59
3.3.2 Pelaksanaan uji
Pelaksanaan uji dilakukan menggunakan Universal testing machine merk Instron. Ada tiga kekuatan yang akan diuji menggunakan mesin tersebut, yaitu
kekuatan lentur atau kelenturan bending, kekuatan tekan atau tekanan compression dan kekuatan tarik atau tarikan tension. Spesimen uji yang
digunakan adalah bambu dalam bentuk bilah dengan struktur serat yang berbeda hampir di setiap bagiannya.
Kelenturan diujikan untuk mengetahui nilai modulus elastisitas MOE, tegangan atau kekuatan lentur dan tahanan lentur dalam aplikasi pembuatan alat
penangkapan ikan. Pembebanan untuk uji kelenturan dilakukan dengan penekanan di bagian tengah spesimen dengan kedua ujung tetap atau di atas dua titik sangga
selanjutnya disebutkan sebagai uji lentur sederhana atau simple bending beam test Gambar 36, serta penekanan di salah satu bagian ujung yang berlawanan dengan
satu ujung lainnya yang menetap selanjutnya disebut sebagai uji lentur cantilever Gambar 37.
Tegangan tarik diuji dengan cara satu ujung spesimen diposisikan tetap dalam jepitan dan satu ujung lainnya dijepit dan ditarik ke arah yang berlawanan
Gambar 38 hingga terlihat reaksi yang muncul pada spesimen bambu. Tegangan tekan untuk mengetahui sifat kekerasan hardness bambu. Cara
Gambar 36. Cara pengujian kelenturan bambu untuk simple bending beam test.
= Arah penekanan beban = Kulit luar bambu
5 cm 5 cm
30 cm
P
5 cm 5 cm
30 cm
P
60 pengujian dan bentuk spesimen uji kekerasan bambu dilakukan dengan penekanan
tegak lurus serat untuk tiga posisi dan satu posisi untuk penekanan sejajar serat Gambar 39.
Gambar 38. Cara pengujian tegangan tarik bambu.
= arah penarikan
5 cm 5 cm
20 cm
= arah penekanan beban = Kulit luar bambu
Gambar 37. Cara pengujian kelenturan bambu model cantilever.
15 cm 35 cm
5 cm 50 cm
P
5 cm
P
61
3.3.3 Prosedur perhitungan data dari contoh uji
Nilai-nilai dari hasil uji kekuatan lentur, tekan dan tarik bambu dihitung menggunakan rumus tertentu. Selanjutnya diuraikan cara perolehan data dari
beberapa sifat fisis dan mekanis bambu.
1 Kadar air dan berat jenis bambu uji
Kadar air spesimen dihitung menggunakan rumus Arinana 1997:
Keterangan : KA = kadar air
BA = berat awal spesimen g BKT = berat kering tanur g
Berat jenis spesimen dihitung menggunakan rumus Arinana 1997:
Keterangan : BJ = berat jenis
M
kt
= massa kering tanur contoh uji g V = volume spesimen cm
3
ρ
air
= kerapatan air 1 gcm
3
Gambar 39. Cara pengujian tegangan tekan bambu.
= arah penekanan beban Uji tekan tegak lurus serat
Uji tekan sejajar serat
KA = x 100 BA - BKT
BKT
BJ = M
kt
V ρ
air
62
2 Kekuatan lentur sederhana Simple bending beam
Modulus elastisitas MOE dihitung menggunakan rumus Arinana 1997; Singer dan Pytel 1995:
Keterangan :
E
b
= MOE - modulus of elasticity kgcm
2
P = beban atau load kg
y = jarak dari garis netral cm b = lebar spesimen cm
h = tinggi atau tebal spesimen cm L = panjang jarak sangga cm
Tegangan lentur maksimum yang bisa diterima oleh benda atau Modulus of rupture
σ
b
atau kekuatan lentur dihitung menggunakan rumus Arinana 1997, Singer dan Pytel 1995:
Keterangan
σ
b
= Tegangan lentur - modulus of rupture kgcm
2
P = beban atau load kg
b = lebar spesimen cm
h = tinggi atau tebal spesimen cm
L = panjang jarak sangga cm Tahanan lentur diperoleh dengan rumus:
5 EL = MOR - 1,645 Standar deviasi
Angka 1,645 diperoleh dari E
tabel
, yaitu nilai T untuk tingkat kepercayaan 5
Faktor penyesuaian kayu untuk sifat lentur adalah . Nilai tahanan lentur untuk konstruksi yang selalu terendam di dalam air Yap
1983 dihitung dengan mengalikan antara nilai tahan lentur dengan faktor ⅔.
