BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN
IV.1. Hasil Penelitian IV.1.1 Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties Kayu
IV.1.1.1 Hasil Pemeriksaan Kadar Air
Pemeriksaan kadar air kayu memakai 5 buah sampel yang diambil secara acak. Hasil pemeriksaan adalah sebagai berikut :
Tabel IV.1 Hasil pemeriksaan kadar air kayu
Sampel Gku
Gx Kadar air
1 88,16 89,28 16,461
2 89,76 90,77 16,294
3 93,91 94,82 16,114
4 91,26 92,08 16,033
5 87,03 87,81 16,031
Total 80,933
Keterangan : Gku = Berat kayu kering udara
Gx = Berat kayu mula - mula
Rata – rata sampel x =
5 80,933
=
16,187
Standar deviasi =
1
2
− −
∑ n
X Xi
=
0,187
Universitas Sumatera Utara
Kadar air rata – rata =
16,187
- 2.33 x 0.187 =
15,751
Maka kadar air rata – rata dari kelima sampel kayu yang dipergunakan adalah
15,751
.
IV.1.1.2 Hasil Pemeriksaan Berat Jenis
Pemeriksaan berat jenis dilakukan terhadap lima buah sampel berukuran 2,5 cm x 5 cm x 7.5 cm dengan hasil sebagai berikut :
Tabel IV.2 Hasil pemeriksaan berat jenis kayu
Sampel Berat gr
Volume cm3 Berat Jenis grcm3
1 88,16
93,75 0,940
2 89,76
93,75 0,957
3 93,91
93,75 1,002
4 91,26
93,75 0,973
5 87,03
93,75 0,928
Total 4,801
Rata – rata sampel =
5 4,801
=
0,960
Standar deviasi =
1
2
− −
∑ n
X Xi
=
0,029
Berat jenis rata – rata =
0,960
- 2.33 x
0,029
=
0,893
3
cm gr
Universitas Sumatera Utara
Maka berat jenis rata – rata sampel adalah
0,893
3
cm gr
IV.1.1.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu
Hasi pemeriksaan kuat tekan sejajar arah serat kayu dengan lima buah sampel berukuran 2 cm x 2 cm x 6 cm adalah sebagai berikut.
Tabel IV.3 Hasil pemeriksaan kuat tekan sejajar serat kayu
Sampel P = Beban Kg
Luas cm2 Kuat Tekan Kgcm2
1 2700 4
675 2 2700
4 675
3 2800 4
700 4 2700
4 675
5 2400 4
600 Total
3325
Rata – rata sampel = x =
5 3325
= 665 Standar deviasi
=
1
2
− −
∑ n
X Xi
=
37,914
Tegangan tekan karakteristik = 665 - 2.33 x 37,914 =
576,660
2
cm kg
Maka tegangan tekan sejajar serat rata – rata sampel adalah
576,660
2
cm kg
Universitas Sumatera Utara
IV.1.1.4 Hasil Pengujian Kuat Lentur dan Elastisitas Lentur Kayu Penelitian elastisitas kayu dilakukan terhadap 3 tiga sampel yang diambil
secara acak untuk pencatatan dial penurunan setiap penambahan beban 10 kg. Penelitian ini juga dilakukan pada saat kayu sudah mencapai kondisi kering udara.
Hasil penelitian elastisitas ini dapat dilihat pada Tabel IV.4.
Tabel IV.4 Hasil pemeriksaan elastisitas kayu
Beban Kg Sampel 1
Sampel 2 Sampel 3
Penurunan x 0.001 cm
0 0 0 0 10 6 16 24
20 14 33 48 30 24 52 67
40 38,8 69 77 50 65 87 86
60 83 105 97 70 104 125 113
80 123 143 134 90 142 160 153
100 158 181 171 110 178 202 194
120 199 235 213 130 217 253 230
140 236 271 253 150 258 290 272
160 280 318 295 170 306 350 308
180 326 378 350 190 360 438 378
200 385,5 490 421 210 408 570 455
220 448 650 534 230 497 700 595
240 560 925 693 250
886 - 900
Universitas Sumatera Utara
Pada tabel IV.5 , IV.6 dan IV 7 akan di uraikan hasil perhitungan tegangan dan regangan untuk ketiga sampel pengujian elastisitas lentur dan kuat lentur kayu.
