Kajian Koefisien Pasak dan Tegangan Ijin pada Pasak Cincin Berdasarkan Revisi PKKI NI-5 2002 Dengan Cara Experimental

KAJIAN KOEFISIEN PASAK DAN TEGANGAN IZIN PADA PASAK
CINCIN BERDASARKAN REVISI PKKI NI-5 2002 DENGAN CARA
EXPERIMENTAL

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-tugas
dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil

EMON RIVAI PARSAORAN SINAGA
060424016

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM PENDIDIKAN EKSTENSION
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis penjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih
dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulisan tugas akhir ini adalah suatu syarat yang harus dipenuhi untuk
mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil pada Departemen Teknik Sipil, Universitas
Sumatera Utara. Penulis berharap tugas akhir dengan judul ”Kajian Koefisien Pasak
dan Tegangan Ijin pada Pasak Cincin Berdasarkan Revisi PKKI NI-5 2002 Dengan
Cara Experimental” ini dapat membantu mahasiswa dan pembaca yang ingin
melakukan penelitian mengenai kekakuan sambungan pada konstruksi baja.
Dengan segala kerendahan hati penulis mohon maaf jika dalam penulisan
tugas akhir ini masih terdapat kekurangan dalam penulisan maupun perhitungan.
Penulis sangat mengharapkan keringanan para pembaca untuk memberikan kritik dan
saran yang dapat membangun dan mnyempurnakan tugas akhir ini.
Dalam penulisan tugas akhir ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Sanci Barus, MT. selaku Dosen Pembimbing dalam menyusun
Tugas Akhir ini;
2. Bapak Ir. Besman Surbakti, MT. yang juga ikut membimbing saya dalam
menyusun Tugas Akhir ini ;
3. Bapak Ir. Faizal Ezeddin, MS, selaku Koordinator Program Pendidikan
Sarjana Ekstension Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara;

Universitas Sumatera Utara

4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
5. Bapak Ir. Terunajaya, M.Sc, selaku Sekaretaris Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara;
6. Bapak/Ibu Pegawai Administrasi Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara
7. Orang tua beserta keluarga besar yang selalu memberikan dukungan moril dan
materil.
8. Rekan-rekan mahasiswa, serta semua pihak yang telah membantu saya dalam
pengujian sehingga penulisan tugas akhir ini dapat diselesaikan
Akhir kata, Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi
pembaca pada umumnya dan bagi penulis khususnya.

Medan,

Januari 2010

Penulis.

Emon Rivai Parsaoran Sinaga
060 424 016

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Dengan perkembangan teknologi kayu (Timber Engineering) yang semakin
pesat telah menghasilkan berbagai kelebihan dan keistimewaan kayu sesuai dengan
keperluannya, seperti untuk kolom, balok, lantai, atap, dinding, dan sebagainya. Pada
prinsipnya suatu pasak adalah suatu benda yang dimasukkan sebagian, pada bidang
sambungan, dalam tiap bagian-bagian kayu yang disambung, untuk memindahkan
beban dari bagian yang satu kepada yang lain
Hasil Pengujian physical dan mechanical properties kayu diperoleh :
pemeriksaan kadar air = 5,3314 % , Massa jenis =0,7768 gr/cm3 , kuat tekan sejajar
serat = 35,953 Mpa dan elastisitas lentur = 13372,328 Mpa. Dilihat dari elastisitasnya
maka kayu yang diuji digolongkan dengan kode mutu E14, dan ditinjau dari kuat
tekan sejajar serat maka kayu yang diuji digolongkan dengan kode E18.
Dari hasil percobaan ini diperoleh koefisien sambungan (φ) sebesar 0,1200.
Sehingga untuk perhitungan kekuatan izin sambungan (Zu) dan tahanan lateral
terkoreksi ( Z’) yang menggunakan sambungan pasak cincin baja, dengan
menggunakan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia ( PKKI Ni-5 2002
), dimana di dalam percobaan ini hasil yang didapatkan adalah : Z’ = φ*Z
*CM*Ct*C∆ ; dan kekuatan izin sambungan atau tahanan perlu sambungan Zu ≤ λ *
Øz * Z’ * nf .

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ......................................................................................... i
ABSTRAK .......................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL................................................................................................ viii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... x
DAFTAR GRAFIK ............................................................................................. xii
DAFTAR NOTASI .............................................................................................. xiii

BAB I.

PENDAHULUAN
1. Umum ........................................................................................... 1
2. Latar Belakang ............................................................................... 2
3. Tujuan Penelitian .......................................................................... 2
4. Perumusan masalah ....................................................................... 3
5. Pembatasan Masalah ..................................................................... 3
6. Metodologi Penelitian .................................................................... 3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA
1. Umum .......................................................................................... 6
2. Sifat Fisis dan Mekanis ................................................................ 7

Universitas Sumatera Utara

1. Berat Jenis Kayu ...................................................................... 7
2. Kadar air (kadar lengas kayu ) ................................................. 8
3. Kekuatan kayu ......................................................................... 9
1. Keteguhan tarik .................................................................... 13
2. Keteguhan tekan .................................................................. 14
3. Keteguhan geser ................................................................... 15
4. Keteguhan lengkung ............................................................. 16
3. Alat sambung pasak ...................................................................... 16
1. Jenis jenis sambungan pasak .................................................... 19
4. Tata cara perencanaan konstruksi kayu indonesia berdasarkan
revisi PKKI NI-5 ........................................................................... 21
1. Persyaratan persyaratan ........................................................... 21
2 Kuat acuan dan faktor koreksi yang berlaku .............................. 22
1. Kuat acuan .......................................................................... 22
2. Faktor faktor koreksi ........................................................... 27
1. Faktor-faktor koreksi untuk masa layan .......................... 27
2. Faktor koreksi untuk konfigurasi komponen struktur ....... 28
3. Faktor koreksi tambahan .................................................. 32
3. Sambungan mekanis ................................................................ 35
1. Perencanaan sambungan....................................................... 35
2. Penempatan alat pengencang ................................................ 36
3. Sambungan Paku, pasak, dan sekrup .................................... 38
4. Sambungan Baut, Skrup Kunci, Pen Dan Pasak .................... 44

Universitas Sumatera Utara

1. Ukuran dan sifat alat pengencang..................................... 44
2. Tahanan lateral ............................................................... 46

BAB III MATERIAL DAN METODE PENELITIAN
1. Persiapan dan Pemeriksaan Material ............................................. 50
1. Pengujian Kadar Air ................................................................. 50
2. Pengujian Berat Jenis ................................................................ 51
3. Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat .......................................... 53
4. Pengujian Elastisitas ................................................................. 54
2. Pengujian Kuat Tekan Sambungan dengan Menggunakan Dial
Deformasi Sambungan .................................................................. 56

BAB IV ANALISA HASIL PENGUJIAN BENDA UJI
1. Pengujian Mechanical Properties .................................................. 58
1.

Pengujian Kadar Air ............................................................... 58

2.

