Dalam standar tersebut nilai desain disebut kuat acuan dan setiap kelas mutu diberi kode mutu yang berjenjang sesuai dengan nilai beberapa sifat mekanis yang dimilikinya.
Untuk kayu mangium yang diteliti, kode mutu yang sesuai dengan sifat mekanis mangium tersebut adalah sebagaimana Tabel 34 di atas. Tabel tersebut menunjukkan
bahwa mangium 17 tahun yang ditetiliti memiliki kode mutu kuat acuan E-11 yang didasarkan pada nilai modulus elastisitasnya. Nilai kuat acuan E-11 ini sesuai pula
dengan hasil penelitian Sulistyawati 2009 yang memperoleh nilai E10-E12. Meski demikian, dari hasil sifat mekanis selain modulus elastisitas, tampak bahwa mangium
yang diteliti memiliki nilai kuat lentur, tarik, tekan sejajar serat dan geser yang berada jauh di atas kuat acuannya, kecuali pada kuat tekan tegaklurus serat. Hal ini merupakan
kelebihan dari mangium ini, sehingga dalam suatu penyusunan perencanaan, terdapat 3 nilai mangium nilai kuat lentur, kuat tarik dan tekan sejajar serat yang dapat
dibanggakan karena berada di atas nilai kuat acuannya. Dalam Tabel 34 diatas juga ditunjukkan rangkuman kode mutu mangium
menurut kode mutu kuat acuan RSNI 2002 berdasarkan pemutuan CKBC dan balok atas nilai sifat mekanis selain modulus elastisitas mengikuti metoda ASD yang di LRFD-kan
format conversion, dan mengikuti metoda LRFD realibility normalization. Hasilnya adalah kode mutu E24 berdasar nilai kuat lentur dan E25 - E26 berdasar nilai tarik
sejajar serat, kode mutu E13-E14 berdasar sifat kekuatan tekan sejajar serat dan kode mutu E10 untuk tekan tegaklurus serat. Nilai geser sejajar serat menghasilkan kode
mutu dengan rentang yang sangat jauh berdasar kedua format, hal ini disebabkan penggunaan model sebaran yang berbeda pada kedua format yang digunakan.
Sementara itu, pemutuan atas dasar nilai modulus elastisitas lentur menghasilkan E14 dan E16 bila dihitung atas nilai elatisitas lentur balok berdasar prosedur realibility
normalization dan format conversion.
V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN: SAMBUNGAN KAYU MANGIUM 17 TAHUN DAN APLIKASI
PADA BALOK SUSUN
1. Hasil Densifikasi Kayu Mangium
Pemadatan kayu mangium telah dilakukan terhadap 24 lempengan papan ukuran 30 x 20 cm dengan tebal 30 mm, dan diperoleh nilai pengurangan kayu dan persen kenaikan
sifat mekanis sebagaimana Tabel 35 berikut. Dalam tabel tersebut juga dicantumkan sifat mekanis kayu ulin yang digunakan sebagai pasak.
Tabel 35. Perubahan Sifat Mekanis Mangium Akibat Pemadatan dan Sifat Ulin Bahan Pasak
No Rataan Sebelum
Pemadatan Sesudah
Pemadatan Perubahan Sifat
A. Mangium 1 Tebal mm
30,08 26,84
-10,77 2 Berat Jenis
0,57 0,62
+9,60 3 MoE kgfcm
2
138.365 144.506
+4,44 4 MoR kgfcm
2
902,55 1.278
+41,60 5 Kekerasan radial kgfcm
2
427,56 467,83
+9,42 6 Kekerasan tangensial kgfcm
2
490,22 503,17
+2,64 B. Ulin
1 MoE kgfcm
2
307.481 2 MoR kgfcm
2
1.458 3 Kekerasan radial kgfcm
2
794 4 Kekerasan tangensial kgfcm
2
883
Tabel 35 di atas menunjukkan bahwa proses pengempaan mangium umur 17 tahun hanya mampu meningkatkan kepadatan 11 karena apabila dilakukan penambahan
waktu maka permukaan mangium menjadi kehitaman gosong dan dikhawatirkan akan merusak kayu. Meski demikian terjadi kenaikan yang cukup tinggi pada keteguhan lentur
sampai dengan 42, sementara pada berat jenis dan kekerasan radial sampai 9, serta 4 pada nilai modulus elastisitas lenturnya. Kenampakan permukaan mangium yang
dipadatkan menjadi lebih gelap dan berkilap.
