UMUM Kadar Air Kayu

9 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011

BAB II STUDI PUSTAKA

II.1 UMUM

Perubahan penebalan pada batang non prismatis akan menyebabkan kekakuan yang tidak sama di setiap titiknya. Besarnya momen inersia di setiap titik ini akan memberikan pengaruh pada besarnya momen momen dan gaya gaya geser di titik tersebut. Perbedaan besar momen momen dan inersia di setiap titik pada penampang gelagar non prismatis ini mempengaruhi lendutan yang akan terjadi pada konstruksi tersebut. Kayu merupakan salah satu bahan bangunan yang banyak dijumpai, sering dipakai dan di Indonesia relatif mudah untuk mendapatkannya. Berat jenis kayu lebih ringan bila dibanding baja ataupun beton, selain itu kayu juga mudah dalam pengerjaannya. Ditinjau dari segi struktur, kayu cukup baik dalam menahan gaya tarik, tekan dan lentur. Ditinjau dari segi arsitektur, bangunan kayu mempunyai nilai estetika yang tinggi dan relatif ekonomis. Metode plastis merupakan metode desain struktur yang memperhitungkan keruntuhan suatu struktur dikarenakan terjadinya sejumlah sendi plastis. Lendutan pada kondisi plastis akan terus bertambah tanpa memerlukan penambahan beban lagi. Keadaan ini menunjukkan bahwa struktur telah mencapai mekanisme runtuhnya. Semakin besar penambahan Universitas Sumatera Utara 10 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011 beban yang dilakukan secara bertahap maka daerah serat dari penampang akan mengalami tegangan leleh yang semakin besar pula. Hingga pada suatu beban plastis, maka seluruh serat akan mengalami leleh, yang akibatnya konstruksi akan runtuh. Metode ini berdasar prinsip kerja virtual yaitu kerja luar sama dengan kerja dalam. II.2 SIFAT SIFAT KAYU II.2.1 Umum Potensi kayu sebagai bahan struktural saat ini belum tergantikan oleh bahan lain secara menyeluruh. Kayu adalah salah satu bahan konstruksi yang digunakan dalam struktur bangunan sipil seperti rumah, jembatan, dan bantalan kereta api. Ketersediaannya yang banyak dan mudah karena didapatkan dari tumbuhan di alam, menjadikan kayu sebagai bahan konstruksi yang paling pertama digunakan. Sifatnya yang dapat diperbaharui membuat kayu sebagai bahan konstruksi yang ramah lingkungan. Hal ini juga membuat kayu merupakan bahan konstruksi yang akan selalu dibutuhkan sampai kapanpun. Kayu mempunyai kuat tarik dan kuat tekan relatif tinggi dan berat yang relatif rendah, mempunyai daya tahan tinggi terhadap pengaruh kimia dan listrik, dapat dengan mudah untuk dikerjakan, relative murah, dapat mudah diganti, dan bisa didapat dalam waktu singkat Felix, 1965. Kayu dinilai memiliki sifat sifat utama yang menyebabkan kayu tetap dibutuhkan oleh manusia. Beberapa sifat umum kayu tersebut antara lain : Universitas Sumatera Utara 11 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011 1. Kayu merupakan sumber kekayaan alam yang tidak akan habis, apabila dikelola dan diusahakan dengan cara cara yang baik. Artinya jika pohon di hutan ditebang untuk diambil kayunya, segera harus dilakukan penanaman kembali, supaya sumber kayu tidak habis. Oleh karena itu kayu dikatakan sebagai sumber daya alam yang dapat di perbaharui. Berbeda dengan barang tambang yang setelah di eksploitasi, sumbernya akan habis. Jadi eksploitasi bahan bahan tambang dibatasi persediaannya yang diukur dengan satuan waktu. 2. Kayu merupakan bahan mentah yang mudah diposes untuk dijadikan suatu bentuk jadi. Dengan kemajuan teknologi, kayu sebagai bhan mentah dapat diolah menjadi berbagai bentuk yang memudahkan dalam proses konstruksi. 3. Kayu mempunyai sifat sifat spesifik yang tidak bisa ditiru oleh bahan bahan lain. Misalnya kayu mempunyai sifat elastis. 4. Kayu tersusun dari sel sel yang memiliki tipe bermacam macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyawa kimia berupa selulosa dan hemi selulosa karbohirat serta lignin non karbohidrat. 5. Semua kayu bersifat , yaitu memperlihatkan sifat sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya longitudinal, radial dan tangensial. 6. Kayu merupakan bahan yang bersifat , yaitu dapat menyerap atau melepaskan kadar air kelembaban sebagai akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya. 7. Kayu dapat diserang oleh hama dan penyakit dan dapat terbakar terutama dalam keadaan kering. Universitas Sumatera Utara 12 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011

II.2.2 Sifat Fisis Kayu dan Sifat Mekanis Kayu

Sifat dan kekuatan tiap tiap jenis kayu berbeda beda, sehingga penggunaan kelas kayu harus disesuaikan dengan konstruksi yang akan dibuat. Oleh karena itu kita harus sedikit banyaknya mengetahui tentang beberapa ciri ciri dan sifat sifat kayu. Antara lain yang terpenting adalah mengenai sifat sifat mekanis atau kekuatan kayu, yang merupakan kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar berupa gaya gaya di luar kayu yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya kayu.