Pengujian Berat Jenis ............................................................. 59

3.

Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat ........................................ 60

4.

Pengujian Elastisitas Kayu ..................................................... 61

2. Kesimpulan Hasil Pengujian PHYSCAL dan MECHANICAL
Properties Kayu ............................................................................. 71
3. Pengujian Kuat Tekan Sambungan Pasak Dengan Menggunakan
Dial Deformasi .............................................................................. 72
4. Perhitungan Sambungan Pasak ...................................................... 79

Universitas Sumatera Utara

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan .................................................................................. 84
2. Saran .......................................................................................... 85

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xv
LAMPIRAN
Lampiran I (Data Hasil Penelitian )
Lampiran II ( Foto Dokumentasi )

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Daftar beban yang diperkenankan pada pasak cincin.......................... 18

Tabel 2.2

Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis
pada kadar air 15% ............................................................................ 23

Tabel 2.3

Estimasi kuat acuan berdasarkan atas berat jenis pada kadar air 15%
untuk kayu berserat lurus tanpa cacat kayu ........................................ 25

Tabel 2.4

Nilai rasio tahanan ............................................................................. 25

Tabel 2.5

Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu ................................. 26

Tabel 2.6

Faktor Koreksi Layan Basah, CM ....................................................... 27

Tabel 2.7

Faktor Koreksi Temperatur, Ct........................................................... 28

Tabel 2.8

Keberlakuan faktor koreksi (FK) untuk sambungan ........................... 36

Tabel 2.9

Tahanan lateral acuan paku dan pasak (Z) untuk satu alat
pengencang dengan satu irisan yang menyambung dua komponen ..... 41

Tabel 2.10 Tahanan lateral acuan sekrup (Z) untuk satu sekrup dengan satu
irisan yang menyambung dua komponen ........................................... 42
Tabel 2.11 Jarak tepi, jarak ujung, dan persyaratan spasi untuk sambungan
dengan baut,sekrup kunci, pen, dan pasak .......................................... 45
Tabel 2.12 Tahanan lateral acuan untuk baut atau pasak (Z) untuk satu alat
pengencang dengan satu irisan yang menyambung dua komponen ..... 47
Tabel 2.13 Tahanan lateral acuan untuk baut atau pasak (Z) untuk satu alat
pengencang dengan dua irisan yang menyambung tiga komponen ..... 48

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.14 Tahanan lateral acuan untuk sekrup kunci (Z) untuk satu alat
pengencang dengan satu irisan yang menyambung dua komponen ..... 49
Tabel 4.1

Hasil Pengujian Kadar Air ................................................................. 58

Tabel 4. 2 Hasil Pengujian Berat Jenis ............................................................... 59
Tabel 4. 3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat .......................................... 60
Tabel 4. 4a Hasil Pengujian Elastisitas ................................................................. 62
Tabel 4. 4b Perhitungan Tegangan - Regangan Kayu Sampel I............................. 63
Tabel 4. 4c Perhitungan Tegangan - Regangan Kayu Sampel II ........................... 64
Tabel 4. 4d Perhitungan Tegangan - Regangan Kayu Sampel III .......................... 66
Tabel 4. 4e Perhitungan Tegangan - Regangan Kayu Sampel IV .......................... 67
Tabel 4. 4f Perhitungan Tegangan - Regangan Kayu Sampel V ........................... 69
Tabel 4. 4g Perhitungan Elastisitas lentur kayu dari grafik regresi linier ............... 70
Tabel 4. 5 Nilai Pengujian dari Mechanical Properties ....................................... 71
Tabel 4.6a Hasil Pengujian Kuat Tekan Dengan Dial Deformasi Sambungan
pada sampel I .................................................................................... 72
Tabel 4.6b Hasil Pengujian Kuat Tekan Dengan Dial Deformasi Sambungan
pada sampel II ................................................................................... 73
Tabel 4.6c Hasil Pengujian Kuat Tekan Dengan Dial Deformasi Sambungan
pada sampel III .................................................................................. 74
Tabel 4.7

Perhitungan beban dari grafik linier ................................................... 78

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1

Model Sambungan kayu dengan menggunakan pasak cincin ......... 5

Gambar 2.1

Hubungan antara Beban Tekan Dengan Deformasi untuk tarikan
dan Tekanan ............................................................................... 10

Gambar 2.2

Batang kayu menerima gaya tarik sejajar serat ............................ 14

Gambar 2.3

Batang Kayu Menerima Gaya Tekan sejajar serat ....................... 14

Gambar 2.4

Kayu Yang Menerima Gaya Tekan Tegak lurus Serat ................. 15

Gambar 2.5

Batang Kayu Yang Menerima Gaya Geser Tegak Lurus Arah
Serat τ// (kg/cm2) ........................................................................ 15

Gambar 2.6

Batang Kayu Yang Menerima Beban Lengkung ......................... 16

Gambar 2.7

Pasak segi empat dimasukkan kedalam Takikan ......................... 17

Gambar 2.8

Pasak Cincin dimasukkan kedalam bagian Kayu ......................... 17

Gambar 2.9

Split Ring Connector .................................................................. 19

Gambar 2.10

Toothed Ring Connector ............................................................. 19

Gambar 2.11

Bulldog Connector...................................................................... 19

Gambar 2.12

Claw-Plate Connector ................................................................. 20

Gambar 2.13

Spike- Grid Connector .............................................................. 20

Gambar 2.14

Shear-Plate Connector 2 ............................................................. 21

Gambar 2.15

Geometri sambungan baut .......................................................... 37

Gambar 2.16

Sambungan paku dua irisan dengan penetrasi sebahagian............ 43

Gambar 3.1

Sampel Penelitian Kadar Air ....................................................... 50

Gambar 3.2

Sampel Penelitian Berat Jenis ..................................................... 52

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.3

Sampel Penelitian Kuat Tekan .................................................... 53

Gambar 3.4a

Sampel Penelitian Elastisitas ....................................................... 54

Gambar 3.4b

Penempatan Dial dan Beban pada Benda Uji............................... 55

Gambar 3.5a

Penampang Pasak cincin ............................................................. 57

Gambar 3.5b

Sambungan kayu dengan 4 buah pasak cincin (Sampel I, II, III) . 57

Gambar 4.1

Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat ............................................ 61

