Gambar 10 merupakan contoh kurva beban deformasi kayu Nangka yang diuji dengan tekan tegak lurus serat, yang mempunyai model regresi P =
261+804 Δ-1062Δ
р
²; R²=0,99. Batas elastis atau sering juga disebut batas proporsi pada saat menerima beban sebesar 1171 kgf dan terjadi deformasi sebesar 11,2
cm, jika kayu menerima beban di bawah batas nilai tersebut maka kayu Nangka masih bisa kembali seperti keadaan semula karena belum melewati batas proporsi.
Gambar 11 merupakan contoh kurva beban deformasi kayu Afrika yang diuji dengan tekan sejajar serat, yang mempunyai model regresi P = -173+443
Δ- 534
Δр²; R²=0,99. Batas elastisnya saat menerima beban sebesar 789 kgf dan terjadi deformasi sebesar 21,0 cm. Gambar 12 merupakan contoh kurva beban
deformasi kayu Randu yang diuji dengan tekan sejajar serat, yang mempunyai model regresi P =16+211
Δ-293Δ
р
²; R²=0,99. Batas elastisnya saat menerima beban sebesar 303 kgf dan terjadi deformasi sebesar 13,0 cm. Gambar 13
merupakan contoh kurva beban deformasi kayu Sengon yang diuji dengan sejajar serat, yang mempunyai model regresi P = 22+913
Δ-535Δ
р
²; R²=1. Batas elastisnya saat menerima beban sebesar 1058 kgf dan terjadi deformasi sebesar
11,3 cm.
4.3. Sifat Mekanis Contoh Kecil Bebas Cacat Modulus Elastisitas MOE Contoh Kecil Bebas Cacat.
Sifat kekakuan kayu merupakan ukuran kemampuan kayu untuk menahan beban tanpa terjadi perubahan bentuk yang permanen atau dapat kembali ke
bentuk semula. Besarnya hasil pengujian dinyatakan dalam Modulus Elastisitas MOE. Dua metode digunakan untuk menghitung nilai MOE pada penelitian ini,
yakni metode pertama dan metode kedua seperti yang disajikan oleh Bahtiar 2008.
Tabel 12 Nilai rata-rata MOE contoh kecil bebas cacat yang diuji secara tekan tegak lurus serat
Janis kayu Rata-rata MOE kgcm
2
t-hitung t-tabel Metode
pertama Metode
kedua 0,05
0,01
Nangka 5,3x10
3
4,7x10
3
6,78 2,00
2,66
Sengon 3,4x10
3
3,3x10
3
3,67 2,26 3,24 Afrika 4,1x10
3
3,8x10
3
3,52 2,26 3,24 Randu 1,8x10
3
1,7x10
3
3,68 2,26 3,24 Tabel 13 Nilai rata-rata MOE contoh kecil bebas cacat yang diuji secara tekan
sejajar serat Janis kayu
Rata-rata MOE kgcm
2
t-hitung t-tabel Metode
pertama Metode
kedua 0,05
0,01 Nangka 2,2x10
4
2,1x10
4
5,38 2,00 2,66
Sengon 1,5x10
4
1,4x10
4
3,57 2,26 3,24
Afrika 1,3x10
4
1,2x10
4
4,29 2,26 3,24
Randu 7,2x10
3
6,8x10
3
4,65 2,26 3,24
Dari Tabel 12 dan 13 dapat diketahui bahwa nilai rata-rata MOE metode pertama dengan metode kedua terdapat perbedaan nilai yang dihasilkan untuk dua
arah pengujian yang berbeda yakni tekan tegak lurus serat dan tekan sejajar serat. Secara berturut-turut nilai rata-rata MOE metode pertama untuk tekan tegak lurus
serat yang dihasilkan oleh kayu Nangka 5,3x10
3
kgcm², kayu Afrika 4,1x10
3
kgcm², kayu Sengon 3,4x10
3
kgmm² dan kayu Randu 1,8x10
3
kgcm² dan nilai rata-rata MOE untuk metode kedua yang dihasilkan adalah untuk kayu Nangka
