Pengaruh Interaksi Antar Faktor pada Batas Proporsi

a b c Gambar 28. Nilai Rataan P kgf pada Sesaran 1 mm Berdasar Faktor yang Digunakan: a. Bentuk Pasak, b. Jumlah Pasak dan c.Bahan Pasak Tabel 59 dan Gambar 28a menunjukkan bahwa pada posisi sesaran 1 mm kemampuan sistem sambungan yang menggunakan pasak bulat mampu mencapai kemampuan yang lebih tinggi daripada pasak segi empat, dan kondisi tersebut berbeda dengan kemampuan sistem sambungan pada sesaran batas proporsi dan sesaran maksimum yang pada keduanya pasak segiempat mampu mencapai kemampuan yang lebih tinggi. Hal tersebut dapat diartikan bahwa sampai pada sesaran 1 mm pasak bulat lebih elastis akibat sistem perpaduan pasak geser dan komponen sambungan yang lebih kompak dibanding pasangan komponen dengan pasak segiempat. Pasak geser berbahan ulin Gambar 28c juga menunjukkan hal yang berbeda dengan posisi pada batas proporsi dan sesaran maksimum, karena nilai kemampuan sambungannya lebih tinggi dibanding pasak mangium dan pasak mangium dipadatkan. Hal tersebut dapat diartikan bahwa sampai pada sesaran 1 mm pasak ulin masih mampu bekerja dan belum mencapai kondisi kegagalannya sebagai pasak, masih menunjukkan kemampuan ulin yang lebih keras dibanding mangium. Analisis lebih lanjut dilakukan melalui ANOVA guna membuktikan adanya pengaruh faktor tunggal ataupun interaksi antar faktor yang mempengaruhi kemampuan sambungan. Tabel 60 menggambarkan tabulasi percobaan faktorial dalam rancangan RCBD Randomized Completely Block Design sesuai Gomez dan Gomez 1995 bagi kemampuan sistem menahan beban sambungan pada sesaran 1 mm. Tabel 60. ANOVA Nilai P Sambungan pada Sesaran 1mm SV DB JK KR F-hitung F 0,05 F 0,01 Ulangan r-1=3 2666469 888822 1,30 2,76 4,13 Perl. abc-1=23 99003743 4304511 6,30 1,7 2,12 A a-1=1 9230691 9230691 13,52 4 7,08 B b-1=2 49117972 24558986 35,98 3,15 4,98 C c-1=3 12862353 4287451 6,28 2,76 4,13 AB a-1b-1=2 2235678 1117839 1,64 3,15 4,98 AC a-1c-1=3 7034839 2344946 3,44 2,76 4,13 BC b-1c-1=6 12872101 2145350 3,14 2,22 3,07 ABC a-1b-1c-1=6 5650108 941684 1,38 2,22 3,07 Galat abc-1r-1=69 47095476 682543 Total abcr-1=95 1,49E+08 Ket.: SV = Sumber variasi, DB = Derajat bebas, JK = Jumlah kuadrat, KR = Kuadrat rataan, • = signifikan, = sangat signifikan,. Tabel 60 diatas membuktikan bahwa bentuk pasak, jumlah pasak dan pemakaian bahan pasak yang berbeda menghasilkan nilai kemampuan sistem sambungan yang sangat signifikan, yang berarti masing-masing bentuk, jumlah dan bahan mampu menunjukkan kemampuan menahan beban yang berbeda sesuai karakter masing-masing. Tabel 60 juga memberikan kesimpulan bahwa pengaruh interaksi antar faktor yang sangat signifikan hanya terjadi pada interaksi faktor B jumlah pasak dan faktor C bahan pasak, dan selain itu interaksi antar faktor tidak berbeda sangat signifikan. Sementara itu, lebih jauh dijelaskan signifikansi level yang sangat signifikan dalam suatu faktor tunggal sebagaimana disebutkan dalam Tabel 61 berikut. Tabel 61. Tabel Signifikansi Pengaruh Faktor ABentuk Pasak, BJumlah Pasak dan Faktor C Bahan Pasak pada Sesaran 1mm. Jenis Pasak Nilai Rataan kgf Jumlah Pasak Nilai Rataan kgf Bahan Pasak Nilai Rataan kgf Bulat 3.041 1 Pasang a 1.997 Mangium c 2.457 f Segi empat 2.421 2 Pasang b 2.494 M. Padat d 2.329 f 3 Pasang 3.701 Ulin e 2.879 g Baja 3.258 h Ket.: Nilai rataan yang ber notasi subscript sama menunjukkan hal yang tidak signifikan, selain itu adalah hal yang signifikan. HSD 69; 2 pada 0,05 = 48,57 dan pada 0,01 = 664,44. HSD 69; 3 pada 0,05 = 87,51 dan pada 0,01 = 104,3. HSD 69; 4 pada 0,05 = 128,29 dan pada 0,01 = 157,45 lihat Lampiran 30 Tabel 61 memastikan bahwa semua level dalam faktor tunggal yang mempengaruhi kemampuan kayu sangat signifikan, kecuali pada bahan pasak bulat dan segiempat. Kenaikan kepadatan pasak mangium sampai 10,77 ternyata tidak mempengaruhi kemampuan sambungan baik pada sesaran 1 mm, pada batas proporsi maupun sampai pada kemampuan maksimumnya. 