105
IV.4 Hasil Pengujian Komposit
Pengujian dilakukan sedemikian rupa sehingga dapat diperoleh hubungan antara besarnya beban dan lendutan yang terjadi pada komposit kayu-beton. Adapun
data-data akan dilampirkan sebagai berikut :
Tabel IV.11 Data penurunan Y dari hasil percobaan komposit model-1 dan 2
BESAR PENURUNAN HASIL LABORATORIUM Y = cm P
Kg P2
Kg MODEL - 1 ELASTIS
MODEL - 2 ULTIMATE Y L3
Dial-1 Y L2
Dial-2 Y L3
Dial-3 Y L3
Dial-1 Y L2
Dial-2 Y L3
Dial-3 cm
cm Cm
Cm Cm
Cm 1.000
500 0,485
0,605 0,485
0,478 0,600
0,480 2.000
1.000 0,972
1,210 0,970
0,960 1,200
0,961 3.000
1.500 1,460
1,820 1,460
1,440 1,800
1,440 4.000
2.000 1,950
2,430 1,950
1,920 2,400
1,920 5.000
2.500 2,450
3,050 2,440
2,400 3,000
2,390 6.000
3.000 2,940
3,660 2,930
2,880 3,600
2,900 6.600
3.300 3,250
4,050 3,240
3,180 4,000
3,180 7.000
3.500 3,800
4,500 3,750
3,370 4,200
3,400 7.600
3.800 4,900
5,300 4,800
3,750 4,650
3,750 8.000
4.000 5,800
6,000 5,700
4,050 5,050
4,100 8.200
4.100 6,400
6,100 6,000
4,200 5,200
4,300 9.000
4.500 Patah
5,200 6,000
5,300 9.600
4.800 6,600
7,000 7,200
9.800 4.900
Patah
Universitas Sumatera Utara
106
Tabel IV.12 Data penurunan Y dari hasil percobaan komposit model-3
DATA PERCOBAAN MODEL-3 ULTIMATE P
P2 Y L4 Dial-1 Y L2 Dial-2 Y L4 Dial-3
Kg kg
cm Cm
Cm 1.000
500 0,350
0,500 0,350
2.000 1.000 0,700
1,000 0,700
3.000 1.500 1,050
1,500 1,050
4.000 2.000 1,400
2,000 1,420
5.000 2.500 1,760
2,510 1,770
6.000 3.000 2,120
3,020 2,130
7.000 3.500 2,500
3,530 2,550
7.200 3.600 2,580
3,650 2,600
8.000 4.000 3,000
4,500 3,100
9.000 4.500 3,900
6,200 4,000
9.200 4.600 4,900
7,000 5,100
9.400 4.700 Patah
Untuk menghitung lendutan Y teoritis digunakan nilai E kayu sebesar 179.177,32 kgcm
2
dari pembebanan awal sampai batas proposional. Setelah beban melewati batas tersebut nilai EI semakin berkurang seiring penambahan beban.
Tabel IV.13 Nilai EI dari hasil percobaan komposit model-1
DATA PERCOBAAN MODEL-1 P
P2 Y L3
EI Y L2
EI Y L3
EI Kg
kg Cm
kgcm2 cm
kgcm2 Cm
kgcm2 1000
500 0,485
859.106.529 0,605
895.193.212 0,485
859.106.529 2000 1000
0,972 857.338.820
1,21 894.577.484
0,97 859.106.529
3000 1500 1,46
856.164.384 1,82
893.839.384 1,46
859.106.529 4000 2000
1,95 853.825.137
2,43 893.470.790
1,95 854.700.855
5000 2500 2,45
852.079.073 3,05
887.978.142 2,44
853.825.137 6000 3000
2,94 850.340.136
3,66 887.978.142
2,93 853.242.321
6600 3300 3,25
846.153.846 4,05
882.716.049 3,24
848.765.432 6800 3400
3,55 798.122.066
4,25 866.666.667
3,5 809.523.810
7000 3500 3,8
767.543.860 4,5
842.592.593 3,75
777.777.778
Universitas Sumatera Utara
107
7200 3600 4,1
731.707.317 4,7
829.787.234 4
750.000.000 7400 3700
4,5 685.185.185
5 801.666.667
4,4 700.757.576
7600 3800 4,9
646.258.503 5,3
776.729.560 4,8
659.722.222 7800 3900
5,4 601.851.852
5,7 741.228.070
5,3 613.207.547