4,7x10
3
kgcm², kayu Afrika 3,8x10
3
kgcm², kayu Sengon 3,3x10
3
kgcm² dan untuk kayu Randu 1,7x10
3
kgcm². Sedangkan nilai rata-rata MOE metode pertama untuk tekan sejajar serat yang dihasilkan oleh kayu Nangka adalah
2,2x10
4
kgcm², kayu Afrika 1,5x10
4
kgcm², kayu Sengon 1,3x10
4
kgcm² dan kayu Randu 7,2x10
3
kgcm². Nilai rata-rata MOE untuk metode kedua yang
dihasilkan adalah untuk kayu Nangka 2,1x10
4
kgcm², kayu Afrika 1,4x10
4
kgcm², kayu Sengon 1,2x10
4
kgcm² dan utuk kayu Randu 6,8x10
3
kgcm². Pada kedua arah pengujian yang telah dilakukan, nilai MOE yang terbesar adalah kayu
Nangka, disusul oleh kayu Afrika, kemudian kayu Sengon, dan nilai MOE yang terkecil adalah kayu Randu. Faktor yang menyebabkan perbedaan nilai MOE
antar jenis kayu adalah berat jenis kayu. Berdasarkan sifat anatomi kayu, kayu dengan berat jenis yang tinggi memiliki dinding sel yang tebal, dinding sel yang
tebal dapat meningkatkan kekuatan kayu. Haygreen dan Bowyer 2003 menyatakan bahwa kekakuan dan kekuatan kayu meningkat dengan meningkatnya
berat jenis pada kondisi kayu bebas cacat. Mengacu pada Tabel 12 dan 13, terdapat perbedaan nilai MOE yang
dihasilkan antara metode pertama dan metode kedua yang disajikan oleh Bahtiar 2008, pada kedua arah pengujian yang berbeda. Uji-t berpasangan dependent t-
test merupakan uji lanjut untuk mengetahui tingkat perbedaan antara metode
pertama dengan metode kedua. Hasil uji-t berpasangan secara lengkap disajikan pada lampiran 8 dan 9 . Dari hasil uji-t berpasangan dengan taraf kepercayaan
95 dan 99 untuk semua jenis kayu penyusun lamina baik yang diuji secara tekan tegak lurus serat dan tekan sejajar serat di dapat bahwa nilai t-hitung lebih
besar dari t-tabel t-hitung t-tabel, hal ini dapat diartikan bahwa metode pertama berbeda nyata dengan metode kedua. Perbedaan nilai MOE metode
pertama dan metode kedua ini disebabkan pada saat menghitung ΔPΔy, metode
pertama hanya memakai sebagian data persamaan linier, ± 10 dari data keseluruhan, sedangkan metode kedua menggunakan sebagian besar dari data
keseluruhan persamaan linier dan kuadratik ± 90. Oleh sebab itu, MOE yang diperoleh dari metode pertama memiliki kecendrungan over estimate
dibandingkan dengan metode kedua. Selanjutnya dalam menghitung MOE glulam menggunakan metode kedua. Kurva disrtibusi MOE pertama dan metode kedua
contoh kecil empat jenis kayu, disajikan pada gambar di bawah ini.
Tabel 13a. Perbandingan MOE ckbc tekan sejajar serat dengan Glulamnya Jenis
glulam Contoh
uji MOE kgcm
2
Face Back
Core Glulam
Nangka- Randu-
Nangka 1 22713.84
27688.67 4792.71 4010.67
2 20516.15 16206.06
8845.46 5279.59 3 24606.12
16024.31 7375.47 7048.44
4 17225.49 19844.66
6183.91 2886.34 5 18759.71
24475.84 7099.00 10874.02
Rata-rata 20764.26
20847.91 6859.31 6019.8
Nangka- Sengon-
Nangka 1 22216.88
26570.17 16574.97 2171.95
