Hasil Pengujian Komposit ANALISA DAN PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

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