5. Kemampuan Sambungan pada Beberapa Standar yang Berlaku Kemampuan tekan atau tarik maksimum sejajar serat kayu hasil pengujian bila direduksi dengan faktor keamanan disebut dengan tegangan ijin. Apabila tegangan ijin dikalikan dengan luas penampang batang kayu yang digunakan, maka diperoleh beban ijin. PKKI 1961 menyebutkan bahwa faktor keamanan sambungan tampang dua adalah 12,3. Tabel 62. Rekapitulasi Kemampuan Ijin Sambungan pada Beberapa Standar Sesaran yang Berlaku Standar Amerika Australia Indonesia P-Batas Prop P-Maks Parameter 0,38mm 0,8mm 1,5mm PMax2,3 1,66mm 4,6mm Nilai P kgf 1.035 2.203 3.948 3.822 4.281 8.790 SR to 24,17 PL 51,46 92,21 89,27 100,00 - SR to 11,77 Max 25,06 44,91 43,48 48,70 100,00 Ket.: P Ijin = P2,3 kgf, PKKI 1961, SR= Strength ratio. Rataan sesaran pada proportional limit 1,66 mm dan pada titik maksimum 4,6 mm diperoleh dari penelitian. Standar sesaran Amerika dan Australia diambil dari Sucahyo 2009. Sesaran maksimum Indonesia 1,5mm diambil dari Wiryomartono 1977 dan Yap 1984. Dengan demikian bila dibandingkan dengan beberapa standar negara lain, nilai tegangan ijin sistem sambungan yang diperoleh dari rataan perlakuan variasi bentuk, jumlah dan bahan pasak geser pada sistem sambungan yang dibuat dalam penelitian ini dapat diuraikan dalam Tabel 62 diatas. Tampak kedekatan rasio antara standar dengan kemampuan aktual sistem sambungan sangat bervariasi tergantung negara pengguna standar tersebut. Rasio yang berlaku di Amerika sangat kecil 24 dan 11 terhadap batas proporsi dan kemampuan maksimumnya, sementara Australia dan Indonesia Wiryomartono, 1977; Yap, 1984 lebih tinggi. Apabila digunakan PKKI 1961 maka kemampuan ijin sistem sambungan yang dibuat berada pada 89 dan 43 terhadap kemampuan pada batas proporsi dan kemampuan maksimumnya, sementara bila digunakan nilai sesaran maksimum 1,5 mm maka sambungan tersebut berada pada 92 dan 44 terhadap kemampuan pada batas proporsi dan kemampuan maksimumnya. Nilai rasio yang diperoleh ternyata tidak berselisih jauh antara batasan kemampuan maksimum P ijin = P Maks2,3 dengan batasan sesaran maksimum yang diijinkan 1,5 mm. P-ijin sambungan menurut Wiryomartono 1977 adalah sebesar 13 beban maksimum dengan sesaran maksimum 1,5 mm sementara Yap 1984 menyatakan P2,75 dengan sesaran maksimum yang sama. Dengan demikian bisa diambil beberapa nilai atas persyaratan yang diberlakukan seperti Tabel 63 berikut. Tabel 63. Kemampuan yang Diijinkan Pada Sistem Sambungan Sesuai Penelitian No Keterangan Nilai kgf Rasio PL 4.281 kgf Rasio PMax 8.790 kgf 1. P Maksimum 8.790 205 100 2. P pada Sesaran 1,5 mm 3.948 92 45 3. P-Ijin = P maks2,3 3.822 89 43 4. P-Ijin = P maks2,75 3.196 75 36 5. P-Ijin = P maks3 2.930 68 33 Tabel 49 di atas menunjukkan beberapa pilihan yang bisa diambil atas rumusan yang diberikan, yang semuanya masih berkisar antara 68 – 92 dari kemampuan sambungan sampai pada batas proporsi. Rasio sebesar 92 terhadap batas proporsi akan dicapai bila sesaran 1,5 mm diterapkan bagi sambungan yang dibuat seperti pada contoh uji penelitian. Angka tersebut cukup riskan bila melihat grafik kemampuan sesaran masing- masing perlakuan yang variatif dan ada yang dibawah 1,5 mm Gambar 25b. Oleh sebab itu penurunan batas sesaran menjadi 1 mm akan lebih bijaksana.