2 15072.36 17909.67 13388.42
5559.12 3
16096.73 25691.88 14161.65 10239.55 4 20199.17
26463.40 6057.39 6577.33
5 24197.87 22911.29 13033.41 11978.07
Rata-rata 19556.60 23909.28 12643.17
7305.2 Nangka-
Afrika- Nangka
1 28060.23 17405.64 23216.47 11361.54
2 21936.44 17991.02 10382.03 10568.08
3 21998.00 13497.87 19812.28
7586.34 4 15107.80
20539.31 8657.45 5892.71
5 26253.62 8351.47
11678.82 12421.66
Rata-rata 22671.22 15557.06 14749.41
9566.07 Tabel 13b. Perbandingan MOE ckbc tekan tegak lurus serat dengan Glulamnya
Jenis glulam
Contoh uji
MOE kgcm
2
Face Back Core Glulam Nangka-
Randu- Nangka
1 7914.9 4506.4
1602.0 2783.39 2 5880.1
2263.9 1828.8 3455.33
3 6657.3 4609.5
1658.8 2986.00 4 4527.7
3451.4 1753.1 2379.76
5 5732.1 6206.7
1683.3 3208.89
Rata-rata
6142.4 4207.6 1705.2 2962.67 Nangka-
Sengon- Nangka
1 4985.0 4893.5
4338.9 4107.60 2 7099.5
3734.8 3481.4 4203.30
3 5511.2 2477.5
3734.4 2973.80 4 3697.3
2882.9 1629.1 4033.08
5 4928.6 3465.1
3467.5 3625.14
Rata-rata 5244.3 3490.8 3330.3 3788.59
Nangka- Afrika-
Nangka 1 6788.5
1860.1 5587.9 3923.34
2 5280.1 6010.1
3481.8 3394.83 3 6457.4
2686.4 4065.9 5759.29
4 5967.6 5826.0
2739.6 4710.14 5 5502.6
2148.7 3275.4 3009.26
Rata-rata 5999.2 3706.3 3830.1 4159.37
Tabel 14a Perbandingan Kekuatan tekan ckbc tekan sejajar serat dengan Glulamnya
Jenis glulam
Contoh uji
Fc kgmm
2
Face Back Core Glulam Nangka-
Randu- Nangka
1 450.64 472.12
94.13 23.71 2 198.51
336.80 164.75 25.31
3 525.73 302.59
131.36 52.24 4 402.19
396.03 120.14 28.11
5 340.16 382.92
118.74 56.09
Rata-rata 383.45
378.09 125.82
37.09
Nangka- Afrika-
Nangka 1 487.59
514.30 240.59 55.45
2 300.20 402.16
283.42 96.67 3 504.06
391.90 312.65 48.00
4 401.16 238.18
248.74 28.12 5 440.62
401.90 311.60 78.88
Rata-rata 426.73 389.69 279.40
61.42
Nangka- Sengon-
Nangka 1 486.11
265.29 318.61 55.45
2 290.46 289.48
313.24 37.49 3 293.49
253.23 368.28 77.64
4 351.80 567.24
234.31 44.58 5 489.61
253.52 280.13 47.94
Rata-rata 382.29
325.75 302.91
56.35
Tabel 14b Perbandingan Kekuatan tekan ckbc tekan tegak lurus serat dengan Glulamnya
Jenis glulam
Contoh uji
Fc kgmm
2
Face Back Core Glulam Nangka-
Randu- Nangka
1 92.73 57.88
11.35 2.79 2 48.57 77.92 16.88
5.10 3 53.45 79.08 25.30
4.65 4 112.04
71.33 25.30 3.76 5 107.56
44.60 22.15 4.23
Rata-rata 82.87 66.16 20.20
4.11
Nangka- Afrika-
Nangka 1 78.10 58.93 38.34
6.22 2 51.23 42.68 51.38
4.29 3 50.72 59.93 39.14
7.60 4 65.46 68.30 38.81
4.83 5 59.67 61.90 45.10
5.22
Rata-rata 61.04 58.35 42.56 5.63
Nangka Sengon
Nangka 1 56.11 55.03 37.70
3.90 2 26.72 28.49 19.91
4.85 3 61.91 89.49 39.99
5.29 4 158.17
92.11 35.25 3.96 5 27.02
68.37 39.77 4.55
Rata-rata 65.99 66.70 34.52 4.51
Gambar 14 Kurva distribusi MOE metode pertama ckbc tekan serat.
Gambar 15 Kurva distribusi MOEmetode kedua ckbc tekan serat.
Gambar 16 Kurva distribusi MOE metode pertama ckbc tekan ⊥ serat.
