menggunakan baut dan paku. Tekanan yang dibutuhkan pada saat pengempaan adalah 0,7 Nmm² selama 12 jam.
Pembuatan balok I-joist memiliki beberapa keunggulan, antara lain: a
sifat balok I-joist dapat direkayasa sesuai dengan tujuan penggunaan, b
bahan baku dimanfaatkan secara efisien, c
meminimumkan pengaruh cacat, d
menghasilkan produk dengan bentuk yang lebih lurus dan dimensi yang stabil,
e meningkatkan kualitas dari lamina penyusun,
f dapat dimanfaatkan untuk bahan kostruksi.
2.3. Phenol Resorsinol Formaldehida PRF
Phenol resorsinol formaldehida adalah salah satu jenis perekat sintesis yang terdiri dari campuran fenol, resorsinol, dan formaldehida. Komposisi
campuran antara phenol, resorsinol, dan formaldehida berdasarkan berat berturut- turut 1,25:1,25:0,33 Blomquist et al 1981. Perekat ini telah beredar di
perdagangan dan pernah diujikan oleh Santoso 2000. Tabel 1 Spesifikasi perekat PRF
No. Pengujian Spesifikasi
PRF
1. Keadaan
Warna coklat sampai hitam, berbau khas 2. Bahan
Asing Tidak
ada 3.
Waktu Tergelatinasi menit 85
4. Kadar resin padat
57,03 5.
Viskositas 25 ± 1ºC poise 3,4
6. Keasaman pH
8,0 7. Bobot
jenis 1,15
8. Formaldehida bebas
0,04 PRF termasuk dalam jenis perekat thermosetting yaitu perekat yang dapat
mengeras bila terkena panas atau reaksi kimia dengan bantuan katalisator atau hardener dan bersifat irreversible. Perekat ini dapat mengeras pada suhu ruangan
dan sedang Carney 1978. Oleh karena itu, perekat ini dapat diaplikasikan untuk pengempaan dingin.
Pada umumnya, perekat ini digunakan sebagai perekat eksterior karena sifatnya yang lebih tahan air dan dapat pula digunakan untuk interior. Perekat ini
dapat digunakan untuk mengikat komponen bangunan seperti sambungan jari, balok bentuk I, panel sandwich, dan sebagainya. Namun hal yang harus
diperhatikan untuk perekat ini adalah membutuhkan waktu yang lama pada proses perekatan dimana akan tercipta pada suhu 21ºC 70ºF.
2.4. Momen Inersia Second Moment
2.4.1. Definisi Moment Inersia Second Moment
Momen inersia adalah nilai yang menggambarkan sifat penampang. Momen inersia besar perannya untuk perencanaan balok terlentur. Momen inersia
dari suatu penampang harus diambil terhadap sumbu yang melalui centroid penampang tadi. Centroid adalah titik berat benda. Besarnya momen inersia dari
suatu elemen penampang terhadap sumbu yang sebidang dengan elemen tersebut adalah hasil kali dari luas elemen dengan kuadrat jarak antara elemen dengan
sumbu tertentu Nash 1977. Momen Inersia elemen luas terhadap sumbu-x adalah dlx = y
2
da. Sedangkan momen inersia elemen luas terhadap sumbu-y besarnya adalah dIy = x
2
da.
2.4.2. Momen Inersia
Second Moment Penampang Tertentu
Momen inersia suatu penampang tertentu terhadap satu sumbu yang sebidang besarnya sama dengan penjumlahan momen inersia dari seluruh elemen
pembentuk penampang terhadap masing-masing sumbu yang dimaksud Nash 1977.
a. Momen inersia penampang terhadap sumbu-x Ix:
Ix = ∫d Ix = ∫ y² da
b. Momen inersia penampang terhadap sumbu-y Iy
Iy = ∫d Iy = ∫ x² da
Satuan dari momen Inersia tersebut adalah pangkat-4 dari satuan panjang mm
4
atau m
4
.