2. Data Identifikasi Pasak dan Komponen Sambungan yang Digunakan
Identifikasi pasak telah dilakukan baik untuk pasak yang dibuat dari kayu mangium yang sama dengan komponen sambungan, pasak dari kayu mangium yang
sama namun diberi perlakuan densifikasi, pasak yang dibuat dari kayu ulin maupun pasak baja. Data identifikasi pasak meliputi kadar air dan berat jenis baik pada pasak bulat
maupun pasak segi empat sebagaimana Tabel 36 berikut.
Tabel 36. Rekapitulasi Data Pasak yang Digunakan No Jenis Pasak
Jumlah
Kadar Air CoV
Berat Jenis CoV
A. Pasak Bulat
1 Pasak mangium sejenis 56
17,12 4,48
0,69 3,98
2 Pasak mangium dipadatkan 56
14,23 14,11
0,74 13,29
3 Pasak ulin 56
11,40 8,63
0,97 6,52
4 Pasak baja 56
- -
7,51 1,82
B. Pasak Segi empat
1 Pasak mangium sejenis 48
17,22 10,10
0,69 13,18
2 Pasak mangium dipadatkan 48
11,74 11,65
0,75 6,08
3 Pasak ulin 48
11,05 4,62
1,06 2,06
4 Pasak baja 48
- -
7,66 7,39
Komponen sambungan kayu untuk semua perlakuan juga telah diteliti kadar air dan berat jenisnya. Rataan data identifikasi semua komponen sambungan tersebut adalah
sebagaimana tampak pada Tabel 37 berikut. Tabel 37. Kadar Air dan Berat Jenis Komponen Sambungan
No Keterangan
Kadar Air Berat Jenis
1 Nilai maksimum 19,93
0,75 2 Nilai minimum
15,23 0,48
3 Nilai rataan 17,64
0,61 4 Deviasi standar
1 0,06
5 Koef variasi 5,67
9,63
3. Kemampuan 13 Sistem Sambungan pada Ukuran Komponen yang Sama
Pengujian sistem sambungan dengan menggunakan berbagai sistem sambungan pada ukuran komponen yang sama dicoba dibuat dengan menggunakan variasi bentuk
dan bahan pasak penahan geser, variasi jenis pengencang, dan dibandingkan pula dengan perlakuan penggunaan sambungan pasak baut tanpa penahan geser, pengencang bambu
dan plat klam serta penggunaan laminasi perekat. Variasi bentuk penahan geser adalah bentuk bulat dan segi empat, sedang variasi bahan pasak penahan geser adalah pasak
penahan geser yang dibuat dari kayu mangium sejenis, mangium dipadatkan, ulin dan baja.
Hasil pengujian dipaparkan pada Tabel 38 berikut, dimana nilai kekuatan terendah dicapai oleh sambungan 5 sambungan dengan pasak penahan geser bulat yang
dibuat dari mangium tanpa perlakuan dan pengencang plat klam, sementara tertinggi dicapai oleh sambungan 13 sambungan dengan pasak penahan geser baja segiempat.
Sambungan dengan pasak bambu memiliki sesaran yang sangat tinggi 11,6 mm
sementara sambungan perekat menghasilkan keruntuhan yang tiba-tiba pada sesaran hanya 1 mm.