Gambar 4.2

Pengujian sambungan dengan Machine Compressor ................... 74

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GRAFIK

Grafik 4.1a Tegangan Regangan dari pengujian elastisitas pada sampel I ........... 63
Grafik 4.1b regresi linier tegangan – regangan pada sampel I ............................. 64
Grafik 4.1c Tegangan Regangan dari pengujian elastisitas pada sampel II.......... 65
Grafik 4.1d regresi linier tegangan – regangan pada sampel II ............................ 65
Grafik 4.1e Tegangan Regangan dari pengujian elastisitas pada sampel III ........ 66
Grafik 4.1f regresi linier tegangan – regangan pada sampel III .......................... 67
Grafik 4.1g Tegangan Regangan dari pengujian elastisitas pada sampel IV ........ 68
Grafik 4.1h regresi linier tegangan – regangan pada sampel IV .......................... 68
Grafik 4.1i Tegangan Regangan dari pengujian elastisitas pada sampel V ......... 69
Grafik 4.1j regresi linier tegangan – regangan pada sampel IV .......................... 70
Grafik 4.2a Hubungan. Pembebanan dan Defleksi pada Sampel I....................... 75
Grafik 4.2b regresi linier beban – defleksi pada sampel I.................................... 75
Grafik 4.2c Hubungan Pembebanan dan Defleksi pada Sampel II ...................... 76
Grafik 4.2d regresi linier beban – defleksi pada sampel II .................................. 76
Grafik 4.2e hubungan Pembebanan dan defleksi pada sampel III ....................... 77
Grafik 4.2f regresi linier beban – defleksi pada sampel III ................................. 77

Universitas Sumatera Utara

DAFTAR NOTASI

Gx

Berat benda uji mula-mula (gr)

Gk

Berat benda uji setelah di oven (gr)

ε

Regangan

Ew

adalah modulus elastisitas lentur, MPa

Fb

adalah kuat lentur , MPa

Fc

adalah kuat tekan sejajar serat , MPa

Fc

adalah kuat tekan tegak lurus serat , MPa

Ft

adalah kuat tarik sejajar serat, MPa

Ft

adalah kuat tarik tegak lurus serat, MPa

Fv

adalah kuat geser, MPa

G

adalah berat jenis kayu

m

adalah kadar air, %

ρ

adalah kerapatan kayu dalam kondisi basah, kg/m

FeII, Fe ⊥

adalah kuat tumpu pasak sejajar dan tegak lurus serat kayu

nf

adalah jumlah alat pengencang

Z’

adalah tahanan terkoreksi sambungan

Zu

α

adalah gaya perlu pada sambungan

θ

adalah sudut antar sumbu penyambung terhadap arah serat (derajat)

φ z = 0,65

adalah sudut antara garis kerja gaya dan arah serat kayu
adalah faktor tahanan sambungan

E05 ’

adalah nilai modulus elastis lentur terkoreksi pada persentil ke lima,

λ

MPa

φ c //

adalah faktor waktu

Ceg

adalah faktor penetrasi, untuk memperhitungkan reduksi penetrasi alat

adalah faktor tahanan tekan sejajar serat

pengencang sesuai dengan Butir 10 (Revisi PKKI Ni 2002)

Universitas Sumatera Utara

Cg

adalah faktor aksi kelompok, untuk memperhitungkan pembebanan
yang tidak merata dari baris alat pengencang majemuk sesuai dengan
Butir 10 (Revisi PKKI Ni 2002)

CM

adalah faktor layan basah, untuk memperhitungkan kadar air masa
layan yang lebih tinggi daripada 19% untuk kayu masif dan 16% untuk
produk kayu yang dilem

Crt

adalah faktor tahan api, untuk memperhitungkan pengaruh perlakuan
tahan api terhadap produk-produk kayu dan sambungan. Nilai faktor
koreksi ditetapkan berdasarkan spesifikasi pemasok, ketentuan, atau
standar yang berlaku

Ct

adalah faktor temperatur, untuk memperhitungkan temperatur layan
lebih tinggi daripada 38 C secara berkelanjutan

Cst

adalah faktor pelat baja sisi, untuk sambungan geser dengan pelat baja

C∆

sisi berukuran 100 mm sesuai dengan Butir 10 (Revisi PKKI Ni 2002)
adalah faktor geometri, untuk memperhitungkan geometri sambungan
yang tidak lazim sesuai dengan Butir 10 (Revisi PKKI Ni 2002)
Tebal komponen struktur utama
Kuat tumpu komponen struktur utama
Kuat tumpu komponen struktur sekunder
Tebal komponen struktur sekunder
Tegangan leleh baja

D

Diameter Pasak

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
Dengan perkembangan teknologi kayu (Timber Engineering) yang semakin
pesat telah menghasilkan berbagai kelebihan dan keistimewaan kayu sesuai dengan
keperluannya, seperti untuk kolom, balok, lantai, atap, dinding, dan sebagainya. Pada
prinsipnya suatu pasak adalah suatu benda yang dimasukkan sebagian, pada bidang
sambungan, dalam tiap bagian-bagian kayu yang disambung, untuk memindahkan
beban dari bagian yang satu kepada yang lain
Hasil Pengujian physical dan mechanical properties kayu diperoleh :
pemeriksaan kadar air = 5,3314 % , Massa jenis =0,7768 gr/cm3 , kuat tekan sejajar
serat = 35,953 Mpa dan elastisitas lentur = 13372,328 Mpa. Dilihat dari elastisitasnya
maka kayu yang diuji digolongkan dengan kode mutu E14, dan ditinjau dari kuat
tekan sejajar serat maka kayu yang diuji digolongkan dengan kode E18.
Dari hasil percobaan ini diperoleh koefisien sambungan (φ) sebesar 0,1200.
Sehingga untuk perhitungan kekuatan izin sambungan (Zu) dan tahanan lateral
terkoreksi ( Z’) yang menggunakan sambungan pasak cincin baja, dengan
menggunakan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia ( PKKI Ni-5 2002
), dimana di dalam percobaan ini hasil yang didapatkan adalah : Z’ = φ*Z
*CM*Ct*C∆ ; dan kekuatan izin sambungan atau tahanan perlu sambungan Zu ≤ λ *
Øz * Z’ * nf .

Universitas Sumatera Utara

BAB I
PENDAHULUAN

I.1

Umum
Pemilihan suatu material konstruksi tergantung dari sifat sifat teknis, ekonomis

dan dari segi keindahan. Apabila kayu diambil sebagai bahan konstruksi maka perlu
diketahui sifat-sifat dari kayu itu sendiri.
Kayu sampai saat ini masih banyak dibutuhkan dan digunakan oleh masyarakat
luas karena kayu merupakan sumber kekayaan alam yang tiada habis habisnya
apabila dikelola dengan baik, karena itu tidak hanya merupakan salah satu jenis bahan
konstruksi didalam sejarah umat manusia, tetapi mungkin juga menjadi yang terakhir.
Sebagai salah satu konstruksi yang pertama , jauh sebelum ilmu pengetahuan ,
khususnya matematika, memperlengkap kita dengan suatu teori untuk perencanaan
konstruksi, teknik penggunaan kayu pada jaman yang lampau didasarkan hanya
berdasarkan atas pengalaman dan intuisi. Sekarang ini Ilmu Teknik Konstruksi Kayu
(Timber Engineering ), yang dimulai perkembangannya di jerman pada permulaan
abad 20, telah dan masih terus mengalami transisi dari suatu bidang pengetahuan
pertukangan kayu tradisional ke suatu ilmu pengetahuan berdasarkan matematis yang
sudah lama digunakan pada konstruksi – konstuksi baja dan beton. Dalam teknik
penggunaan kayu sebagai bahan konstruksi yang lebih rasional, perlu disebut khusus :