2
p s
l d
p a
b
2
s
S
2.4.3. Dalil Par
Dalil penampang
sumbu sejaj luas penamp
dapat digun pada sumbu
a. Mom
Ix = b.
Mom Iy =
2.4.4. Mom
Nash sebagai berik
Sehingga da I
XG
adalah
l Sumbu S allel Axis Th
Sumbu Sej terhadap su
ar yang mel pang dengan
nakan untuk -x dan sumb
men inersia p Ixc + Ay
1 2
men inersia p Iyc + Ax
1 2
men inersia
h 1977 m kut:
Gam ari gambar te
Sejajar Mo Theorem for S
jajar momen uatu sumbu
lalui centroid n pangkat du
penampang bu-y masing-
penampang t
2
penampang t
2
pada Balok
mengemukaka
mbar 1 Mom ersebut dida
Ix
G
omen Iners Second Mom
n inersia a adalah sama
d penampan ua jarak anta
g lintang ya -masing diny
terhadap sum terhadap sum
k Utuh
an bahwa m
men inersia pa apatkan rumu
= 1
12
b
sia pada P ment
dalah mom a dengan m
ng tadi, ditam ara kedua su
ng tidak sim yatakan deng
mbu-x Ix: mbu-y Iy
momen ine
ada balok ut us momen in
bh
3
x
y dy
Penampang
men inersia momen inersi
mbah dengan umbu sejaja
metris. Mom gan
rsia pada b
tuh. nersia pada
x
G
Tertentu
dari suatu ia terhadap
n hasil kali ar
. Dalil ini
men inersia
balok utuh
balok utuh
2.5. Tegangan pada Balok Lentur
2.5.1. Tegangan Normal σ
Tegangan normal σ balok yang mempunyai bidang longitudinal yang
simetris persamaannya:
σ = tegangan normal M =Momen Lentur
y = jarak dengan sumbu netral I = Momen Inersia
Besarnya tegangan normal berubah dari nol pada sumbu netral dan mencapai batas maksimum pada bagian serat terluar balok Nash 1977. Tegangan
normal maksimum balok harus lebih kecil daripada keteguhan lentur balok itu sendiri S
Ri
agar tidak terjadi kerusakan. Keteguhan lentur dilambangkan dengan MOR. MOR adalah ukuran kemampuan suatu benda menahan beban lentur
sampai mengalami kerusakan.
2.5.2. Tegangan Geser pada Balok V
Pada balok lentur terjadi gaya geser V pada cross-section dan tegangan geser horizontal Nash 1977. Besarnya tegangan geser horizontal
sebanding dengan besarnya gaya geser. Gambar 2, y ialah jarak terhadap sumbu netral, I ialah momen inersia di seluruh cross-section, y
o
ialah jarak serat tertentu dari sumbu netral, dan b ialah lebar balok, sehingga persamaannya:
Gambar 2 Gaya geser pada balok.
c
b N.A
yo
2.6. Defleksi pada Balok Lentur
2.6.1. Definisi Defleksi Balok
Balok yang diberi beban akan mengalami perubahan bentuk. Perubahan bentuk tersebut dapat berupa lendutan Nash 1977. Defleksi atau lendutan adalah
perubahan bentuk dari kedudukan semula. Kedudukan semula yaitu bentuknya mula-mula tanpa diberi beban.