II.2.2.1 Sifat Fisis Kayu a. Berat Jenis Kayu

Berat jenis didefenisikan sebagai angka berat dari satuan volume suatu material. Berat jenis diperoleh dengan membagikan berat kepada volume benda tersebut. Berat jenis diperoleh dengan cara menimbang suatu benda pada suatu timbangan dengan tingkat keakuratan yang diperlukan. Untuk praktisnya, digunakan timbangan dengan ketelitian 20, yaitu sebesar 20 grkg. Sedangkan untuk menentukan volume, cara yang umum dan mudah dilakukan adalah dengan mengukur panjang, lebar dan tebal suatu benda dan mengalikan ketiganya. Sebaiknya ukuran sampel kayu tidak kurang dari ukuran dari 7.5 cm x 5 cm x 2.5 cm, Universitas Sumatera Utara 13 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011 Mengingat kayu terbentuk dari sel – sel yang memiliki bermacam – macam tipe, memungkinkan terjadinya suatu penyimpangan tertentu . Pada perhitungan berat jenis kayu semestinya berpangkal pada keadaan kering udara, yaitu sekering – keringnya tanpa pengeringan buatan. Berat jenis kayu biasanya berbanding lurus dengan kekuatan daripada kayu atau sifat – sifat mekanisnya. Makin tinggi berat jenis suatu kayu maka makin tinggi pula kekuatannya.

b. Kadar Air Kayu

Kayu sebagai bahan konstruksi dapat mengikat air dan juga dapat melepaskan air yang dikandungnya. Keadaan seperti ini tergantung pada kelembaban suhu udara di sekelilingnya, dimana kayu itu berada. Kayu mempunyai sifat peka terhadap kelembaban, karena pengaruh kadar airnya menyebabkan mengembang dan menyusutnya kayu serta mempengaruhi pula sifat sifat fisis dan mekanis kayu. Kadar air sangat besar pengaruhnya terhadap kekuatan kayu, terutama daya pikulnya terhadap tegangan desak sejajar arah serat dan juga tegak lurus arah serat kayu. Sel sel kayu mengandung air, yang sebagian merupakan bebas yang mengisi dinding sel. Apabila kayu mengering, air bebas keluar dahulu dan saat air bebas itu habis keadaannya disebut titik jenuh serat . Kadar air pada saat itu kira kira 25 30 . Apabila kayu mengering di bawah titik jenuh serat, dinding sel menjadi semakin padat sehingga mengakibatkan serat seratnya menjadi kokoh dan kuat. Maka dapat Universitas Sumatera Utara 14 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011 diambil suatu kesimpulan bahwa turunnya kadar air mengakibatkan bertambahnya kekuatan kayu. Pada umumnya kayu kayu di Indonesia yang kering udara mempunyai kadar air kadar lengas antara 12 18 , atau rata rata adalah 15 . Tetapi apabila berat dari benda uji tersebut menunjukkan angka yang terus menerus menurun berkurang, maka kayu belum dapat dianggap kering udara jadi masih basah. Untuk menentukan secara kasar apakah kadar lengas kayu sudah di bawah 30 atau belum, dapat digunakan rumus pendekatan seperti di bawah ini : = 1,15 − × 100 Dimana : x = Kadar air kayu Gx = Berat benda uji mula mula gr Gku = Berat benda uji setelah kering udara gr Bila berat benda uji sudah menunjukkan angka yang konstan, maka kayu tersebut sudah dapat dianggap kering udara, sehingga kadar lengas kayu dapat diperoleh dengan cara : = − × 100 Universitas Sumatera Utara 15 Nanda Wardhana : Analisa Lendutan Balok Kayu Non Prismatis Perletakan Sendi – Rol dengan Metode Plastis Eksperimen. Teknik Sipil USU, 2011 P P Serat Kayu

II.2.2.2 Sifat Mekanis

Sifat mekanis kayu meliputi keteguhan kayu, yaitu perlawanan yang diberikan oleh suatu jenis kayu terhadap perubahan perubahan bentuk yang disebabkan oleh gaya gaya luar. Perlawanan kayu terhadap gaya gaya luar ini dapat dibedakan menjadi:

a. Keteguhan Tarik