8000 4000 5,8
574.712.644 6
722.222.222 5,7
584.795.322 8200 4100
6,4 533.854.167
6,2 728.142.077
6 569.444.444
8400 4200 Patah
Dari hasil pengujian, didapat data beban dan lendutan. Pembebanan pada balok akan mengakibatkan penurunan defleksi. Rasio antara beban P dan lendutan
Y dalam keadaan linear menunjukkan kekakuan struktur k. Dari percobaan didapat :
Tabel IV.14 Nilai kekakuan dari hasil percobaan komposit model-1
Model-1 Dalam batas elastis
Pasca batas elastis Faktor
Reduksi Kekakuan
Struktur p1
lendutan p1
y1 Kekakuan
k1 p2
lendutan p2
y2 Kekakuan
k2 kg
Cm kg
Cm dial -1
6600 3,25
2.030,77 8000
5,8 549,02
0,27 dial -3
6600 3,24
2.037,04 8000
5,7 569,11
0,28 rata-rata L3
6600 3,245
2.033,90 8000
5,75 559,06
0,28 dial-2 L2
6600 4,05
1629,62 8000
6 717,95
0,44
Dari tabel diatas didapat lendutan setelah beban melewati batas elastis untuk L2 adalah
ˆ =
‰_‰0 6,II . ,0
+ y1 atau ˆ =
‰_++66 0 ‹
Œ
6,II . +I5 D
+ 4,05 sedangkan untuk L3
diambil rata-ratanya dan didapat ˆ =
‰_‰0 6, 5 . j0
+ y1 atau ˆ =
‰_++66 ‹
Œ
6, 5 . I •ƒ
+ 3,25. Dengan Ic = 5098,092 cm4 , didapatlah besar penurunan teoritis Y sebagai berikut :
Tabel IV.15 Data penurunan Y teoritis untuk komposit model-1
Lendutan Teoritis P Kg
Model 1 L2
L3 Cm
Cm 0,000
0,000 200
0,119 0,091
400 0,237
0,182
Universitas Sumatera Utara
108
600 0,356
0,274 800
0,474 0,365
1.000 0,593
0,456 1.200
0,712 0,547
1.400 0,830
0,639 1.600
0,949 0,730
1.800 1,067
0,821 2.000
1,186 0,912
2.200 1,305
1,004 2.400
1,423 1,095
2.600 1,542
1,186 2.800
1,660 1,277
3.000 1,779
1,368 3.200
1,898 1,460
3.400 2,016
1,551 3.600
2,135 1,642
3.800 2,253
1,733 4.000
2,372 1,825
4.200 2,491
1,916 4.400
2,609 2,007
4.600 2,728
2,098 4.800
2,846 2,189
5.000 2,965
2,281 5.200
3,084 2,372
5.400 3,202
2,463 5.600
3,321 2,554
5.800 3,439
2,646 6.000
3,558 2,737
6.200 3,676
2,828 6.400
3,795 2,919
6.600 4,050
3,245 6.800
4,329 3,596
7.000 4,608
3,947 7.200
4,887 4,299
7.400 5,166
4,650 7.600
5,445 5,001
7.800 5,724
5,352 8.000
6,002 5,703
8.200 6,281
6,055
Tabel IV.16 Nilai EI dari hasil percobaan komposit model-2
DATA PERCOBAAN MODEL-2 P
P2 Y L3
EI Y L2
EI Y L3
EI kg
kg Cm
kgcm2 cm
kgcm2 Cm
kgcm2 1.000
500 0,478
871.687.587 0,6
902.777.778 0,48
868.055.556 2.000
1.000 0,96
868.256.541 1,2
902.777.778 0,961
867.603.679 3.000
1.500 1,44
868.055.556 1,8
902.777.778 1,44
868.055.556
Universitas Sumatera Utara
109
4.000 2.000
1,92 867.854.663
2,4 902.777.778
1,92 870.322.019
5.000 2.500
2,4 868.055.556
3 902.777.778
2,39 871.652.853
6.000 3.000
2,88 868.055.556
3,6 902.777.778
2,9 862.068.966
7.000 3.500
3,37 865.479.723
4,2 902.777.778
3,4 857.843.137
7.600 3.800
3,75 844.444.444
4,65 885.304.659
3,75 844.444.444
7.800 3.900
3,95 822.784.810
4,85 871.134.021
3,95 822.784.810
8.000 4.000
4,05 823.045.267
5,05 858.085.809
4,1 813.008.130