E
b
= PL
3
4 b h
3
y
σ
b
= 3 PL
2 bh
2
σ
b
= 5 EL . faktor penyesuaian
1 2,3
63
3 Kekuatan lentur cantilever
Modulus elastis untukuji lentur cantilever dihitung menggunakan rumus Singer dan Pytel 1995:
dan defleksi maksimum dihitung menggunakan rumus Singer dan Pytel 1995: Keterangan :
E
b
= MOE - modulus of elasticitas kgcm
2
P = beban atau load kg
y = jarak dari garis netral cm b = lebar spesimen cm
h = tinggi atau tebal spesimen cm L = panjang jarak sangga cm
Tegangan lentur dihitung menggunakan rumus Singer dan Pytel 1995: Keterangan :
σ
b
= Tegangan lentur - modulus of rapture kgcm
2
P = beban atau load kg b = lebar spesimen cm
h = tinggi atau tebal spesimen cm L = panjang dari titik sangga cm
Perhitungan tahanan lentur cantilever dilakukan menggunakan rumus yang sama dengan kekuatan lentur sederhana yang telah diuraikan pada point 2 di
atas.
4 Kekuatan tekan
σ
c
Nilai modulus elastis untuk uji tekan dihitung menggunakan rumus Arinana 1997, Singer dan Pytel 1995 :
y
max
= 3EI
PL
3
E
b
= 4 PL
3
y b.h
3
bh
2
σ
b
= - 6PL
64 Keterangan : E
c
= nilai modulus elastis kgcm
2
P = beban tekan kg A = luas penampang tekan cm
2
L = panjang spesimen mula-mula cm Δ L = panjang setelah uji tekan dilakukan cm
Perhitungan kekuatan tekan sejajar serat dilakukan dengan cara membagi beban maksimum oleh luas penampang uji sebagai berikut Arinana 1997 :
Keterangan :
σ
c
= F
c
= kekuatan tekan sejajar serat kgcm
2
P
max
= beban tekan maksimum kg A = luas penampang cm
2
Dengan mengacu pada Hukum Hooke bahwa σ = Eε, selanjutnya dicari
formula hubungan antara modulus elastisitas dan tegangan tekan. Perhitungan tahanan tekan dilakukan menggunakan rumus yang sama dengan kekuatan lentur
sederhana yang telah diuraikan pada point 2 di atas. Hanya ada perbedaan nilai pada faktor penyesuaian kayu untuk sifat tekan sejajar serat adalah , sedangkan
untuk tekan tegak lurus serat adalah .
5 Kekuatan tarik sejajar serat
σ
t
Nilai modulus elastis untuk uji tarik dihitung menggunakan rumus Arinana 1997, Singer dan Pytel 1995 :
Keterangan : E
t
= nilai modulus elastis kgcm
2
P = beban tarik kg A = luas penampang tarik cm
2
L = panjang spesimen mula-mula cm Δ L = panjang setelah uji tarik dilakukan cm
1 2,1
P A
L ΔL
E
c
=
P
max
A
σ
c
=
P A
L ΔL
E
t
=
1 1,67
65
Perhitungan kekuatan tarik sejajar serat dilakukan dengan cara membagi beban maksimum oleh luas penampang uji sebagai berikut Arinana 1997; Singer dan
Pytel 1995 :
Keterangan :
σ
t
= F
t
= kekuatan tarik sejajar serat kgcm
2
P = beban tarik maksimum kg A = luas penampang cm
2
Dengan mengacu pada Hukum Hooke bahwa σ = Eε, selanjutnya dicari
formula hubungan antara modulus elastisitas dan tegangan tarik. Perhitungan tahanan tarik dilakukan menggunakan rumus yang sama dengan kekuatan lentur
sederhana yang telah diuraikan pada point 2 di atas. Hanya ada perbedaan nilai pada faktor penyesuaian kayu untuk sifat tarik sejajar serat adalah .
3.3.4 Analisis data