4. Pasak kayu bangkirai dengan ukuran diameter 0,5 cm dan panjang 4,5 cm, 5
cm, 5,5 cm, 6 cm, 6,5 cm, dan 7 cm masing-masing 5 batang 5.
Pelat sambung dari pelat baja dengan ukuran 0,6 x 10 x 30 cm sebanyak 2 pasang 4 lempeng yang sudah dilubangi satu buah lubang sebesar kurang
lebih 0,5 cm. Alat sambung yang digunakan dalam penelitian ini disajikan pada Gambar
1.
a b c
Gambar 1 Alat sambung a paku, b pasak bambu dan c pasak kayu.
3.3 Metode Penelitian
Pengujian sifat fisis kayu meliputi kerapatan, berat jenis, dan kadar air. Sedangkan untuk pengujian sifat mekanis kayu meliputi kekuatan tekan sejajar
serat kayu dan kekuatan tarik sambungan geser ganda. 3.3.1 Pembuatan contoh uji
Sebelum dibuat menjadi contoh uji, balok kayu gergajian tersebut terlebih dahulu dikeringkan untuk mendapatkan kadar air kering udara. Pembuatan contoh
uji meliputi, penyiapan bahan, pembuatan pelat sambung dari baja dan penyambungan kayu dengan pelat sambung baja.
a. Penyiapan bahan
Penyiapan contoh uji dapat dibagi dalam beberapa kelompok pengujian diantaranya uji tekan maksimum sejajar serat, kadar air,
kerapatan, berat jenis dan uji sambungan tarik geser ganda. Contoh uji untuk pengujian kadar air, berat jenis dan kerapatan dibuat dengan ukuran
5 x 5 x 5 cm seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2a. Untuk pengujian tekan sejajar serat kayu dibuat contoh uji dengan ukuran 2 cm x 2 cm x 6
cm seperti yang dapat dilihat pada Gambar 2b. Pengujian terhadap sifat fisis kayu seperti kadar air, berat jenis dan kerapatan ini dilakukan karena
sifat fisis kayu sangat berpengaruh terhadap sifat mekanis kayu dan tidak dapat dipisahkan antara keduanya.
Contoh uji yang digunakan untuk sambungan tarik adalah batang kayu dengan ukuran 10 x 36 cm dengan tebal yang bervariasi. Tebal kayu
yang diuji berukuran 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 dan 5,5 cm.
a b
Gambar 2 Contoh uji a sifat fisis KA, kerapatan dan BJ dan b tekan sejajar serat.
b. Pembuatan pelat sambung
Pelat sambung yang digunakan terbuat dari baja. Pelat baja ini berukuran 0,6 x 10 x 30 cm. Pelat baja tersebut kemudian dilubangi
sebanyak satu lubang dengan ukuran yang sama dengan ukuran diameter paku dan pasak yaitu ± 0,5 cm.
c. Penyambungan kayu dengan paku, pasak dan pelat baja.
Penyambungan kayu dengan pelat baja dilakukan dengan cara meletakkan kayu di tengah-tengah antara kedua pelat baja. Pelat baja
dilekatkan pada kedua sisi lebar batang kayu. Namun, sebelum dilakukan penyambungan, kayu tersebut juga harus dilubangi untuk menghindari
pecah kayu akibat dari pemakuan. Lubang yang dibuat tidak melebihi diameter paku dan pasak yang digunakan.
Setelah dibuat sambungan dengan menggunakan pelat baja, kemudian sambungan diuji tekan yang arah gayabeban tekan sama
dengan sisi panjang contoh uji. Masing-masing ujung contoh uji menerima beban tekan sehingga yang menjadi penahan adalah pakupasak dan
kekuatan kayu itu sendiri. Pengujian dengan menekan contoh uji dianggap
atau diasumsikan sama dengan pengujian tarik. Hal ini dapat dijelaskan dengan gambar ilustrasi berikut.
Gaya Tarik P Gaya Tarik P
Gambar 3 Ilustrasi arah gaya pengujian contoh uji kekuatan sambungan batang kayu-pelat baja terhadap gaya tarik.
