II.2.2 SIFAT MEKANIS
Sifat mekanis kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan muatan beban luar. Yang dimaksud dengan muatan luar adalah gaya – gaya di luar kayu yang mempunyai
kecenderungan untuk mengubah bentuk atau besarnya benda. Dalam hal ini dibedakan beberapa macam kekuatan sebagai berikut :
a. Kekuatan Tarik
Kekuatan tarik terbesar pada kayu adalah sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat dan
kekuatan ini mempunyai hubungan dengan ketahanan kayu terhadap pembelahan.
b. Kekuatan Tekan
Kekuatan kayu memikul gaya tekan dibedakan menjadi 2 macam, yaitu 1.
Kekuatan tekan tegak lurus arah serat. Kekuatan kayu ini menentukan ketahanan kayu terhadap beban.
2. kekuatan tekan sejajar arah serat. Kekuatan ini memang relatif lebih kecil
dibandingkan kekuatan tegak lurus arah serat.
c. Kekuatan Geser
Kekuatan geser adalah suatu ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuannya menahan gaya – gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau
tergelincir dari bagian lain didekatnya.
Universitas Sumatera Utara
Dalam hubungan ini dibedakan 3 macam kekuatan geser yaitu : 1.
Kekuatan geser sejajar arah serat. 2.
Kekuatan geser tegak lurus arah serat. 3.
Kekuatan geser miring.
Tekanan σtk
Tarikan σtr
Geser τ
Gambar 2.2 Beban dan Gaya dalam material yang mengalami tekanan, tarikan dan geser
Sumber : Timber .
Tegangan yang bekerja :
A tr
tk P
tr tk
=
σ σtktr ................................................. 2.1
Dimana : σ tktr
= tegangan tekan tarik yang terjadi kgcm
2
P tktr = beban tekan tarik yang bekerja kg
.
A = luas tampang yang menerima beban cm
2
Universitas Sumatera Utara
d. Kekuatan Lentur
Kekuatan lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya – gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban – beban mati maupun hidup selain
beban pukulan yang harus dipikul oleh kayu tersebut. Dalam hal ini dibedakan keteguhan lengkung statik dan keteguhan lengkung pukul. Yang pertama
menunjukkan kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan – lahan, sedangkan keteguhan pukul adalah kekuatan kayu menahan gaya yang
mengenainya secara mendadak seperti pukulan.
Gambar 2.3 Batang Tertarik dan Tertekan
Tegangan lentur yang terjadi, yaitu hasil pembagian momen maksimum terhadap statis momen tampang material, dalam hal ini tampang persegi empat
yaitu 16 bh
2
Kekuatan kayu di Indonesia menurut Lembaga Pusat Penelitian Kehutanan dibagi dalam 5 lima kelas kuat yang berdasarkan kepada berat jenis, kekuatan
lentur absolute dan kekuatan tekan absolute sebagai berikut: .
Universitas Sumatera Utara
Tabel II.2. Kekuatan Lentur dan Tekanan Kayu Menurut Kelas Kuat Kayu
Kelas kuat Berat Jenis
Kering Udara Kekuatan Tekan
Mutlak kgcm
2
Kekuatan Lentur Mutlak
kgcm
2
I 0.90
1100 650
II 0.90 – 0.60
1100 – 725 650 - 425
III 0.60 – 0.40
725 – 500 425 – 300
IV 0.40 – 0.30
500 – 360 300 – 215
V 0.30
360 215
Sumber : LPHH – Bogor.
Gambar 2.4 Hubungan antara beban P dengan deformasi
δ untuk Tarikan dan Tekanan Sumber : Timber hal : 178 .
Untuk keperluan perencanaan konstrusi perlu diketahui tegangan – tegangan izin bagi setiap jenis kayu. Untuk setiap jenis kayu diketahui 2 dua mutu kayu yaitu mutu A dan mutu
B, yang disebut mutu A adalah kayu yang memenuhi syarat sebagai berikut :
Kayu harus kering udara dengan kadar lengas 12 - 18 atau dengan rata – rata 15 .
Besarnya mata kayu tidak melebihi 16 lebar balok dan tidak lebih 3,5 cm.
Universitas Sumatera Utara
Untuk balok kayu tidak mengandung cacat tepi vanvlak lebih dari 110 ukuran
sisinya.
Miring arah serat kayu α tidak melebihi tg α = 110.
Retak – retak kayu dalam arah radial tidak melebihi ¼ tebal kayu dan dalam arah
lingkaran pertumbuhan tidak melebihi 15 tinggi kayu. Sedangkan yang disebut kayu mutu B adalah kayu yang tidak termasuk dalam mutu A
tetapi memenuhi syarat – syarat berikut :
Kadar lengas kayu 30 .
Besarnay mata kayu tidak melebihi ¼ lebar balok dan tidak lebih 5 cm.
Miring arah serat α tidak melebihi tg α = 17.
Retak – retak kayu dalam arah radial tidak melebihi 13 tebal kayu dan dalam arah
lingkaran pertumbuhan tidak melebihi ¼ tebal kayu. Untuk kayu mutu B tegangan – tegangan izin harus dikalikan dengan faktor 0,75.
Tegangan – tegangan izin yang diperkenankan menurut Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia NI-5 adalah :
Tabel II.3. Kelas Kuat Berdasarkan Tegangan untuk Mutu A
PARAMETER KELAS KAYU
JATI
Tegangan Izin I
II III
IV V
Tectona Grandis
σlt Kgcm
2
150 100
75 50
- 130
σtk Kgcm
2
130 85
60 45
- 110
σtk
┴
Kgcm
2
40 25
45 10
- 30
τ Kgcm
2
20 12
8 5
- 15
Sumber : PKKI NI-V hal : 6
Universitas Sumatera Utara
Apabila suatu kayu termasuk dalam beberapa kelas kekuatan, maka harus didasarkan kepada kelas kekuatan yang terendah atau diperhitungkan berdasarkan berat jenis kayu kering
udara.
II.3 KADAR AIR DAN PENYUSUTAN KAYU