Tabel IV.5 Tabulasi perhitungan tegangan dan regangan sampel 1
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm
2
E M Kg mm
ε
0,000 0,000 0 0,00000
10 6
0,563 7031,250 750 0,00008 20
14 1,125 6026,786 1500 0,00019
30 24
1,688 5273,438 2250 0,00032 40
38,8 2,250 4349,227 3000 0,00052
50 65
2,813 3245,192 3750 0,00087 60
83 3,375 3049,699 4500 0,00111
70 104
3,938 2839,543 5250 0,00139 80
123 4,500 2743,902 6000 0,00164
90 142
5,063 2673,856 6750 0,00189 100
158 5,625 2670,095 7500 0,00211
110 178
6,188 2607,093 8250 0,00237 120
199 6,750 2543,970 9000 0,00265
130 217 7,313 2527,362
9750 0,00289
140 236 7,875 2502,648
10500 0,00315
150 258 8,438 2452,762
11250 0,00344
160 280 9,000 2410,714
12000 0,00373
170 306 9,563 2343,750
12750 0,00408
180 326 10,125
2329,371 13500
0,00435 190 360
10,688 2226,563
14250 0,00480
200 385,5 11,250
2188,716 15000
0,00514 210 408
11,813 2171,415
15750 0,00544
220 448 12,375
2071,708 16500
0,00597 230 497
12,938 1952,339
17250 0,00663
240 560 13,500
1808,036 18000
0,00747 250 886
14,063 1190,392
18750 0,01181
Universitas Sumatera Utara
Gambar IV.1 : Grafik tegangan regangan hasil pengujian elastisitas kayu sampel-1
0,000 2,000
4,000 6,000
8,000 10,000
12,000 14,000
16,000
0,000 0,002
0,004 0,006
0,008 0,010
0,012 0,014
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Gambar IV.2: Grafik regresi linear tegangan – regangan kayu sampel-1
y = 2484,998x
R² = 0,973
0,000 2,000
4,000 6,000
8,000 10,000
12,000
0,000 0,001
0,002 0,003
0,004 0,005
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
regresi linear
sampel 1
Universitas Sumatera Utara
Tabel IV.6 Tabulasi perhitungan tegangan dan regangan sampel-2
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm
2
E M Kg mm
ε
0,000 0,000 0 0,00000
10 16
0,563 2636,719 750 0,00021 20
33 1,125 2556,818 1500 0,00044
30 52
1,688 2433,894 2250 0,00069 40
69 2,250 2445,652 3000 0,00092
50 87
2,813 2424,569 3750 0,00116 60
105 3,375 2410,714 4500 0,00140
70 125
3,938 2362,500 5250 0,00167 80
143 4,500 2360,140 6000 0,00191
90 160
5,063 2373,047 6750 0,00213 100
181 5,625 2330,801 7500 0,00241
110 202
6,188 2297,339 8250 0,00269 120
235 6,750 2154,255 9000 0,00313
130 253
7,313 2167,737 9750 0,00337 140
271 7,875 2179,428 10500 0,00361
150 290 8,438 2182,112
11250 0,00387
160 318 9,000 2122,642
12000 0,00424
170 350 9,563 2049,107
12750 0,00467
180 378 10,125
2008,929 13500
0,00504 190 438
10,688 1830,051
14250 0,00584
200 490 11,250
1721,939 15000
0,00653 210 570
11,813 1554,276
15750 0,00760
220 650 12,375
1427,885 16500
0,00867 230 700
12,938 1386,161
17250 0,00933
240 925 13,500
1094,595 18000
0,01233
Universitas Sumatera Utara
Gambar IV.3: Grafik tegangan regangan hasil pengujian elastisitas sampel kayu-2
0,000 2,000
4,000 6,000
8,000 10,000
12,000 14,000
16,000
0,000 0,002
0,004 0,006
0,008 0,010
0,012 0,014
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Gambar IV.4 Grafik regresi linear tegangan – regangan sampel kayu-2
y = 2154,849x
R² = 0,989
0,000 0,500
1,000 1,500
2,000 2,500
3,000 3,500
4,000 4,500
5,000
‐0,001 0,000
0,001 0,002
0,003 0,004
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Series1 regresi
linear sampel
2
Universitas Sumatera Utara
Tabel IV.7 Tabulasi perhitungan tegangan dan regangan sampel-3
P Kg f x0.01 mm
σ Kgmm
2
E M Kg mm
ε
0,000 0,000 0 0,00000
10 24
0,563 1757,813 750 0,00032 20
48 1,125 1757,813 1500 0,00064
30 67
1,688 1888,993 2250 0,00089 40
77 2,250 2191,558 3000 0,00103
50 86
2,813 2452,762 3750 0,00115 60
97 3,375 2609,536 4500 0,00129
70 113
3,938 2613,385 5250 0,00151 80
134 4,500 2518,657 6000 0,00179
90 153
5,063 2481,618 6750 0,00204 100
171 5,625 2467,105 7500 0,00228
110 194
6,188 2392,075 8250 0,00259 120
213 6,750 2376,761 9000 0,00284
130 230 7,313 2384,511
9750 0,00307
140 253 7,875 2334,486
10500 0,00337
150 272 8,438 2326,517
11250 0,00363
160 295 9,000 2288,136
12000 0,00393
170 308 9,563 2328,531
12750 0,00411
180 350 10,125
2169,643 13500
0,00467 190 378
10,688 2120,536
14250 0,00504
200 421 11,250
2004,157 15000
0,00561 210 455
11,813 1947,115
15750 0,00607
220 534 12,375
1738,062 16500
0,00712 230 595
12,938 1630,777
17250 0,00793
240 693 13,500
1461,039 18000
0,00924 250 900
14,063 1171,875
18750 0,01200
Universitas Sumatera Utara
Gambar IV.5: Grafik tegangan regangan hasil pengujian elastisitas sampel kayu-3
0,000 2,000
4,000 6,000
8,000 10,000
12,000 14,000
16,000
0,000 0,002
0,004 0,006
0,008 0,010
0,012 0,014
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
GambarIV.6: Grafik regresi linear tegangan – regangan sampel kayu-3
y = 2360,289x
R² = 0,994
‐2,000 0,000
2,000 4,000
6,000 8,000
10,000 12,000
0,000 0,001
0,002 0,003
0,004 0,005
T e
g a
n g
a n
σ
Regangan ε
Series1
regresi linear
sampel 3
Universitas Sumatera Utara
Sampel Persamaan Y
X Y Ew
Regangan Tegangan
1 Y = 2484,998 X
0,00435 10,125
2329,37 2
Y = 1577,984 X 0,00504
10,125 2008,93
3 Y = 2360,289 X
0,00411 9,563
2328,53 Total
29,813 6666,83
Perhitungan Elastisitas
Rata-rata sampel = x
3 6666,83
=
=
2.222,277
kgmm² Standard deviasi
1
2
− −
Σ =
n x
x
i
=
184,765
kgmm² Elastis karakteristik
=
2222,277
kgmm² - 2.33 x
184,765
kgmm² =
1.791,7732
kgmm² =
179.177,32
kgcm² =
17.571,399
Mpa.