Tabel 38. Nilai Kemampuan Sistem Sambungan dan Sesaran 13 Jenis Sistem Sambungan pada Titik Maksimum dan Batas Proporsi
Nomor Jenis Sambungan
P Maksimum x10
3
P Batas Proporsi kgf
x10
3
S Maks mm
kgf S Batas Prop
mm 5
1,33 0,72
3,25 1,05
3 2,02
0,72 11,60
2,85 4
2,19 1,29
4,10 1,55
2 3,18
1,48 3,80
1,75 8
3,96 2,25
3,03 1,10
12 4,88
2,60 2,68
1,15 6
5,29 2,85
3,95 1,50
10 5,66
2,81 5,05
1,85 7
5,93 3,17
5,15 2,00
11 6,36
2,40 5,60
1,85 1
6,59 0,75
1,00 0,25
9 6,79
3,53 5,00
1,60 13
8,35 4,12
5,55 1,85
Ket.: 1 = sambungan perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = pasak bulat mangium pengencang bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat mangium padat baut, 8 = bulat ulin
baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut. P = nilai kemampuan sistem sambungan, S = sesaran
Nilai kemampuan terendah dicapai oleh sambungan 5 sambungan dengan pasak penahan geser bulat yang dibuat dari mangium tanpa perlakuan dan pengencang plat
klam, sementara tertinggi dicapai oleh sambungan 13 sambungan dengan pasak penahan geser baja segiempat. Sambungan dengan pasak bambu memiliki sesaran yang
sangat tinggi 11,6 mm sementara sambungan perekat menghasilkan keruntuhan yang tiba-tiba pada sesaran hanya 1 mm.
Gambar 20 berikut menunjukkan histogram kemampuan sistem sambungan dan sesaran yang terjadi dengan ukuran contoh uji yang sama namun dilakukan perbedaan
pada penggunaan alat sambungnya, diantaranya adalah penggunaan pasak penahan geser, pasak melintang, klam dan perekat yang hasilnya sangat beragam. Sambungan dengan
menggunakan perekat jenis sambungan 1 menunjukkan kemampuan yang sangat tinggi dengan batas proporsi yang sangat rendah, dan terjadi dalam rentang sesaran yang sangat
rendah pula 0,25 mm pada batas proporsi. Hal itulah yang kiranya perlu diwaspadai pada konstruksi sambungan berperekat, karena keruntuhan bisa terjadi secara tiba-tiba
meski kosntruksi tampak kokoh.
a
b Gambar 20. Histogram Nilai Kemampuan Sambungan P, kgf Maksimum dan pada Batas Proporsi
Gambar 20a, dan Sesaran Slip, mm Maksimum dan pada Batas Proporsi Gambar 20b pada 13 Macam Sistem Sambungan.
Keterangan: 1 = sambungan perekat, 2 = baut, 3 = bambu, 4 = pasak bulat mangium pengencang bambu, 5 = bulat mangium plat klam, 6 = bulat mangium baut, 7 = bulat
mangium padat baut, 8 = bulat ulin baut, 9 = bulat baja baut, 10 = segiempat mangium baut, 11 = segiempat padat baut, 12 = segiempat ulin baut, 13 = segiempat baja baut.
Perbedaan antar perlakuan dicoba diketahui melalui ANOVA Analysis of Variance
melalui Program Minitab versi 14 untuk data kemampuan maksimum sambungan dan kemampuan sistem sambungan pada batas proporsi, seperti terurai pada
Tabel 39a dan 39b berikut. Tabel 39a. ANOVA P Maksimum kgf Vs. Jenis Sambungan
Source DF
SS MS
F P
Jenis sambungan 12 217.633.012
18.136.084 23,78 0,000
Error 39
29.747.318 762.752
Total 51
247.380.330 S = 873,4 R-Sq = 87,98 R-Sqadj = 84,28
Tabel 39b. ANOVA P pada Batas Proporsi PL kgf Vs Jenis Sambungan Source
DF SS
MS F
P Jenis sambungan 12
61.103.517 5.091.960 16,40
0,000 Error
39 12.108.471
310.474 Total
51 73.211.987
S = 557,2 R-Sq = 83,46 R-Sqadj = 78,37 Karena kedua ANOVA menunjukkan nilai F yang lebih besar dari P yang berarti
perlakuan dalam bentuk jenis sambungan yang berbeda-beda dinyatakan berbeda signifikan sehingga perlu diuji lebih lanjut guna mengetahui perlakuan yang mana saja
yang signifikan tersebut. Uji lanjut menggunakan program Minitab versi 14 dengan interpretasi perbandingan
berpasangan menurut Fisher’s Test yang sering disebut juga dengan Least Significant Difference
, seperti diuraikan dalam Lampiran 21 untuk P maksimum dan Lampiran 22