Pengetahuan sifat – sifat jenis-jenis kayu serta faktor pengaruh.
Sambungan dan alat penyambung.
Pengawetan

Oleh karena itu pada masa sekarang ini Indonesia sebagai negara berkembang
yang mempunyai kekayaan alam akan kayu, harus dapat memanfaatkan kayu demi
perkembangan pembangunan dan keindahan akan bangunan kayu, Negara ngara maju

Universitas Sumatera Utara

mengembangkan kayu sebagai bahan konstruksi seperti : pilar ( kolom ), kuda-kuda
atap, balok, panggung bekisting jembatan , dan lain lain.
I.2

Latar Belakang

Pada revisi PKKI NI-5 2002 hanya mencakup baut atau pasak dengan diameter
6 -25 mm, oleh karena itu perlu penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan rumusan
kekuatan sambungan apabila menggunakan baut atau pasak yang lebih besar dari
diameter 25 mm.
Dibandingkan dengan konstruksi baja di mana praktis kita hitung dengan
sambungan sambungan dan titik buhul yang kaku , maka karakteristik dalam
konstruksi kayu adalah juga adanya deformasi-deformasi atau pergeseran-pergeseran
pada sambungan .
Maka untuk perencanaan sambungan digunakan rumus : Zu ≤ λ Øz Z’ dimana
Zu = Tahanan perlu sambungan
λ

= faktor waktu (tergantung kombinasi pembebanan) biasanya untuk baja
diambil 1,0

Øz = Faktor tahanan sambungan diambil 0,65
Z’ = Tahanan terkoreksi sambungan
Dalam hal yang akan ditinjau adalah sambungan dengan menggunakan alat
penyambung pasak cincin yang terbuat dari baja, dimana penulis ingin mengetahui
koefisien sambungan, hubungan antara Tegangan dan Regangan serta rumus untuk
kekuatan ijin pada sambungan pasak cincin yang akan diuji secara eksperimental dan
kajiannya secara teoritis dengan menggunakan tata cara perencanaan konstruksi kayu
berdasarkan Revisi Peraturan Konstuksi Kayu Indonesia ( PKKI NI-5 2002).

I.3

Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Menentukan Elastisitas kayu , Tegangan tekan ijin sejajar serat kayu, Kadar
air dan Berat jenis dari kayu yang digunakan.

Universitas Sumatera Utara

2. Untuk mendapatkan rumus kekuatan ijin sambungan kayu dengan alat
penyambung pasak dari baja menggunakan PKKI NI-5 2002

3. Mendapatkan hubungan Regangan dan Tegangan yang terjadi sampai pada
tegangan ultimate baik secara teoritis maupun secara experimen.
4. Mengamati hubungan Tegangan dan Regangan dari elastis sampai ultimate.

I.4

Perumusan Masalah
Alat penyambung yang akan digunakan pada penelitian ini adalah pasak yang

terbuat dari baja dengan memakai tata cara perencanaan konstruksi kayu didasarkan
pada PKKI NI-5 2002 ,arah gaya diasumsikan bekerja sejajar serat kayu, agar didapat
hubungan antara Tegangan dan regangan sampai pada Tegangan ultimate baik secara
teoritis dan experimental.

I.5

Pembatasan Masalah
Pada penelitian ini permasalahan dibatasi pada :
1. Bahan bersifat linear elastis sesuai dengan hukum hooke.
2. Kayu bersifat Ortotropis.
3. Kayu yang digunakan adalah kayu sembarang dan akan ditentukan kelas
kuat dan mutu setelah diadakan pengujian.
4. Sambungan yang digunakan adalah Pasak cincin yang terbuat dari baja
5. Perencanaan menggunakan peraturan PKKI NI-5 2002 dimana tegangan
leleh pada sambungan pasak baja diperhitungkan karena pasak sudah
mengalami perubahan bentuk

I.6

Metodelogi Penelitian
Pada penelitian ini penulis menggunakan metode penelitian laboratorium yaitu :
1. Pengujian Physical dan Mechanical properties kayu dengan menggunakan
British Method ,untuk mendapatkan


Elastisitas Lentur Kayu.

Universitas Sumatera Utara







Tegangan tekan izin sejajar serat kayu
Kadar air kayu
Berat jenis kayu

2. Perhitungan secara analitis dengan menggunakan Tata cara perencanaan
Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI NI-5 2002).
3. Pengujian secara experimental dengan menggunakan PKKI NI-5 2002.
4. Jumlah sampel yang digunakan sebanyak 3 buah

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

Baut Ø 12
Pasak cincin
Pasak cincin

Universitas Sumatera Utara

Gambar I.1 : Sambungan kayu dengan menggunakan pasak cincin.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

II.1

Umum

Kayu adalah suatu bahan konstruksi yang didapatkan dari tumbuhan dari alam.
Pilihan atas suatu bahan bangunan tergantung dari sifat sifat teknis, ekonomis, dan
dari keindahan. Kayu bukan suatu bahan isotropis, sifat-sifatnya elastis tergantung
daripada arah gaya terhadap arah serat-serat dan cincin-cincin pertumbuhan. Tetapi
untuk keperluan-keperluan praktis, kayu dapat dianggap ortotropis, artinya
mempunyai tiga bidang simetri elastis yang tegak lurus satu terhadap yang lain yaitu
longitudinal, tangensial, dan radial, dimana sumbu longitudinal adalah sejajar serat
serat, sumbu tangensial adalah garis singgung cincin-cincin pertumbuhan dan sumbu
radial adalah tegak lurus pada cincin-cincin pertumbuhan.
Keuntungan dan kerugian dari penggunaan kayu sebagai bahan konstruksi secara
singkat adalah sebagai berikut :


Kayu mempunyai kekuatan yang tinggi dan berat yang rendah, mempunyai
daya tahan yang tinggi terhadap pengaruh kimia dan listrik, dan mudah
dikerjakan , relatif murah, dapat mudah diganti, dan bisa di dapat dalam waktu
singkat.



Kerugiannya antara lain ialah sifatnya kurang homogen dengan cacat-cacat
alam seperti arah serat yang berbentuk menampang, spiral dan diagonal, mata
kayu, dan sebagainya. Beberap kayu bersifat kurang awet dalam keadaankeadaan tertentu. Kayu dapat memuai dan menyusut dengan perubahan
perubahan kelembaban dan meskipun tetap elastis, pada pembebanan
berjangka waktu lama sesuatu balok akan terdapat lendutan yang relatif besar.

II.2

Sifat Fisis dan Mekanis

Universitas Sumatera Utara

Dalam penggunaan kayu sebagai bahan konstruksi, maka kita harus sedikit
banyaknya mengetahui tentang beberapa ciri-ciri dan sifat-sifat kayu. Antara lain
yang penting sekali adalah mengenai sifat-sifat mekanis, faktor-faktor yang
mengakibatkan pengurangan kekuatan kayu dan sifat-sifat yang menjadikan cara
pengunaan kayu ini berbeda sekali dari bahan – bahan lain untuk bangunan.