8.200 4.100
4,2 813.492.063
5,2 854.166.667
4,3 794.573.643
8.400 4.200
4,4 795.454.545
5,4 842.592.593
4,6 760.869.565
8.600 4.300
4,6 778.985.507
5,6 831.845.238
4,75 754.385.965
8.800 4.400
4,9 748.299.320
5,8 821.839.080
5 733.333.333
9.000 4.500
5,2 721.153.846
6 812.500.000
5,3 707.547.170
9.200 4.600
5,5 696.969.697
6,2 803.763.441
5,6 684.523.810
9.400 4.700
6,1 642.076.503
6,4 795.572.917
6,6 593.434.343
9.600 4.800
6,6 606.060.606
7 742.857.143
7,2 555.555.556
9.800 4.900
Patah
Dari data percobaan didapat faktor reduksi kekakuan struktur k sebagaimana yang telampir pada tabel berikut:
Tabel IV.17 Nilai kekakuan dari hasil percobaan komposit model-2
Model-2 Dalam batas elastis
Pasca batas elastis Faktor
Reduksi Kekakuan
Struktur p1
lendutan p1 Kekakuan
k1 p2
lendutan p2
Kekakuan k2
Kg Cm
Kg cm
dial -1 7600
3,75 2.026,67
9200 5,5
914,29 0,45
dial -3 7600
3,75 2.026,67
9200 5,6
864,86 0,43
rata-rata L3 7600
3,75 2.026,67
9200 5,55
889,58 0,44
dial-2 L2 7600
4,65 1634,40
9200 6,2
1.032,26 0,63
Dari tabel diatas didapat lendutan setelah beban melewati batas elastis untuk L2 adalah
ˆ =
‰_‰0 6,+ . ,0
+ y1 atau ˆ =
‰_1+66 0 ‹
Œ
6,+ . +I5 D
+ 4,65 sedangkan untuk L3
diambil rata-ratanya dan didapat ˆ =
‰_‰0 6,II . ,0
+ y1 atau ˆ =
‰_1+66 ‹
Œ
6,II . I •ƒ
+ 3,75. Dengan Ic = 5098,092 cm4 , didapatlah besar penurunan teoritis Y sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
110
Tabel IV.18 Data penurunan Y teoritis untuk komposit model-2
Lendutan Teoritis P Kg
Model 2 L2
L3 Cm
Cm 200
0,119 0,091
400 0,237
0,182 600
0,356 0,274
800 0,474
0,365 1.000
0,593 0,456
1.200 0,712
0,547 1.400
0,830 0,639
1.600 0,949
0,730 1.800
1,067 0,821
2.000 1,186
0,912 2.200
1,305 1,004
2.400 1,423
1,095 2.600
1,542 1,186
2.800 1,660
1,277 3.000
1,779 1,368
3.200 1,898
1,460 3.400
2,016 1,551
3.600 2,135
1,642 3.800
2,253 1,733
4.000 2,372
1,825 4.200
2,491 1,916
4.400 2,609
2,007 4.600
2,728 2,098
4.800 2,846
2,189 5.000
2,965 2,281
5.200 3,084
2,372 5.400
3,202 2,463
5.600 3,321
2,554 5.800
3,439 2,646
6.000 3,558
2,737 6.200
3,676 2,828
6.400 3,795
2,919 6.600
3,914 3,011
6.800 4,032
3,102 7.000
4,151 3,193
7.200 4,269
3,284 7.400
4,388 3,375
7.600 4,650
3,750 7.800
4,844 3,974
8.000 5,038
4,199 8.200
5,233 4,423
8.400 5,427
4,647 8.600
5,621 4,871
8.800 5,815
5,096 9.000
6,010 5,320
9.200 6,204
5,544
Universitas Sumatera Utara
111
9.400 6,398
5,769 9.600
6,592 5,993
Tabel IV.19 Nilai EI dari hasil percobaan komposit model-3
DATA PERCOBAAN MODEL-3 P
P2 Y L4
EI Y L2
EI Y L4
EI kg
Kg cm
kgcm2 cm
kgcm2 cm
kgcm2 1000
500 0,35
1.104.910.714 0,5
1.125.000.000 0,35
1.104.910.714 2000
1000 0,7
1.104.910.714 1
1.125.000.000 0,7
1.104.910.714 3000
1500 1,05
1.104.910.714 1,5
1.125.000.000 1,05
1.104.910.714 4000
2000 1,4
1.104.910.714 2
1.125.000.000 1,42
1.093.197.880 5000