2.6.2. Persamaan Diferensial Defleksi Balok Pembebanan Gaya Lateral
Nash 1977 menyatakan bahwa momen lentur M terjadi pada cross- section, R merupakan radius lekukan antara bagian yang mengalami defleksi
dengan permukaan netral, E modulus elastisitas, dan I merupakan momen inersia, maka dapat dituliskan persamaan
Untuk menggambarkan lendutan yang terjadi dari garis netral pada balok terlentur, maka persamaan lain dapat ditulis:
Lendutan pada suatu titik yang mengakibatkan perubahan bentuk atau deformasi terhadap permukaan netral. Persamaan lendutan dapat ditulis dengan
cara kalkulus diferensial
dydx digunakan untuk kemiringan yang terdapat pada lenturan di titik tertentu. Dan untuk defleksi yang kecil menggunakan asumsi bahwa
maka untuk defleksi yang ukurannya kecil small deflection persamaannya menjadi
2.7. Metode Statistik untuk Mengepas Kurva Beban-Deformasi
Metode statistik untuk mengepas kurva beban-deformasi adalah metode perhitungan untuk menentukan batas elastis secara objektif. Selama ini, penentuan
batas elastis selalu subjektif dimana hanya memanfaatkan bagian linear saja dan membuang wilayah lainnya. Pada metode baru yang disajikan pada Bahtiar
2008a, pengepasan kurva beban-deformasi lebih objektif karena memanfaatkan kedua bagian dari kurva sehingga kurva beban deformasi menjadi kurva yang
menerus. Pengepasan ini sangat berguna dalam menentukan nilai MOE. MOE adalah nilai yang menggambarkan kemampuan kayu untuk mempertahankan
perubahan bentuk akibat beban. Dua bagian yang dimanfaatkan adalah bagian kurva linear dan bagian
kurva kuadratik. Titik pertemuan antara kedua bagian tersebut disebut dengan batas elastis atau disebut juga batas proporsi. Di bawah batas elastis, kayu yang
diberi beban dapat kembali ke bentuknya semula dan digambarkan dengan persamaan linear berikut ini:
P = β
+ β
1
Δ Sedangkan di atas batas elastis, kayu yang diberi beban akan mengalami
deformasi permanen ataupun dapat terjadi kerusakan. Bagian tersebut digambarkan dengan persamaan kuadratik berikut ini:
P = β
2
+ β
3
Δ +
β
4
Δ² Dimana, P
= Beban Δ
= deformasi Β
0,1,2,…
= koefisien regresi Apabila data deformasi aktual dikategorikan dalam dua komponen yaitu
deformasi elastis dan deformasi plastis maka dapat dikatakan: Δ = Δ
e
+ Δ
p
Deformasi plastis bernilai nol ketika kurang dari atau sama dengan batas elastis. Hal tersebut dikarenakan pada saat itu deformasi plastis belum terjadi dan
deformasi yang terjadi adalah deformasi elastis. Deformasi elastis bernilai maksimum terjadi tepat pada batas elastis dan konstan setelah batas tersebut.
Deformasi plastis terjadi di atas batas elastis dimana besarnya sama dengan selisih antara deformasi aktual dengan deformasi elastis maksimum.
Tabel 2 Contoh penyajian data pada kurva beban-deformasi
P Δ
Δ
e
Δ
p
Δp²
84,79 3,92
3,92 0 0
86,22 3,97
3,97 0 0
87,68 4,03
4,03 0 0
Batas Elastis 89,11
4,08 4,08
0 0 90,48
4,14 4,14
0,05 0,002 91,92
4,19 4,14
0,11 0,01 93,27
4,25 4,14
0,16 0,03 94,67
4,30 4,14
0,22 0,05 96,05
4,36 4,14
0,28 0,08 Dari Tabel 2 didapat satu persamaan tunggal yaitu:
P = β
5
+ β
6
Δ
e
+ β
7
Δ
p
+ β
8
Δ²
p
Jika diasumsi gabungan kurva linear dan kurva kuadratik merupakan kurva menerus dan tidak patah, maka dapat dikatakan batas elastis adalah titik singgung
kurva linear dan kurva kuadratik sehingga β
6
= β
7.
Selanjutnya didapat persamaan baru yaitu model tunggal optimal yang secara teoritis mampu menggabungkan
dua persamaan pada kurva beban deformasi. Persamaan tersebut adalah sebagai berikut:
P = β
5
+ β
6
Δ
e
+ Δ
p
+ β
8
Δ²
p
= β
5
+ β
6
Δ +
β
8
Δ²
p
2.8. Metode Transformed Cross Section