II.2.1

Berat Jenis Kayu

Berat jenis kayu biasanya berbanding lurus dengan kekuatan dari pada kayu atau
sifat-sifat mekanisnya. Makin tinggi berat jenis suatu kayu maka maikn tinggi pula
kekuatannya.
Mengingat kayu terbentuk dari sel-sel yang memiliki bermacam macam tipe,
memungkinkan terjadinya suatu penyimpangan tertentu. Pada perhitungan berat jenis
kayu semestinya berpangkal pada keadaan kering udara, yaitu sekering-keringnya
tanpa pengering buatan.
Berat jenis didefinisikan sebagai angka berat dari satuan volomae suatu material.
Berat janis diperoleh dengan membagikan berat kepada volume benda tersebut. Berat
diperoleh dengan cara menimbang suatu benda pada suatu timbangan dengan tingkat
keakuratan yang diperlukan. Untuk lebih praktisnya, digunakan timbangan dengan
ketelitian 20 %, yaitu sebesar 20 gr/ kg. Sedanglan untuk menentukan volume
dilakukan dengan mengukur panjang, lebar,dan tinggi dan mengalikan ketiganya.
Untuk Kayu, sebaiknya ukuran sampel tidak kurang dari ukuran (7,5 x 5 x 2,5) cm,
tetapi bila ukuran sampel lebih lebih kecil dari ukuran diatas, maka cara yang
digunakan untuk mendapatkan volume adalah dengan metode pencelupan. Pada
metode ini penggunaan pan berisi air yang diletakkan pada timbangan ayun.
Kemudian timbangan diseimbangkan dengan meletakkan pemberat pada sisi lainnya.
Sampel lalu dimasukkan kedalam pan dan dibenamkan kedalam air. Diatur agar air
tidak keluar dari dalam pan, dan juga agar sampel tidak menyentuh sisi-sisi samping

Universitas Sumatera Utara

dan bawah pan dengan memasang jarum sebagai kaki-kaki sampel. Seimbangkan
timbangan dengan menambah pemberat pada sisi lain timbangan. Berat pemberat
yang ditambahkan untuk mencapai keseimbangan (gr) adalah sama dengan nilai
volume sampel (cm3).
Karena kayu sebagai material dengan daya serap yang tinggi, maka diperlukan bahan
lain untuk melapisi sampel sehingga air tidak ada yang masuk kedalam kayu. Bahan
tersebut haruslah bahan yang tipis , kedap air, serta memiliki berat yang sangat kecil.
Parafin merupakan bahan yang sesuai . Sebelum sampel dimasukkan kedalam air,
terlebih dahulu sampel dimasukkan kedalam cairan parafin yang mendidih sampai
seluruh permukaaan sampel terlapisi parafin. Kelebihan parafin pada permukaan
dihaluskan dan diratakaan sehingga lapisan parafin pada permukaan tidak terlalu
tebal.
Berat jenis juga didefinisikan berat relatif benda tersebut terhadap berat jenis standart,
dalam hal ini berat jenis air (gr/cm3). Air dipakai sebagai bahan standard karena berat
untuk 1cm3 adalah 1 gr.

II.2.2 Kadar Air (Kadar Lengas) kayu
Kayu sebagai bahan bangunan dapat mengikat air dan juga dapat melepaskan air yang
dikandungnya. Keadaan seperti ini tergantung pada kelembaman suhu udara
disekelilingnya, dimana kayu itu berada.
Kayu mempunyai sifat peka terhadap kelembaman karena pengaruh kadar airnya
menyebabkan mengembang dan menyusutnya kayu serta mempengaruhi pula sifatsifat fisik dan mekanisnya. Kadar air sangat besar pengaruhnya terhadap kekuatan
kayu , terutama daya pikulnya terhadap tegangan desak sejajar serat dan juga tegak
lurus arah serat kayu.
Sel-sel kayu mengandung air, yang sebagian merupakan bebas yang mengisi dinding
sel. Apabila kayu mengering , air bebas keluar dahulu dan saat air bebas tersebut

Universitas Sumatera Utara

habis keadaaan tersebut dinamakan titik jenuh serat (Fiber Saturation Point). Kadar
air pada saat itu kira-kira 25 % - 30 %. Apabila kayu mengering dibawah titik jenuh
serat, dinding sel menjadi semakin padat sehingga mengakibatkan serat-seratnya
menjadi kokoh dan kuat. Maka dapat diambil suatu kesimpulan bahwa turunya kadar
air mengakibatkan bertambahnyakekuatan kayu.
Pada umumnya kayu-kayu di Indonesia yang kering udara mempunyai kadar air
(kadar lengas) antara 12% - 18%, atau rata-rata adalah 15%.

II.2.3 Kekuatan Kayu
Istilah kekuatan kayu dari suatu material seperti kayu adalah kemampuan material ini
untuk menahan gaya luar atau beban yang berusaha untuk mengubah ukuran dan
bentuk material tersebut. Akibat yang terjadi pada material tersebut adalah timbulnya
gaya dalam pada material yang menahan terjadinya perubahan ukuran dan bentuk.
Gaya ini disebut Tegangan, dinyatakan dalam Pound/ft2.
Dibeberapa negara satuan tegangan ini mengacu ke sistem internasional (SI) yaitu
N/mm2.
Perubahan ukuran atau bentuk ini dikenal dengan sebutan Deformasi. Jika beban
yang bekerja pada material tersebut itu kecil, maka deformasi yang terjadi pada
material juga kecil. Jika beban yang bekerja besar, maka deformasi yang terjadi pada
material tersebut juga besar. Jika beban kemudian dihilangkan, maka material akan
kembali kebentuk semula setelah gaya yang diberikan kepadanya dihilangkan disebut
dengan elastisitas material Dapat atau tidak suatu material kembali kebentuk semula
tergantung pada besarnya elastisitas material tersebut.
Deformasi sebanding dengan besarnya beban yang bekerja sampai pada satu titik.
Titik ini adalah Limit Proporsional. Setelah melewati titik ini besarnya deformasi
akan bertambah lebih cepat dari besarnya beban yang diberikan. Hubungan antara

Universitas Sumatera Utara

beban dan deformasi ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut. Jika beban yang diberikan
melebihi daya kohesi antar jaringan – jaringan kayu maka akan terjadi keruntuhan.