6. Kemampuan Maksimum Tiap Pasak Penahan Geser

Hasil pengujian sistem sambungan dengan menggunakan variasi pasak penahan geser yang terbagi atas bentuk, jumlah dan bahan pasak yang berbeda, dapat menghasilkan nilai kemampuan masing-masing pasak penahan geser. Kemampuan maksimum tiap pasak penahan geser tersebut tentunya hanya berlaku pada komponen sambungan jenis mangium sesuai yang diteliti, yang mungkin akan berbeda bila diterapkan pada komponen sambungan dengan jenis kayu yang lain. Tabel 64 dan Gambar 29 berikut menguraikan kemampuan nilai tiap pasak, yang dihitung dari hasil pembagian nilai kemampuan maksimum tiap sistem sambungan dengan jumlah pasak penahan geser yang digunakan. Tabel 64. Kemampuan Tiap Pasak Sesuai Perlakuan Bentuk Pasak A Jumlah Pasak B Bahan Pasak C Pasak Sejenis c1 Pasak Padat c2 Pasak Ulin c3 Pasak Baja c4 Bulat a1 1 Pasang b1 2.647 2.966 2.133 3.397 2 Pasang b2 1.823 2.026 1.882 2.459 3 Pasang b3 1.813 1.665 1.524 2.238 Segi empat a2 1 Pasang b1 2.831 3.181 2.441 4.152 2 Pasang b2 2.129 2.072 1.973 2.533 3 Pasang b3 2.200 2.123 1.921 2.614 Gambar 29. Kemampuan P Tiap Pasak Sesuai Penempatan dalam Perlakuan Tabel 64 menguraikan kemampuan tiap pasak pada setiap variasi sistem sambungan yang dibuat. Ditinjau dari persatuan bahan, pasak baja memiliki nilai kemampuan pasak terbesar, sementara pasak ulin memiliki kemampuan terendah di semua sistem yang dibuat. Kemampuan pasak sejenis dan sejenis yang dipadatkan saling unggul di beberapa sistem, namun kemampuan keduanya masih berada diantara kemampuan pasak baja dan ulin. Hampir semua nilai menunjukkan nilai kemampuan satuan pasak yang menurun seiring dengan bertambahnya jumlah pasak yang digunakan, yang berarti kenaikan kemampuan menahan beban akibat penambahan pasak tidak linear dengan jumlah tiap pasak yang ditambahkan. Grafik penurunan tersebut diperjelas seperti Gambar 30 berikut. Gambar 30. Regresi Eksponensial Penurunan Kemampuan Tiap Pasak pada Penambahan Jumlah Pasak pada Sistem Sambungan. Tabel 65. Regresi Penurunan Kemampuan Tiap Pasak pada Penambahan Jumlah Pasak pada Sistem Sambungan dengan Bentuk dan Bahan Pasak Berbeda Sistem Sambungan Regresi Eksponensial Regresi Linear Pasak Bulat Persamaan R Persamaan 2 R 2 Sejenis y = 3008e 0,760 -0.09x y = 2928-208.5x 0,758 Sejenis dipadatkan y = 3837e 0,966 -0.14x y = 3519-325.1x 0,937 Ulin y = 2558e 0,978 -0.08x y = 2454-152x 0,989 Baja y = 4027e 0,908 -0.10x y = 3856-289.5x 0,886 Pasak Segiempat Sejenis y = 3046e 0,654 -0.06x y = 3018-157.85x 0,667 Sejenis dipadatkan y = 3610e 0,705 -0.10x y = 3516-264.45x 0,714 Ulin y = 2667e 0,832 -0.06x y = 2631-129.9x 0,824 Baja y = 4793e 0,699 -0.11x y = 4637-384.4x 0,710 Ket.: y = Nilai maksimum kemampuan menahan beban kgf, x = jumlah pasak pcs. Persamaan regresi yang menghubungan jumlah pasak pada nilai kemampuan tiap pasak dalam menahan kemampuan beban pada sistem sambungan yang diteliti, dicantumkan dalam Tabel 65. Regresi eksponensial dan regresi linear yang dibuat menunjukkan nilai koefisien determinasi yang tinggi, menunjukkan bahwa keduanya memiliki hubungan yang kuat. Dengan demikian jumlah pasak menaikkan nilai kemampuan sistem sambungan, namun bila dihitung kekuataan per pasak di setiap sistem sambungan, nilai kemampuan tiap pasak menurun.

7. Kerusakan Pasak Geser

Karena pasak geser menjadi koneksi distribusi beban dari komponen inti sambungan main member menuju kedua komponen samping, maka pasak geser menjadi tumpuan utama kemampuan sambungan. Bila pasak geser tidak mampu mendistribusikan seluruh beban yang diterima maka akan mengalami kerusakan pada pasak tersebut. Pada umumnya kerusakan pasak dapat dikategorikan dalam tiga kelompok, yakni pasak geser yang berubah bentuk menjadi lonjong, bertakik akibat gaya tekan, dan pasak geser yang terbelah akibat dorongan geser sehingga terjadi pemisahan antar serat pasak rolling shear . Kondisi pasak geser setelah pengujian dapat dilihat seperti pada Gambar 31. Gambar 31a. Kerusakan pada Komponen Sambungan Bila Digunakan Pasak Baja Gambar 31b. Pelonjongan Pasak Bulat dan Rolling Shear pada Pasak Geser