Pengujian sifat fisis dan mekanis contoh kecil bebas cacat

dan kadar air KA, moisture content, kerapatan density dan berat jenis specific gravity dihitung dengan rumus berikut: KA KU = B KU – B KT B KT Kerapatan 100 normal = B KU V KU grcm 3 Kerapatan absolute = B KT V KT grcm 3 Berat Jenis = B KT V KU W W V W Pengembangan maksimum = l w - l o l x 100 Penyusutan maksimum = l o n - lo l x 100 n Dimana: B KT B = berat kering tanur KU V = berat kering udara KU V = volume kering udara KT W = volume kering tanur W V W = beratvolume air pada suhu 4,4 l C = 1 w l = panjang sampel kondisi jenuh air direndam dalam air 36 jam o l = panjang sampel kondisi kering tanur n = panjang sampel kondisi kering udara b. Kekuatan Lentur Statis Pengujian dengan Universal Testing Machine UTM Instron ® MoE = ∆P L dengan jarak bentang 36 cm dan beban diberikan di tengah bentang contoh uji center loading. Data yang diperoleh berupa beban dan defleksi yang terjadi. Beban maksimum diperoleh sampai mengalami kerusakan, dan dari hasil pengujian ini dapat ditentukan besarnya modulus elastisitas MoE dan modulus patah MoR, dengan menggunakan rumus: 3 4 ∆Y.b.h 3 kgfcm 2 MoR = 3PL 2bh 2 kgfcm 2 Dimana: MoE = modulus elastisitas MoR = modulus patah ∆P = selisih beban dalam daerah elastis kgf L = jarak sangga cm b = tebal jarak horizontal penampang contoh uji cm h = tinggi jarak vertikal penampang contoh uji cm ∆Y = simpangan defleksi pada beban ∆P cm P = beban maksimum kgf c. Kekerasan sisi Pengujian kekerasan sisi dilakukan dengan cara memasukkan setengah bola baja dengan diameter 0,444 inch dan luas penampang tekan 1 cm 2 ke dalam benda uji sedalam 0,222 in. Pengujian kekerasan sisi ini dilakukan pada dua permukaan, lalu nilainya dirata- ratakan. Nilai kekerasan sisi dihitung dengan rumus: H = PA Dimana: H = kekerasan sisi kgfcm 2 P = beban kgf A = luas penampang bola 1 cm 2 d. Kekuatan tekan sejajar serat Pengujian tekan sejajar serat dilakukan dengan memberikan beban pada arah sejajar serat dengan keduduka n contoh uji vertikal, dengan pemberian beban berlahan- lahan sampai contoh uji mengalami kerusakan dan beban tersebut merupakan beban maksimum yang dapat diterima oleh contoh uji. Nilai kekuatan tekan sejajar serat dihitung dengan rumus: tk Dimana: = PmaksA tk = kekuatan tekan sejajar serat maksimum kgfcm 2 P maks = beban maksimum kgf A = luas penampang cm 2 e. Kekuatan Geser Sejajar Serat Pengujian kekuatan geser sejajar serat dilakukan dengan memberikan beban pada arah sejajar serat dengan kedudukan contoh uji vertikal. Pembebanan secara perlahan sampai terjadi kerusakan contoh uji, dan nilai kekuatan geser sejajar serat diperoleh dengan rumus: s Dimana: = P maksA s = kekuatan geser sejajar serat maksimum kgfcm 2 P maks = beban maksimum kgf A =luas penampang bidang geseran cm 2 f. Kekuatan Tarik sejajar serat dan tegak lurus serat Pengujian kekuatan tarik sejajar serat dilakukan dengan menarik benda uji pada kedua sisinya sampai benda uji putus. Nilai kekuatan tarik dihitung dengan rumus: tr Dimana: = P maksA tr = kekuatan tarik sejajar serat atau tegak lurus serat kgfcm 2 P maks = beban maksimum kgf A = luas penampang bidang putus cm 2