2500 1,76
1.098.632.813 2,51
1.120.517.928 1,77
1.092.425.847 6000
3000 2,12
1.094.487.028 3,02
1.117.549.669 2,13
1.089.348.592 7000
3500 2,5
1.082.812.500 3,53
1.115.439.093 2,55
1.061.580.882 7200
3600 2,58
1.079.215.116 3,65
1.109.589.041 2,6
1.070.913.462 7400
3700 2,7
1.059.895.833 3,9
1.067.307.692 2,7
1.059.895.833 7600
3800 2,8
1.049.665.179 4,1
1.042.682.927 2,82
1.042.220.745 7800
3900 2,9
1.040.140.086 4,3
1.020.348.837 2,9
1.040.140.086 8000
4000 3
1.031.250.000 4,5
1.000.000.000 3,1
997.983.871 8200
4100 3,1
1.022.933.468 4,8
960.937.500 3,2
990.966.797 8400
4200 3,2
1.015.136.719 5,2
908.653.846 3,35
969.682.836 8600
4300 3,4
978.170.956 5,5
879.545.455 3,5
950.223.214 8800
4400 3,7
919.763.514 5,9
838.983.051 3,8
895.559.211 9000
4500 3,9
892.427.885 6,2
816.532.258 4
870.117.188 9200
4600 4,9
726.084.184 7
739.285.714 5,1
697.610.294
9.400 4.700
Patah
Dari data percobaan didapat faktor reduksi kekakuan struktur k sebagaimana yang telampir pada tabel berikut:
Tabel IV.20 Nilai kekakuan dari hasil percobaan komposit model-3
Model-3 Dalam batas elastis
Pasca batas elastis Faktor
Reduksi Kekakuan
Struktur p1
lendutan p1 Kekakuan
k1 p2
lendutan p2
Kekakuan k2
kg cm
kg cm
dial -1 7200
2,58 2.790,70
9000 3,9
1.363,64 0,49
dial -3 7200
2,6 2.769,23
9000 4
1.285,71 0,46
rata-rata L4 7200
2,59 2.779,96
9000 3,95
1.324,68 0,48
dial-2 L2 7200
3,65 1972,60
9000 6,2
705,88 0,36
Universitas Sumatera Utara
112
Dari tabel diatas didapat lendutan setelah batas elastis untuk L2 adalah ˆ =
‰_‰0 6,+ . ,0
+ y1 atau ˆ =
‰_1 66 ‹
Œ
6,+ . I5 D
+ 3,65 sedangkan untuk L4 diambil rata-
ratanya dan didapat ˆ =
‰_‰0 6,I5 . ,0
+ y1 atau ˆ =
‰_1 6600 ‹
Œ
6,I5 . 1+5 •ƒ
+ 2,59. Dengan Ic = 6314,254 cm4 , didapatlah besar penurunan teoritis Y sebagai berikut :
Tabel IV.21 Data penurunan Y teoritis untuk komposit model-3
Lendutan Teoritis P Kg
Model 3 L2
L4 Cm
Cm 0,000
0,000 200
0,099 0,068
400 0,199
0,137 600
0,298 0,205
800 0,398
0,273 1.000
0,497 0,342
1.200 0,597
0,410 1.400
0,696 0,479
1.600 0,795
0,547 1.800
0,895 0,615
2.000 0,994
0,684 2.200
1,094 0,752
2.400 1,193
0,820 2.600
1,293 0,889
2.800 1,392
0,957 3.000
1,492 1,025
3.200 1,591
1,094 3.400
1,690 1,162
3.600 1,790
1,231 3.800
1,889 1,299
4.000 1,989
1,367 4.200
2,088 1,436
4.400 2,188
1,504 4.600
2,287 1,572
4.800 2,386
1,641 5.000
2,486 1,709
5.200 2,585
1,777 5.400
2,685 1,846
5.600 2,784
1,914 5.800
2,884 1,983
6.000 2,983
2,051 6.200
3,083 2,119
6.400 3,182
2,188
Universitas Sumatera Utara
113
6.600 3,281
2,256 6.800
3,381 2,324
7.000 3,480
2,393 7.200
3,650 2,590
7.400 3,932
2,740 7.600
4,213 2,890
7.800 4,495
3,040 8.000
4,777 3,190
8.200 5,058
3,339 8.400
5,340 3,489
8.600 5,621
3,639 8.800
5,903 3,789
9.000 6,185
3,939 9.200
6,466 4,089
Tabel IV.22 Data penurunan komposit model-1 hasil pengujian laboratorium dan penurunan teoritis
