Gambar II.8 Tegangan tekan dan tegangan tarik
Tegangan yang bekerja :
A P
tr tk
tr tk
…………………………. 2.1 Dimana :
σ
tr tk
= Tegangan tekantarik yang terjadi kgcm² P
tr tk
= Beban tekan tarik yang terjadi kg A = Luas penampang yang menerima beban cm²
Secara teoritis, semakin ringan kayu maka semakin kurang kekuatannya, demikian juga 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 terlalu sesuai, karena susunan dari
kayu tidak selalu sama.
II.3.1 Kuat Acuan Berdasarkan Pemilahan Secara Mekanis
Pemilihan secara mekanis untuk mendapatkan modulus elastisitas lentur harus dilakukan dengan mengikuti standar pemilahan mekanis yang baku. Berdasarkan
T e k a n a n
T e g . T e k a n T a r i k a n
T e g . T a r i k
Universitas Sumatera Utara
modulus elastis lentur yang diperoleh secara mekanis, kuat acuan lainnya dapat diambil mengikuti tabel II.1. Kuat acuan yang berbeda dengan Tabel II.1 dapat digunakan
apabila ada pembuktian secara eksperimental yang mengikuti standar-standar eksperimen yang baku.
Tabel II.1 Nilai Kuat Acuan MPa Berdasarkan Atas Pemilahan Secara Mekanis pada Kadar Air 15 Berdasarkan PKKI NI - 5 2002
Kode Mutu
E
w
F
b
F
t
F
c
F
v
F
c ┴
E26 E25
E24 E23
E22 E21
E20 E19
E18 E17
E16 E15
E14 E13
E12 E11
E10 25000
24000 23000
22000 21000
20000 19000
18000 17000
16000 15000
14000 13000
14000 13000
12000 11000
66 62
59 56
54 56
47 44
42 38
35 32
30 27
23 20
18 60
58 56
53 50
47 44
42 39
36 33
31 28
25 22
19 17
46 45
45 43
41 40
39 37
35 34
33 31
30 28
27 25
24 6,6
6,5 6,4
6,2 6,1
5,9 5,8
5,6 5,4
5,4 5,2
5,1 4,9
4,8 4,6
4,5 4,3
24 23
22 21
20 19
18 17
16 15
14 13
12 11
11 10
9 Dimana : E
w
= Modulus elastis lentur F
b
= Kuat lentur F
t
= Kuat tarik sejajar serat F
c
= Kuat tekan sejajar serat F
v
= Kuat Geser F
c ┴
= Kuat tekan tegak lurus
II.3.2 Kuat Acuan Berdasarkan Pemilahan Secara Visual
Pemilahan secara visual harus mengikuti standar pemilahan secara visual yang baku. Apabila pemeriksaan visual dilakukan berdasarkan atas pengukuran berat jenis, maka
Universitas Sumatera Utara
kuat acuan untuk kayu berserat lurus tanpa cacat dapat dihitung dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut :
a. Kerapatan ρ pada kondisi basah berat dan volume diukur pada kondisi basah,
tetapi kadar airnya lebih kecil dari 30 dihitung dengan mengikuti prosedur baku. Gunakan satuan kgm³ untuk ρ.
b. Kadar air, m m 30, diukur dengan prosedur baku.
c. Hitung berat jenis pada m G
m
dengan rumus : G
m
=
[1000 1 + m100] ……………………… 2.2
d. Hitung berat jenis dasar G
b
dengan rumus : G
b
= G
m
[1 + 0,265 a G
m
] dengan a = 30 – m 30…………… 2.3 e.
Hitung berat jenis pada kadar air 15 G
15
dengan rumus : G
15
= G
b
1 – 0,133 G
b
…………………….... 2.4 f.
Hitung estimasi kuat acuan, dengan modulus elastisitas lentur Ew = 16500 G
0.7
, dimana G : Berat jenis kayu pada kadar air 15 = G
15
.
Untuk kayu dengan serat tidak lurus danatau mempunyai cacat kayu, estimasi nilai modulus elastis lentur acuan pada point f harus direduksi dengan mengikuti
ketentuan pada SNI Standar Nasional Indonesia 03-3527-1994 UDC Universal Decimal Classification 691.11 tentang “Mutu Kayu Bangunan“ yaitu dengan
mengalikan estimasi nilai modulus elastis lentur acuan dari Tabel II.1 tersebut dengan nilai rasio tahanan yang ada pada Tabel II.2 yang bergantung pada kelas mutu kayu .
Kelas mutu kayu ditetapkan dengan mengacu pada Tabel II.3.