2. Pengujian sifat rekayasa a. Pengujian kayu secara visual dan mekanis ukuran pemakaian full scale

Pengujian menggunakan dua metoda, yaitu menentukan tegangan ijin lentur melalui pemilahan secara visual VSG, Visual Stress Grading dan penentuan tegangan ijin lentur secara masinal MSR, Mechanical Stress Rating. Secara visual dilakukan dengan pengukuran dimensi, pengamatan cacat kayu, pengukuran kadar air dan penimbangan kayu, lalu ditentukan kelas mutunya berdasarkan NI-5 PKKI 1961. Pengujian secara masinal menggunakan mesin pemilah Panter MPK-5 dengan cara meletakkan kayu di atas mesin tersebut. Kayu kemudian diberi beban awal, lalu dicatat defleksinya. Setelah itu beban ditambahkan dan diukur defleksi yang terjadi. Dengan menggunakan data tersebut dapat ditentukan MOE dengan rumus SKI C-bo- 010-1987: MOE P = [PL 3 4 ∆ybh 3 ] fk Sedangkan nilai MOR dapat diperoleh dari nilai MOE Panter dengan menggunakan nilai regresi: MOR P = 9,43 + 0,0036 MoE Dimana: MOE P = modulus elastisitas Panter kgfcm 2 MOR P = kekuatan lentur maksimumpatah Panter kgfcm 2 P = beban standar kgf L = panjang bentang jarak sangga cm ∆y = defleksi atau lenturan akibat beban standar cm b = lebar penampang kayu cm h = tebal atau tinggi penampang kayu cm fk = faktor koreksi Selanjutnya perolehan nilai kekuatan kayu dikalikan dengan faktor keamanan sebesar 12,3 sehingga dapat ditemukan nilai tegangan ijin kayu mangium menurut versi ASD Allowable Stress Design. Untuk lebih membuktikan nilai sifat mekanisnya, setelah diuji dengan mesin Panter MPK-5, kayu kemudian diuji sifat mekanisnya berdasarkan Standar ASTM D-198 2008 pada mesin UTM Shimadzu dengan jarak sangga 240 cm dan dengan metoda two point loading seperti pada Gambar 9 dan rumus perhitungan sebagai berikut: Gambar 9. Peletakan beban dalam pengujian Third Point Loading MOE S = 23108 [ ∆PL 3 ∆Ybh 3 ] kgfcm 2 MOR S = PL bh 2 kgfcm 2 Dimana: MOE S MOR = modulus elastisitas Shimadzu S ∆P = selisih beban dalam daerah elastis kgf = modulus patah Shimadzu L = jarak sangga cm b = tebal jarak horizontal penampang contoh uji cm h = tinggi jarak vertikal penampang contoh uji cm ∆Y = simpangan defleksi pada beban ∆P cm P = beban pada saat kayu rusak kgf Penentuan kekuatan kayu mangium sebagai kayu konstruksi dalam format LRFD Load and Resistance Factor Design dihitung dengan prosedur realibility normalization dengan standar ASTM D-5457 2008: Rn = Rp x Ω x K Dimana: Rn = Reference resistance tahanan referensi R Rp = nilai dugaan persentil ke-p dari distribusi material Ω = data confident factor K R Dari beberapa perhitungan yang dilakukan di atas akan diperoleh kekuatan karakteristik, tegangan ijin lentur, kelas mutu, tahanan referensi dan nilai ataupun kelas kekuatan lainnya sesuai dengan pedoman yang dipergunakan. = reliability normalization factor b. Pengujian non destruktif ckbc dan balok Pengujian non destruktif dilakukan terhadap contoh uji berbentuk ckbc dan balok dengan cara uji kekakuan dinamis MoE D secara non destruktif menggunakan alat NDT Sylvatest-Duo frekuensi = 22 kHz. Alat tersebut mempunyai dua transducer gelombang ultrasonik berfungsi sebagai transmitter dan receiver yang masing-masing ditancapkan di kedua ujung kayu yang diuji sampai kecepatan gelombang dapat terbaca pada panel alat dalam mikrodetik. Pada sortimen ckbc pengukuran diulang 3 kali pada titik yang