P Kg P2 Kg MODEL - 1 ELASTIS
Y L3 Dial-1 Y L3 Dial-3 Y L3 Teori Y L2 Dial-2 Y L2 Teori Cm
cm Cm
Cm Cm
1.000 500
0,485 0,485
0,456 0,605
0,593 2.000
1.000 0,972
0,970 0,912
1,210 1,186
3.000 1.500
1,460 1,460
1,368 1,820
1,779 4.000
2.000 1,950
1,950 1,825
2,430 2,372
5.000 2.500
2,450 2,440
2,281 3,050
2,965 6.000
3.000 2,940
2,930 2,737
3,660 3,558
6.600 3.300
3,250 3,240
3,245 4,050
4,050 7.000
3.500 3,800
3,750 3,947
4,500 4,608
8.000 4.000
5,800 5,700
5,703 6,000
6,002 8.200
4.100 6,400
6,000 6,055
6,100 6,281
Universitas Sumatera Utara
114
Tabel IV.23 Data penurunan komposit model-2 hasil pengujian laboratorium dan penurunan teoritis
P Kg P2 Kg MODEL - 2 ULTIMATE
Y L3 Dial-1 Y L3 Dial-3 Y L3 Teori Y L2 Dial-2 Y L2 Teori cm
Cm Cm
cm Cm
1.000 500
0,478 0,480
0,456 0,600
0,593 2.000
1.000 0,960
0,961 0,912
1,200 1,186
3.000 1.500
1,440 1,440
1,368 1,800
1,779 4.000
2.000 1,920
1,920 1,825
2,400 2,372
5.000 2.500
2,400 2,390
2,281 3,000
2,965 6.000
3.000 2,880
2,900 3,193
3,600 3,558
7.000 3.500
3,370 3,400
3,193 4,200
4,151 7.600
3.800 3,750
3,750 3,750
4,650 4,650
8.000 4.000
4,050 4,100
4,199 5,050
5,038 9000
4500 5,200
5,300 5,320
6,000 6,010
9600 4.800
6,600 7,200
5,993 7,000
6,592
Tabel IV.24 Data penurunan komposit model-3 hasil pengujian laboratorium dan penurunan teoritis
P Kg P2 Kg MODEL - 3 ULTIMATE
Y L4 Dial-1 Y L4 Dial-3 Y L4 Teori Y L2 Dial-2 Y L2 Teori cm
Cm Cm
cm Cm
1.000 500
0,350 0,350
0,342 0,500
0,497 2.000
1.000 0,700
0,700 0,684
1,000 0,994
3.000 1.500
1,050 1,050
1,025 1,500
1,492 4.000
2.000 1,400
1,420 1,367
2,000 1,989
5.000 2.500
1,760 1,770
1,709 2,510
2,486 6.000
3.000 2,120
2,130 2,051
3,020 2,983
7.000 3.500
2,500 2,550
2,393 3,530
3,480 7.200
3.600 2,580
2,600 2,590
3,650 3,650
8.000 4.000
3,000 3,100
3,190 4,500
4,777 9.000
4.500 3,900
4,000 3,939
6,200 6,185
9.200 4.600
4,900 5,100
4,089 7,000
6,446
Universitas Sumatera Utara
130
Tabel IV.28 Perhitungan Elastisitas balok komposit kayu-beton model-3 dari regresi linear
Model-3 Dial
Persamaan Penurunan
Beban Kg
Penurunan cm
Elastisitas Lentur kgcm2
1 y = 2827,5 x
7200 2,58
170.917,280 2
y = 1987,8 x 7200
3,650 175.727,654
3 y = 2809,2 x
7200 2,600
169.602,531 Elastisitas rata-rata
172.082,488
Dimana :
E Dial 1 3 = . .
. .
E Dial 2 =
. . .
Dari grafik hubungan regresi linear beban – penurunan secara teoritis dan laboratorium didapat bahwa balok komposit kayu-beton ultimate model-3
mengalami keruntuhan pada saat P = 9,4 ton. Secara rinci hasil dapat dilihat sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
131
Tabel IV.29 Hasil percobaan balok komposit kayu beton model-3
Hasil Model-3
ULTIMATE
P runtuh 9.400 kg
Lendutan maksimum Dial-1 4,9 cm
Lendutan maksimum Dial-2 7,0 cm
Lendutan maksimum Dial-3 5,1 cm
IV.5 Pengamatan Pada Percobaan