0,00005 0,0001
0,00015 0,0002
0,00025 0,0003
10000 20000
30000 40000
50000 Nangka
Afrika Sengon
Randu
Modulus Elastisitas Metode Petama tekan seratkgcm
2
Frekuensi
0,00005 0,0001
0,00015 0,0002
0,00025 0,0003
10000 20000
30000 40000
50000 Nangka
Afrika Sengon
Randu
Modulus Elastisitas Metode Kedua Tekan serat kgcm
2
Frekuensi
0,0002 0,0004
0,0006 0,0008
0,001 0,0012
0,0014 0,0016
2000 4000
6000 8000
10000 12000
Nangka Afrika
Sengon Randu
Modulus Elastisitas Metode Pertama Tekan ⊥ serat kgcm
2
Frekuensi
Gambar 17 Kurva distribusi MOE metode kedua ckbc tekan ⊥ serat.
Mengacu pada gambar 17 untuk tekan sejajar serat dan tekan tegak lurus serat, kayu Nangka memiliki keragaman paling tinggi. Kayu Afrika cenderung
lebih seragam untuk tekan sejajar serat maupun tekan tegak lurus serat bila dibandingkan dengan kayu Sengon maupun kayu Randu. Selain mempunyai
keragaman yang tinggi untuk arah tekan sejajar serat maupun tekan tegak lurus serat, kayu Nangka juga memiliki nilai MOE yang terbesar. Untuk tekan sejajar
serat maupun tekan tegak lurus serat, kayu Randu memiliki memiliki nilai MOE terkecil.
Regresi linier antara metode pertama dan metode kedua untuk tekan sejajar serat dan tekan tegak lurus serat disajikan pada gambar 18 dan 19. Untuk
semua jenis kayuyang diuji tekan sejajar serat dan tekan tegak lurus serat memiliki korelasi yang erat baik untuk metode pertama maupun metode kedua.
0,0002 0,0004
0,0006 0,0008
0,001 0,0012
0,0014 0,0016
2000 4000
6000 8000
10000 12000
Nangka Afrika
Sengon Randu
Modulus Elastisitas Metode Kedua Tekan ⊥ serat kgcm
2
Frek uensi
Gambar 18. Hubungan antara MOE tekan serat metode pertama dengan metode kedua
Gambar 19. Hubungan antara MOE tekan ⊥ metode pertama dengan metode
kedua Untuk mengetahui perbedaan nilai MOE contoh uji antara tekan sejajar
serat dengan tekan tegak lurus serat, dilakukan pengujian lanjut untuk nilai MOE metode kedua dengan menggunakan uji statistik.
yNangka = 0,934x + 2612,
R² = 0,899
yAfrika = 1,122x ‐ 766,6
R² = 0,990
ySengon = 1,025x + 293,4
R² = 0,988
yRandu = 1,037x + 151,6
R² = 0,970
0,0 5000,0
10000,0 15000,0
20000,0 25000,0
30000,0 35000,0
40000,0
0,0 5000,0 10000,0 15000,0 20000,0 25000,0 30000,0 35000,0 40000,0
nangka afrika
Sengon Randu
MOE meto
de ked
u a
tek an
serta
k gcm2
MOE Metode Pertama ckbc tekan serat kgcm2
y Nangka= 1,034x + 401,1
R² = 0,914
y Afrika= 1,124x ‐ 201,1
R² = 0,991
y Sengon= 1,019x + 89,67
R² = 0,985
y Randu= 1,008x + 83,22
R² = 0,961
2000 4000
6000 8000
10000 12000
2000 4000
6000 8000
10000 12000
nangka Afrika
Sengon Randu
MOE Metode Pertama ckbc tekan
⊥ serat kgcm
2
MOE metod
e kedua
te kan
⊥ serat
kgmm
2
Tabel 14 Nilai MOE tekan sejajar serat dan tekan tegak lurus serat untuk metode Kedua
Dari hasil uji-t berpasangan diatas untuk selang kepercayaan 95 dan 99, nilai t-hitung lebih besar dari t-tabel t-hitung t-tabel, ini berarti bahwa
arah serat yakni tekan sejajajar serat dan tekan tegak lurus serat berbeda nyata dengan nilai MOE keduanya, nilai MOE untuk tekan sejajar serat adalah sebesar
1,7x10
4
kgcm
2
, sedangkan MOE untuk tekan tegak lurus serat 4,1x10
3
kgcm
2
. Perbedaan nilai MOE untuk tekan sejajar serat dengan tekan tegak lurus serat
diakibatkan karena pada tekan sejajar terdiri dari kumpulan serat-serat,sehingga lebih kuat bila dibandingkan pada arah tekan tegak lurus.
4.4. Kekuatan tekan Contoh Kecil Bebas Cacat