Tabel II.2 Nilai Rasio Tahanan
Universitas Sumatera Utara
Kelas Mutu Nilai Rasio Tahanan
A B
C 0,80
0,63 0,50
Tabel II.3 : Cacat Maksimum untuk Setiap Kelas Mutu Kayu Macam Cacat
Kelas Mutu A Kelas Mutu B
Kelas Mutu C
Mata kayu : Terletak di muka lebar
Terletak di muka sempit Retak
Pingul Arah serat
Saluran Damar Gubal
Lubang serangga Cacat lain lapuk, hati
rapuh, retak melintang 16 lebar kayu
18 lebar kayu 15 tebal kayu
110 tebal atau lebar kayu
1:13 15 tebal kayu
eksudasi tidak diperkenan
Diperkenankan Diperkenankan
asal terpencar dan ukuran
dibatasai dan tidak ada tanda-
tanda serangga hidup
Tidak diperkenankan
14 lebar kayu 16 lebar kayu
16 tebal kayu 16 tebal atau
lebar kayu 1:9
25 tebal kayu
Diperkenankan Diperkenankan
asal terpencar dan ukuran
dibatasai dan tidak ada tanda-
tanda serangga hidup
Tidak diperkenankan
12 lebar kayu 14 lebar kayu
12 tebal kayu 14 tebal atau
lebar kayu 1:6
12 tebal kayu
Diperkenankan Diperkenankan
asal terpencar dan ukuran
dibatasai dan tidak ada
tanda-tanda serangga hidup
Tidak diperkenankan
II.4 Sifat Bahan Baja Sifat baja yang terpenting dalam penggunaannya sebagai bahan konstruksi
adalah kekuatannya yang tinggi, dibandingkan dengan kayu dan beton, serta sifat keliatannya, yaitu ukuran kemampuan suatu logam satu satuan volume untuk menyerap
Universitas Sumatera Utara
energi total baik elastis maupun inelastis sebelum patah. Selain itu baja juga mempunyai sifat homogenitas yang tinggi. Kekuatan baja tergantung kepada kadar karbon C dan
mangan Mn yang dikandungnnya. Penambahan persentasi karbon meningkatkan tegangan leleh tetapi mengurangi daktalitas, sehingga sukar dilas. Baja dapat
digolongkan atas empat kategori berdasarkan kadar karbonnya : 1. Baja dengan persentase kadar karbon rendah lebih kecil dari 0.15
2. Baja dengan persentase kadar karbon ringan 0.15-0.29 3. Baja dengan persentase kadar karbon sedang 0.30-0.59
4. Baja dengan persentase kadar karbon tinggi 0.60-1.70
Baja memiliki beberapa kelebihan sebagai bahan konstruksi, diantaranya: 1. Properties dari baja tidak berubah karena waktu, berbeda dengan beton yang
tergantung pada waktu. 2. Baja mendekati perilaku seperti asumsi yang dibuat dalam perencanaan, karena
mengikuti hukum Hooke, walaupun telah mencapai tegangan yang cukup tinggi, modulus elastilitasnya sama untuk tarik dan tekan.
4. Manfaat daktalitas baja pada saat mengalami pembebanan yang melebihi kekuatannya, baja tidak langsung hancur tetapi meregang sampai batas daktalitasnya
sebelum runtuh. Selain baja memiliki beberapa kelebihan, baja juga mempunyai kekurangan, yaitu:
1. Baja mudah korosi karena berhubungan dengan air dan udara, oleh sebab itu harus di cat secara berkala.
2. Kekuatan dari baja berkurang tajam pada temperatur tinggi
Universitas Sumatera Utara
3. Dibandingkan dengan kekuatannya kemampuan baja melawan tekut kecil 4. Nilai kekuatan akan berkurang jika dibebani secara berulangperiodik, hal ini biasa
disebut dengan lelah atau fatigue.
II.5 Konstruksi Komposit
Komposit secara sederhana didefenisikan sebagai gabungan dari dua atau lebih
bahan yang modulus elastisitasnya berbeda, sehingga bekerja sama memikul beban yang bekerja. Konstruksi komposit bisa merupakan perpaduan antara kayu dengan baja, kayu
dengan beton, baja dengan beton dan lain-lain. Konstruksi komposit dibuat sedemikian rupa dengan memanfaatkan keunggulan dari masing-masing bahan, dari kedua jenis
bahan yang berbeda tadi, terutama dalam kemampuannya memikul gaya tarik dan tekan.
Universitas Sumatera Utara