½ P Beban Tarik Beban Tarik P
½ P Beban Tarik a
½ P Beban Tekan Beban Tekan P
½ P Beban Tekan b
Gambar 4 Ilustrasi arah gaya pengujian contoh uji kekuatan sambungan batang kayu-pelat baja; a gaya aksi dan reaksi pada sambungan terhadap
gaya tarik b gaya aksi dan reaksi pada sambungan terhadap gaya tekan.
3.3.2 Pengujian contoh uji
Pengujian yang dilakukan terdiri dari pengujian sifat fisis dan mekanis kayu. Pengujian sifat fisis kayu meliputi kadar air, berat jenis dan kerapatan.
Sedangkan pengujian sifat mekanis meliputi uji tekan maksimum sejajar serat dan uji kekuatan sambungan.
a. Kadar air
Pengujian kadar air bertujuan untuk mengetahui persentase kandungan air di dalam kayu. Contoh uji ditimbang untuk mengetahui
berat awal kering udara sebelum dimasukkan ke dalam oven. Kemudian contoh uji dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103±2ºC sampai
mendapatkan berat konstan kering tanur. Setelah itu contoh uji ditimbang kembali untuk mengetahui berat kering tanur akhir. Perhitungan kadar air
dilakukan dengan rumus sebagai berikut: KA
KU
=
100 x
BKT BKT
BKU
Keterangan: KA
KU
= kadar air kering udara
BKU = berat kering udara g BKT = berat kering tanur g
b. Kerapatan dan berat jenis kayu
Pengujian kerapatan kayu dilakukan dengan cara menimbang berat awal berat kering udara atau berat sebelum dioven kemudian menghitung
volume dari contoh uji yang akan diukur. Nilai kerapatan contoh uji dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
Kerapatan gcm
3
=
3
cm awal
volume g
awal berat
Sedangkan perhitungan berat jenis dapat dihitung dengan cara membagi kerapatan kayu dengan kerapatan air. Berat jenis tidak memiliki
satuan karena berat jenis adalah nilai relatif. Nilai berat jenis dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
kerapatan kayu gcm
3
Berat jenis= kerapatan air 1 gcm
3
c. Pengujian tekan sejajar serat
Pengujian tekan sejajar serat Maximum Crushing Strength dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine UTM merk
Instron. Pengujian dilakukan dengan memberikan beban pada arah sejajar serat kayu dengan posisi contoh uji vertikal. Pemberian beban dilakukan
secara perlahan-lahan sampai contoh uji mengalami kerusakan seperti yang terlihat pada Gambar 5. Beban tersebut merupakan beban
maksimum yang dapat diterima contoh uji. Nilai kekuatan sejajar serat tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
MCS= A
P
maks
Keterangan: MCS = kekuatan tekan sejajar serat kayu kgcm
2
P
maks
= beban tekan maksimum sampai terjadi kerusakan kg A
= luas penampang cm
2
Gambar 5 Pengujian tekan sejajar serat. d. Pengujian sambungan tarik geser ganda
Sambungan geser ganda adalah sambungan yang dibuat antara batang kayu yang dijepit dengan pelat sambung baja pada kedua sisi
lebar batang sebagai penopang alat sambung. Alat sambung dimasukkan melalui lubang yang ada pada pelat sambung dan batang kayu. Posisi alat
sambung searah dengan arah tebal batang. Pengujian dilakukan dengan menggunakan Universal Testing Machine UTM merk Instron Series IX
version 8.27.00 kapasitas 5 ton. Pengujian dilakukan dengan pemberian beban tekan pada sambungan geser ganda itu. Beban yang diberikan pada
sambungan adalah gaya aksial yang arahnya searah dengan panjang batang kayu dan lateral yang arahnya tegak lurus dengan panjang alat sambung
seperti yang terlihat pada Gambar 6.
Gambar 6 Pengujian sambungan tarik geser ganda.
Besarnya beban ijin per alat sambung pada sambungan geser ganda ditentukan dengan menggunakan rumus berikut:
P
-
= f
P
Keterangan:
P
-
= beban ijin per alat sambung kg P
= beban sambungan per alat sambung kg f
= faktor keamanan sambungan 2,75
3.4 Rancangan Percobaan