Tarikan
Limit Proporsianal

Beban

Tekanan

Limit Proporsianal

Deformasi

Gambar 2.1. Hubungan antara Beban Tekan Dengan Deformasi untuk tarikan
dan Tekanan

Kayu memiliki beberapa jenis kekuatan dan kekuatan kayu dalam satu hal bisa lemah
dalam hal lain. Sifat kekuatan yang berbeda misalnya, juga berpengaruh dalam
mempertahankan daya tahan terhadap gaya yang bekerja yang cenderung meretakkan
kayu, terhadap gaya tarik yang cenderung memperpanjang, ataupun gaya geser yang
cenderung mengakibatkan suatu bagian bergeser ke bagian lain. Dalam praktiknya,
kayu sering disubyekkan terhadap kombinasi gaya – gaya dan tegangan yang bekerja
sekaligus. Namun sering satu bagian beban yang dominan bekerja dari bagian
lainnya. Kemampuan untuk melentur bebas dan kembali ke bentuk semula tergantung
kepada elastisitas, dan kemampuan untuk menahan terjadinya lenturan disebut dengan
Kekakuan.
Modulus Elastisitas adalah ukuran hubungan antara tegangan dan regangan dalam
limit proporsional yang memberikan angka umum untuk menyatakan kekuatan atau
elastis suatu bahan. Semakin besar modulus elastisitas kayu, maka kayu tersebut
semakin kaku. Untuk setiap jenis tegangan nilai modulus elastisitas akan berbeda.

Universitas Sumatera Utara

Istilah getas digunakan untuk mendeskripsikan deformasi yang terjadi sebelum patah.
Dapat diperhatikan bahwa sift getas ini bukan menyatakan kelemahan. Sebagai
contoh, besi tuang dan kapas adalah bahan yang getas, walaupun besarnya beban
yang dibutuhkan untuk mengakibatkannya hancur sangat berbeda.
Dalam mencari karakteristik kekuatan kayu ada dua cara yang dapat dilakukan.
Pertama, dengan pengujian langsung di lapangan. Kedua, dengan eksperimen di
laboratorium. Dengan melaksanakan pengujian di lapangan, biaya yang diperlukan
semakin besar. Oleh karena itu pengujian dengan eksperimen di laboratorium
merupakan alternatif pemilihan. Pada eksperimen di laboratorium ada dua jenis
pengujian yang dapat dilakukan. Pengujian dengan menggunakan sampel kecil dan
pengujian kayu sebagai struktural. Pengujian dengan menggunakan sampel penting
untuk tujuan komparatif, yang memberikan indikasi sifat – sifat kekuatan yang
berbeda untuk setiap jenis kayu. Karena pengujian dirancang untuk menghindari
pengaruh kerusakan lain, hasilnya tidak menunjukkan beban aktual yang mampu
diterima dan faktor harus digunakan untuk mendapatkan tegangan kerja yang aman.
Pengujian kayu dengan bentuk struktural lebih mendekati kondisi penggunaan yang
sebenarnya. Secara khusus dianggap penting karena dapat mengamati kerusakan
seperti pecah – pecah. Kelemahan pada pengujian ini adalah memerlukan biaya yang
besar dan pekerjaannya sulit karena membutuhkan kayu dalam jumlah yang besar dan
butuh waktu yang lebih lama. Selain itu, faktor pemilihan bahan dalam ukuran yang
besar dengan kualitas yang seragam menjadi sangat penting dibandingkan dengan
pemilihan sampel dalam ukuran kecil.
Pengujian dengan menggunakan sampel kecil telah memiliki standar pengujian.
Karena sifat kekuatan kayu sangat dipengaruhi oleh kandungan air, pengujian dapat
dilakukan dalam kondisi terpisah. Pengujian ini dilakukan dengan menggunakan
material kayu yang memiliki kandungan standar. Pengujian dilakukan pada bahan
kering udara dengan kadar air yang diketahui dengan angka – angka kekuatan
tersebut dikoreksi terhadap kandungan air standar. Ketelitian dibutuhkan untuk
mengeliminasi faktor – faktor yang dapat membuat varias sifat kekuatan.

Universitas Sumatera Utara

Pengujian dengan sampel kecil dari banyak jenis kayu yang berbeda – beda kini telah
dilakukan, dan banyak batasan data yang diperoleh. Angka – angka yang diterbitkan
untuk kayu yang berbeda – beda dapat dibandingkan dengan metode pengujian yang
telah distandardkan. Angka-angka ini sering dipakai dalam memperhitungkan
tegangan kerja karena faktor koreksi telah diperhitungkan.
Umumnya secara empiris hanya sedikit karakteristik kekuatan kayu yang diketahui.
Sebagai contoh adalah kualitas kayu oak, kayu jati dan kayu damar sebagai bahan
struktur. Hasil pengujian berdasarkan nilai tegangan dan regangan dari kayu tersebut.
Nilai tegangan diperoleh dari besarnya beban per luas penampang yang dibebani,
dinyatakan dalam N/mm2, atau :

Dan regangan didefenisikan sebagai deformasi per ukuran semula yaitu :

Ada beberapa jenis tegangan yang dapat dialami oleh suatu material, yaitu Tegangan
Tekan (Compression Strength), Tegangan Tarik (Tensile Strength), Tegangan
Lentur (Bending Strength). Pada tegangan tekan, material mengalami tekanan pada
luasan tertentu yang menyebabkan timbulnya tegangan pada material dalam menahan
tekanan tersebut sampai batas keruntuhan diambil sebagai nilai tegangan tekan.
Demikian pula dengan tarikan. Tegangan tarik timbul akibat adanya gaya dalam pada

Universitas Sumatera Utara

material yang berusaha menahan beban tarikan yang terjadi. Kemampuan maksimum
material menahan tarikan adalah sebagai tegangan tarik.

Tegangan yang bekerja :

Dimana :
σ(tk/tr) = Tegangan tekan/ tarik yang terjadi (kg/cm2)
P(tk/tr) = Beban tekan/ tarik yang terjadi (kg)
A

= Luas penampang yang menerima beban (cm2)

Kekuatan kayu berhubungan dengan kepadatan dan berat jenis kayu itu sendiri.
Secara teoritis, semakin ringan kayu maka semakin kurang kekuatannya. Demikian
pula sebaliknya.
Pada umumnya dapat dikatakan bahwa kayu-kayu yang berat sekali juga kuat sekali.
Kekuatan, kekerasan dan sifat teknik lainnya adalah berbanding lurus dengan berat
jenisnya. Tentunya hal ini tidak selalu sesuai, karena susunan dari kayu tidak selalu
sama.

II.2.3.1 Keteguhan Tarik

Universitas Sumatera Utara

Keteguhan tarik adalah kekuatan atau daya tahan kayu terhadap dua buah gaya yang
bekerja dengan arah yang berlawanan dan gaya ini bersifat tarik. Gaya tarik ini
berusaha melepaskan ikatan antara serat – serat kayu tersebut. Sebagai akibat dari
gaya tarik (P), maka timbullah di dalam kayu tegangan – tegangan tarik, yang harus
berjumlah sama dengan gaya – gaya luar P. Bila gaya tarik ini membesar sedemikian
rupa, serat – serat kayu terlepas dan terjadilah patahan. Dalam suatu konstruksi
bangunan, hal ini tidak boleh terjadi untuk menjaga keamanan. Tegangan tarik yang
masih diizinkan dimana tidak timbul suatu perubahan atau bahaya pada kayu

Serat kayu
P

P

Gambar 2.2. Batang kayu menerima gaya tarik sejajar serat

II.2.3.2 Keteguhan Tekan
Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan atau daya tahan kayu terhadap gaya –
gaya tekan yang bekerja sejajar atau tegak lurus serat kayu. Gaya tekan yang bekerja
sejajar serat kayu akan menimbulkan bahaya tekuk pada kayu tersebut.
Sedangkan gaya tekan yang bekerja tegak lurus serat akan menimbulkan retak pada
kayu.