Sehingga modulus elastisitas dari kayu yang digunakan adalah
17.571,399
Mpa
Perhitungan kuat lentur
Kuat lentur kayu dihitung berdasarkan perhitungan tegangan sumbu y pada tabel perhitungan elastisitas kayu.
Rata-rata sampel = x
3 29,813
=
=
9,938
kgmm²
Universitas Sumatera Utara
Standard deviasi
1
2
− −
Σ =
n x
x
i
=
0,325
kgmm² Kuat lentur rata-rata
= 9,938 kgmm² - 2.33 x 0,325 7 kgmm² =
9,1808103
kgmm² =
918,08103
kgcm² =
90,064 Mpa
Sehingga kuat lentur rata-rata dari kayu yang digunakan adalah
90,064 Mpa
. IV.1.2 Kesimpulan Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties
Dari hasil penelitian physical dan mechanical properties yang telah dibahas di atas, maka dapat ditabulasikan pada Tabel IV.8.
Tabel IV.8 Rangkuman penelitian mechanical properties PKKI 2002 Jenis Penelitian
Hasil Penelitian
Kadar Air
15,751
. Berat Jenis
0,893
grcm³ Kuat Tekan Sejajar Serat
576,660
kgcm² Elastisitas Lentur Kayu
179.177,32
kgcm² Tegangan Lentur Kayu
918,081
kgcm² Menurut ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu PKKI 2002,
kuat acuan berdasarkan pemilahan secara mekanis diambil berdasarkan modulus elastisitas lentur. Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa menurut ketentuan kuat acuan
Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu PKKI 2002 seperti yang tercantum pada
Universitas Sumatera Utara
76 Tabel II.1, maka kayu yang digunakan dengan modulus elastisitas
179.177,32
kgcm² atau
17.571,399
Mpa termasuk kayu dengan kode mutu E19.
Dan untuk kuat acuan kayu berdasarkan tegangan-tegangan izin atau tegangan ultimate dibagi safety factor sebesar 2,25, maka hasilnya dapat dilihat di
tabel IV.9 berikut ini.
Tabel IV.9 Rangkuman penelitian mechanical properties PKKI 1961 No.
Jenis Penelitian Hasil Penelitian
1 Kadar Air
15,751
. 2 Berat
Jenis
0,893
grcm³ 3
Kuat Tekan Sejajar Serat
256,30
kgcm² 4
Elastisitas Lentur Kayu
179.177,32
kgcm² 5
Kuat Lentur Izin Kayu
408,0
kgcm
2
Dari tabel IV.9 diatas Elastisitas lentur kayu tersebut adalah
179.177,32
kgcm² maka berdasarkan PKKI 1961 didapat bahwa untuk kayu kelas I mempunyai Elastisitas sejajar serat E sebesar 125.000 kgcm², sedangkan dari hasil pemeriksaan
didapat bahwa elastisitas lentur kayu adalah
179.177,32
kgcm². Dari tabel IV.9 diatas dapat dilihat bahwa kayu yang dipergunakan
memiliki berat jenis 0,893 grcm³. Dari tabel 2.1 kelas kuat kayu berdasarkan berat jenis 0,893 grcm³ maka kayu tersebut termasuk kayu kelas kuat II dimana berat
jenis kayu kelas II adalah 0,60 - 0,90 grcm³. Dari tabel IV.9 juga dapat dilihat kuat lentur izin kayu adalah
408,0
kgcm², dari tabel 2.2 kayu tersebut termasuk kelas kuat I dimana tegangan lentur kayu kelas I adalah 150 kgcm². Jadi dapat disimpulkan
bahwa kayu tersebut termasuk kayu kelas I.
Universitas Sumatera Utara
77
IV.2 Perencanaan Komposit Balok T Kayu-Beton
Kategori