Hubungan arah serat dengan arah gaya

27

2.5.4 Hubungan arah serat dengan arah gaya

Kayu adalah benda anisotropy non isotropic material karena hal tersebut sifat-sifat mekanik ke berbagai arah tidak sama. Untuk membedakan itu kita mempunyai 3 arah sumbu yang tegak lurus sesamanya, yaitu longitudinal sejajar arah serat, radial menuju pusat dan tangensial menurut arah garis singgung seperti terlihat pada Gambar 2.12. Gambar 2.12 Tiga sumbu simetri kayu Mardikanto dkk, 2011. Modulus elastisitas, kuat tarik, tekan, lentur, puntiran dan kuat geser, berbeda-beda menurut arah ketiga sumbu tersebut. Demikian pula menurut arah yang membentuk sudut dengan tiga sumbu itu. Tetapi walaupun kayu itu mempuyai 3 sumbu yang menunjukan perbedaan sifat-sifat kayu, kita hanya membedakan 2 buah sumbu saja, karena sifat-sifat mekanik kearah tangensial dan radial tidak banyak bedanya. Jadi kita tinggal mempunyai 2 sumbu, yaitu sejajar arah serat longitudinal dan tegak lurus serat tangensial dan radial. Perbedaan dengan baja, kayu tidak mempunyai batas elastisitas yang jelas tetapi seperti diagram tegangan regangan seperti pada Gambar 2.5 untuk suatu arah sejajar atau tegak lurus mempunyai bagian yang lurus sebelum melengkung. Oleh karena itu, kayu tidak memiliki batas elastisitas, tetapi mempunyai batas proportional yaitu sebuah titik pertemuan pada diagram tegangan regangan antara bagian garis lurus dan yang melengkung titik p. Di dalam praktek batas proposional itu dianggap sebagai batas elastis seperti pada kontruksi baja. Kayu lebih kuat mendukung gaya tarik sejajar arah serat dari pada menurut tegak lurus arah serat tr ║ tr ┴. Menurut arah serat kayu lebih kuat mendukung 28 tarikan dari pada mendukung tekan an tr ║ ds ║. Perbandingannya ║ ║ = + 2 - 2,5. Kayu lebih kuat mendukung gaya tekan sejajar arah serat dari pada menurut tegak lurus arah serat ds ║ ds ┴. Pada batas elastisitasnya ds ║ = + 1,2 ds ┴. Kayu lebih kuat mendukung gaya geser tegak lurus arah serat dari pada menurut arah serat ║ ┴ dan ┴ ini sedemikian besar sehingga jarang terjadi kayu patah karena gaya geser. Umumnya akan timbul retak-retak akibat gaya desak lebih dahulu daripada retak- retak akibat ┴.

2.5.5 Pengaruh angka rapat