Serat kayu
P

P

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.3. Batang Kayu Menerima Gaya Tekan sejajar serat

Batang – batang yang panjang dan tipis seperti papan – papan, bahaya kerusakan
karena menerima gaya tekan sejajar serat adalah lebih besar, jika dibandingkan
dengan gaya tekan tegak lurus serat kayu. Sebagai akibat adanya gaya tekan ini akan
menimbulkan tegangan tekan pada kayu. Tekanan tekan yang terbesar dimana tidak
menimbulkan adanya bahaya disebut tegangan tekan yang diizinkan, dengan notasi
σtr ┴ (kg/cm2).

P
Serat kayu

P
Gambar 2.4. Kayu Yang Menerima Gaya Tekan Tegak lurus Serat

II.2.3.3

Keteguhan Geser

Keteguhan geser adalah kekuatan atau daya tahan kayu terhadap dua gaya – gaya
tekan yang bekerja padanya, kemampuan kayu untuk menahan gaya – gaya yang
menyebabkan bagian kayu tersebut bergeser atau tergelincir dari bagian lain di
dekatnya. Akibat gaya geser ini, maka akan timbul tegangan geser pada kayu. Dalam
hal ini dibedakan 3 macam keteguhan geser, yaitu keteguhan geser sejajar serat,
keteguhan geser tegak lurus serat dan keteguhan geser miring. Tegangan geser
terbesar yang tidak akan menimbulkan bahaya pada pergeseran serat kayu disebut
tegangan geser yang diizinkan, dengan notasi τ // (kg/cm2).

Universitas Sumatera Utara

Gaya Geser
P
P

Gambar 2.5. Batang Kayu Yang Menerima Gaya Geser Tegak Lurus ArahSerat
τ// (kg/cm2)

II.2.3.4

Keteguhan Lengkung (Lentur)

Keteguhan lengkung (lentur) adalah kekuatan atau daya tahan kayu terhadap gaya –
gaya yang akan berusaha melengkungkan kayu tersebut. Dalam hal ini dibedakan atas
keteguhan lengkung statik dan keteguhan lengkung pukul. Keteguhan lengkung statik
menunjukkan kekuatan kayu dalam menahan gaya yang mengenainya perlahan –
lahan, sedangkan keteguhan lengkung pukul adalah kekuatan kayu dalam menahan
gaya yang mengenainya secara mendadak. Balok kayu yang terletak pada dua
tumpuan atau lebih, bila menerima beban berlebihan akan melengkung/melentur.

P
Tertekan
Garis Netral

Tertarik
Gambar 2.6. Batang Kayu Yang Menerima Beban Lengkung

Pada bagian sisi atas balok akan terjadi tegangan tekan dan pada sisi bawah akan
terjadi tegangan listrik tarik yang besar. Akibat tegangan tarik yang melampaui batas
kemampuan kayu maka akan terjadi regangan yang cukup berbahaya.

Universitas Sumatera Utara

II.3

Alat Sambung Pasak
Pada prinsipnya suatu pasak adalah suatu benda yang dimasukkan sebagian,

pada bidang sambungan, dalam tiap bagian-bagian kayu yang disambung, untuk
memindahkan beban dari bagian yang satu kepada yang lain.

Menurut pemasangan pasak-pasak dapat dibagi dalam tiga macam sebagai berikut
a. Yang pada bidang sambungan dimasukkan kedalam takikan-takikan di
dalam bagian-bagian kayu yang disambung.
b. Yang pada bidang sambungan dimasukkan di dalam bagian-bagian kayu
dengan cara dipres.
c. Kombinasi dari a dan b.

Gambar 2.7. Pasak segi empat dimasukkan kedalam Takikan

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.8. Pasak Cincin dimasukkan kedalam bagian Kayu
Tabel 2.1 Daftar beban yang diperkenankan pada pasak cincin
Datar beban yang diperkenankan pada pasak cincin untuk kayu dengan berat jenis rata rata
0,5 gr/cm3 kering udara
Pasak garis tengah Ø
Ø luar Dl

mm

60

80

100

120

140

160

180

200

Ø dalam Dd

mm

52

70

88

108

126

144

164

184

lebar pasak b
Baut pegang
tengah Ø
cicin segi empat

mm

18

22

26

30

36

40

46

50

mm

12

14

14

16

16

18

18

20

mm

50/50

60/60

60/60

70/70

70/70

Tebal cincin

mm

5

φ = s/d 30°

cm

6/12

6/14

6/18

6/20

8/22

8/24

φ > 30°

cm

6/10

6/12

6/14

6/16

8/18

8/20

φ = s/d 30°

cm

8/12

8/14

8/18

8/20

8/22

8/24

φ > 30°

cm

8/10

8/12

8/14

8/16

8/18

8/20

6
7
7
Ukuran kayu minimal :

7

70/70 70/70 80/80
8
7
7

Papan Pengapit
10/30 10/32
8/24 8/26

Kayu tengah
10/30 10/32
10/24 10/26

Universitas Sumatera Utara

Jarak antara baut
dan ujung kayu v
(kayu muka)
Jarak antara dua
baut (tengah
pasak)

cm

9

12

15

18

21

24

27

30

cm

12

16

20

24

28

32

36

40

Jarak antara pinggir pasak dan tepi kayu :
yang dibebani a
yang tidak
dibebani b
Diperkecilnya
luas kayu tanpa
baut

cm

3

3

4

4

4

4

6

6

cm

2

2

2

2

2

2

3

3

cm2

4,3

7,1

11,2

15,6

22,3

28,4

37,3

45

kekuatan 1 pasak
φ = 0°

kg

420

780

1140

1620

2260

2880

3780

4600

φ = 45°

kg

315

585

855

1215

1695

2160

2835

3450

φ = 90°

kg

210

390

570

810

1130

1440

1890

2300

Heinz Frick, Ir., 1983, Ilmu Konstruksi Bangunan Kayu, Yogjakarta : Kanisius hal 139

II.3.1. Jenis-Jenis Sambungan Pasak
Pasak baja yang biasa dipakai adalah :

Gambar 2.9. Split Ring Connector

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.10. Toothed Ring Connector

Gambar 2.11. Bulldog Connector

Gambar 2.12. Claw-Plate Connector

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.13. Spike- Grid Connector

Gambar 2.14. Shear-Plate Connector

II.4

TATA CARA PERENCANAAN KONSTRUKSI KAYU INDONESIA

BERDARAKAN REVISI PKKI NI-5

Universitas Sumatera Utara

II.4.1. PERSYARATAN-PERSYARATAN
Dalam perencanaan struktur kayu harus dipenuhi syarat-syarat berikut:
1) Analisis struktur harus dilakukan dengan cara-cara mekanika

teknik yang baku.

