5. ANALISIS MODULUS GESER G BALOK UTUH DAN GLULAM
5.1. Pendahuluan
Dalam pengembangan metode desain komponen kayu seperti balok deformasi akibat gaya geser merupakan suatu parameter yang penting pada suatu
proses desain. Modulus geser kayu yang merupakan parameter sifat geser kayu diperlukan untuk mendesain struktur balok untuk kondisi tertentu.
Dengan pengujian lentur di laboratorium, diperoleh besaran defleksi kemudian diadakan perhitungan sederhana, dapat diketahui nilai modulus
elastisitas E atau sering dinyatakan sebagai MOE kayu. Didalam perhitungan tersebut biasanya hanya memperhitungkan defleksi akibat lentur saja dan hampir
tidak pernah memperhitungkan defleksi akibat pengaruh gaya geser atau gaya lintang. Untuk memperhitungkan pengaruh defleksi akibat gaya geser diperlukan
data modulus geser kayu. Tetapi pada kenyataannya hanya sedikit sekali informasi atau penelitian tentang nilai modulus geser kayu. Hal ini mengakibatkan didalam
perhitungan yang menyangkut nilai tersebut sering diabaikan. Telah dibuktikan oleh beberapa peneliti kayu bahwa dengan mengabaikan
defleksi akibat gaya geser pada material kayu akan menghasilkan nilai E yang tidak tepat, yaitu nilai E yang lebih kecil. Bodig 2003 memberikan pernyataan
bahwa peningkatan kesalahan karena mengabaikan defleksi akibat geser tergantung dari tipe balok, kondisi pembebanan, rasio
G E
, dan rasio bentang- tinggi balok.
Untuk balok tinggi dari kayu perlu memperhitungkan pengaruh defleksi akibat gaya lintang, tidak hanya pengaruh lentur saja. Apabila terdapat informasi
yang cukup dari hasil penelitian yang menghasilkan nilai modulus geser kayu, perencana dapat menggunakannya didalam perhitungan sehubungan kekakuan
kayu akibat pengaruh gaya geser. Yoshihara 1998 memberikan pernyataan bahwa pengaruh tegangan geser
tergantung dari rasio tinggipanjang bentang balok, apabila rasio tinggi-panjang bentang adalah besar, maka hal ini harus mendapat perhatian. Sulistyawati 2006
dalam penelitiannya menunjukkan bahwa untuk balok tinggi dengan panjang
58 bentang pendek atau nilai kuadrat dari rasio tinggi balok terhadap panjang bentang
balok cukup besar, defleksi akibat gaya geser mempunyai nilai yang perlu diperhitungkan. Juga dinyatakan bahwa dengan memperhitungkan defleksi akibat
gaya geser yang mengandung nilai modulus geser untuk balok, kekakuan lentur EI balok kayu mempunyai nilai lebih besar.
Berdasarkan realita bahwa sebenarnya nilai modulus elastisitas E menjadi lebih besar untuk tinggi dan panjang balok tertentu, maka didalam
memperhitungkan nilai kekakuan, pengaruh defleksi akibat gaya geser harus diperhitungkan. Hal ini sebenarnya mempunyai arti bahwa kapasitas balok
menahan lendutan menjadi lebih besar. Dengan memperhitungkan E yang lebih besar, maka didalam desain balok kayu akan diperoleh desain yang lebih
ekonomis. Untuk memperhitungkan defleksi akibat gaya geser perlu dicari nilai modulus geser G kayu.
Salah satu aturan yang dapat digunakan untuk mendapatkan nilai modulus geser kayu adalah ASTM D198-5a 2008. Peraturan ini merupakan revisi terakhir
pada masa kini yang telah beberapa kali diadakan perbaikan. Pada penelitian ini dikembangkan pula suatu cara mendapatkan nilai tersebut dengan cara pengujian
yang lebih cepat dan analisis yang lebih sederhana, yaitu dengan pembacaan kurva hubungan E
normalshort-span
- GE
normal-span
dengan cara mengadakan pengujian lentur untuk ukuran kayu dengan perbandingan
14 =
h L
sebagai balok bentang normal normal span dan
14 h
L sebagai balok bentang pendek short span, dan
kemudian secara cepat dapat mengetahui nilai modulus geser.
5.2. Tujuan Penelitian