2) Analisis dengan komputer, harus menunjukkan prinsip cara kerjadari program dan
harus ditunjukan dengan jelas data masukan serta penjelasan data keluaran.
3) Percobaan model diperbolehkan bila diperlukan untuk menunjang analisis teoritis.
4)

Analisis struktur harus dilakukan dengan model-model matematis yang

mensimulasikan keadaan struktur yang sesungguhnya dilihat dari segi sifat bahan dan
kekakuan unsur- unsurnya.
5)

Bila cara perhitungan menyimpang dari tata cara ini, maka harus mengikuti

persyaratan sebagai berikut:
(1) Struktur yang dihasilkan dapat dibuktikan dengan perhitungan dan atau percobaan
yang cukup aman.
(2) Tanggung jawab atas penyimpangan, dipikul oleh perencana dan pelaksana yang
bersangkutan.
(3) Perhitungan dan atau percobaan tersebut diajukan kepada panitia yang ditunjuk
oleh Pengawas Lapangan, yang terdiri dari ahli-ahli yang

diberi wewenang

menentukan segala keterangan dan cara-cara tersebut. Bila perlu,

panitia dapat

meminta diadakan percobaan ulang, lanjutan atau tambahan. Laporan panitia yang
berisi syarat-syarat dan ketentuan-ketentuan pengguanaan cara tersebut mempunyai
kekuatan yang sama dengan tata cara ini.

II.4.2

Kuat Acuan Dan Faktor Koreksi yang Berlaku

II.4.2.1 Kuat acuan

Universitas Sumatera Utara

Untuk mendapatkan kuat acuan dari kayu yang akan dipakai, dapat
dipergunakan 2 cara, yaitu kuat acuan berdasarkan atas pemilahan secara mekanis,
dan kuat acuan berdasarkan pemilahan secara visual.
A.

Kuat acuan berdasarkan pemilahan secara visual

Pemilahan secara mekanis untuk mendapatkan modulus elastisitas lentur harus
dilakukan dengan mengikuti standar pemilahan mekanis yang baku. Berdasarkan
modulus elastisitas lentur yang diperoleh secara mekanis, kuat acuan lainnya dapat
diambil mengikuti Tabel 2.2. Kuat acuan yang berbeda dengan Tabel 2.2 dapat
digunakan apabila ada pembuktian secara eksperimental yang mengikuti standarstandar eksperimen yang baku.

Tabel 2.2 Nilai kuat acuan (MPa) berdasarkan atas pemilahan secara mekanis
pada kadar air 15%
Kode
mutu

Modulus
Elastisitas
Lentur
Ew

Kuat
Lentur
Fb

Kuat tarik
Sejajar
serat
Ft

Kuat tekan
Sejajar
serat
Fc

Kuat
Geser
Fv

Kuat tekan
Tegak lurus
Serat
Fc

Universitas Sumatera Utara

B.

E26
E25

25000

66

60

46

6.6

24

24000

62

58

45

6.5

23

E24

23000

59

56

45

6.4

22

E23

22000

56

53

43

6.2

21

E22

21000

54

50

41

6.1

20

E21

20000

50

47

40

5.9

19

E20

19000

47

44

39

5.8

18

E19

18000

44

42

37

5.6

17

E18

17000

42

39

35

5.4

16

E17

16000

38

36

34

5.4

15

E16

15000

35

33

33

5.2

14

E15

14000

32

31

31

5.1

13

E14

13000

30

28

30

4.9

12

E13

12000

27

25

28

4.8

11

E12

11000

23

22

27

4.6

11

E11

10000

20

19

25

4.5

10

E10

9000

18

17

24

4.3

9

Kuat acuan berdasarkan pemilahan secara visual

Universitas Sumatera Utara

Pemilahan secara visual harus mengikuti standar pemilahan secara visual yang baku.
Apabila pemeriksaan visual dilakukan berdasarkan atas pengukuran berat jenis, maka
kuat acuan untuk kayu berserat lurus tanpa cacat dapat dihitung dengan menggunakan
langkah-langkah sebagai berikut:
a) Kerapatan ρ pada kondisi basah (berat dan volum diukur pada kondisi basah,
tetapi kadar airnya sedikit lebih kecil dari 30%) dihitung dengan mengikuti prosedur
baku. Gunakan satuan kg/m3 untuk ρ .

b) Kadar air, m% (m < 30), diukur dengan prosedur baku.
c) Hitung berat jenis pada m% (Gm ) dengan rumus:

G = ρ /[1.000(1+m/100)]

d) Hitung berat jenis dasar (Gb ) dengan rumus

Gb = G m /[1+0,265aGm ] dengan a = (30-m)/30

e) Hitung berat jenis pada kadar air 15% (G15) dengan rumus:

G15 = Gb /(1-0,133Gb )

f) Hitung estimasi kuat acuan dengan rumus-rumus pada Tabel 2.3,
dengan G = G15

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.3 Estimasi kuat acuan berdasarkan atas berat jenis pada kadar air 15%
untuk kayu berserat lurus tanpa cacat kayu
Kuat Acuan

Rumus estimasi

Modulus Elastisitas Lentur, Ew (MPa)

16.000G16.000G 0,71

Catatan: G adalah berat jenis kayu pada kadar air 15%.

Nilai kuat acuan lainnya dapat diperoleh dari Tabel 2.2 berdasarkan pada nilai
modulus elastisitas lentur acuan dari Table 2.3. Untuk kayu dengan serat tidak lurus
dan/ atau mempunyai cacat kayu, estimasi nilai modulus elastisitas lentur acuan dari
Table 2.3 harus direduksi dengan mengikuti ketentuan pada SNI 03-3527-1994 UDC
691.11 tentang “Mutu Kayu Bangunan,” yaitu dengan mengalikan estimasi nilai
modulus elastisitas lentur acuan dari Table 2.3 tersebut dengan nilai rasio tahanan
yang ada pada Tabel 2.4 yang bergantung pada Kelas Mutu kayu. Kelas Mutu
ditetapkan dengan mengacu pada Ta

Dokumen baru

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

119 3984 16

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 1057 43

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

40 945 23

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

21 632 24

PENGARUH PENERAPAN MODEL DISKUSI TERHADAP KEMAMPUAN TES LISAN SISWA PADA MATA PELAJARAN ALQUR’AN HADIS DI MADRASAH TSANAWIYAH NEGERI TUNGGANGRI KALIDAWIR TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

28 790 23

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

60 1348 14

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

66 1253 50

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

20 825 17

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

32 1111 30

KREATIVITAS GURU DALAM MENGGUNAKAN SUMBER BELAJAR UNTUK MENINGKATKAN KUALITAS PEMBELAJARAN PENDIDIKAN AGAMA ISLAM DI SMPN 2 NGANTRU TULUNGAGUNG Institutional Repository of IAIN Tulungagung

41 1350 23