Gambar 15. Hubungan MoE
d
dengan MoE
s
kiri dan MoE
d
dengan MoR
s
kanan.
Gambar 16. Hubungan MoE
s
dengan MoR
s
kiri dan V dengan MoE
d
kanan
Gambar 17. Hubungan V dengan MoE
s
kiri dan V dengan MoE
p
kanan
Gambar 18. Hubungan MoE
d
dengan MoR
s
kiri dan MoE
d
dengan MoR
p
kanan
Dua diantaranya adalah kecepatan gelombang ultrasonik sebagai prediktor untuk menentukan kekakuan baik secara dinamis MoE
d
maupun kekakuan secara statis dengan Panter MoE
p
Dengan demikian kecepatan gelombang pada pengujian NDT baik untuk digunakan sebagai penduga kekakuan baik secara dinamis maupun statis UTM Shimadzu dan mesin
pemilah kayu Panter. Nilai kekakuan hasil pengujian NDT juga baik untuk dipergunakan sebagi penduga nilai kekakuan Panter, namun nilai kekakuan dinamis ini kurang baik bila
ingin dipakai sebagai penduga nilai kekakuan statis dengan UTM Shimadzu. , dengan koefisien korelasi sebesar 0,57 dan 0,64. Regresi linear
yang lain yang dapat digunakan adalah pada prediktor kekakuan dinamis bagi pendugaan kekakuan dan kekuatan lentur Panter dengan koefisien korelasi = 0,57. Gambaran
regresi hubungan antara prediktor dengan respon yang menunjukkan korelasi yang baik tersebut dapat dilihat pada Gambar 15 sampai dengan Gambar 18 sebagaimana diatas.
Pada saat pengujian balok dengan menggunakan UTM Shimadzu, durasi pembebanan sampai patah memerlukan waktu yang cukup lama, meski kenaikan
besarnya beban yang diemban lambat. Hal ini dapat diartikan mangium yang diteliti mempunyai keuletan yang tinggi, meski nilai kekuatan patahnya rendah. Hal ini didukung
pada data kekuatan tarik CKBC yang sangat tinggi sehingga serat kayu cenderung tidak mudah rusak oleh beban
. Tabel 28. Persamaan Hubungan Regresi Sederhana Pendugaan CKBC ke Balok
Sortimen Hubungan
Kode dan Sifat yang diregresikan
Model Persamaan r
R
2
ckbc ke balok
A-Q V dan MoE
yMoE
d d
0,07 = 185346 -3,1094V
0,48 A-R
V dan MoE MoE
s s
0,04 = 56180 - 0,7606V
0,17 A-T
V dan MoE MoE
p dp
0,13 = 175096 -4,8986V
1,72 B-R
MoE
d
dan MoE MoE
s s
= 56678 - 0,0201 MoE
d
0,10 0,95
B-T MoE
d
dan MoE MoE
p p
= 140924 + 0,0239 MoE
d
0,06 0,33
B-S MoE
d
dan MoR MoR
s s
= 621,79 - 0,0007 MoE
d
0,22 4,94
B-U MoE
d
dan MoR MoR
p p
= 516,76 + 9E-05 MoE
d
0,06 0,33
C-S MoE
s
dan MoR MoR
s s
= 542,49 - 0,0009 MoE
s
0,12 1,48
Ket.: r = koefisien korelasi, R
2
= koefisien determinasi.
Tabel 28 menunjukkan model persamaan regresi linear dengan koefisien korelasi rendah. Dengan demikian semua nilai CKBC tidak dapat digunakan sebagai penduga nilai
kekakuan balok, baik secara dinamis maupun statis, bila hanya mengandalkan metoda hubungan regresi sederhana. Meski dari sumber bahan penelitian yang sama, namun
keragaman sifat mangium menyebabkan pendugaan tersebut tidak boleh dilakukan. Meski demikian ASTM D-2452008 memungkinkan dilaksanakannya pendugaan kekakuan
balok dari nilai kekakuan CKBC dengan cara mengalikan nilai mekanis CKBC tersebut
dengan beberapa faktor seperti Adjustment Factor, Strength Ratio dan Size Factor. Dengan jumlah contoh uji yang terbatas n = 33 dalam penelitian ini, membuka peluang
untuk memperbanyak variasi dan jumlah contoh uji sehingga mungkin akan diperoleh hasil yang berbeda.
5. Pemutuan Kayu Mangium Berdasar ASD dan LRFD
Tegangan ijin allowable stress kayu mangium seperti pada Tabel 23 yang diperoleh berdasarkan nilai sifat mekanis CKBC dan Strength Rato SR balok sesuai D-
245 2008 kemudian dilanjutkan pemutuannya dengan format Load and Resistance Factor Design
LRFD dengan berpatokan pada ASTM D-5457 2008 untuk memperoleh nilai tahanan referensi reference resistance setiap balok kayu mangium
yang diteliti. Pemutuan kayu mangium umur 17 tahun yang dilakukan bagi setiap balok, baik melalui konversi format format conversion ASD Allowable Stress Design ke
LRFD ataupun langsung ke LRFD melalui prosedur realibility normalization sesuai ASTM D 5457 2008, yang diuraikan dalam Tabel 29 sampai dengan Tabel 31.
Pemutuan tersebut mengambil nilai tahanan referensi Rn yang digunakan sebagai nilai kuat acuan guna mengetahui kelas mutu mangium sesuai RSNI 2002.
Tabel 29 merupakan gambaran mutuk kayu mangium dari data tegangan ijin yang dilanjutkan dengan format conversion sesuai ASTM D-5457 2008 guna memperoleh
nilai tahanan referensi dan ditinjau kode mutunya berdasarkan RSNI 2002.
Tabel 29. Mutu Kayu Mangium Melalui Format Conversion Berdasar Data Tegangan Ijin Sumber
Data MoE
kgfcm
2
Mutu Fb
Ft Fc
Fv Fc
┴
Rataan hsl uji 105.535 E11
- -
- -
-
Nilai rataan sesuai E11 RSNI kgfcm
2
204 194
255 46
102 Teg ijin rataan
kgfcm
2
236,89 236,06
121,84 24,63
32,59 KF
2,54 2,7
2,4 2,88
2,4 SF
1 1
1 1
1 Rn balok minimum
kgfcm
2
415,45 439,88
286,39 69,46
76,62 Rn balok maksimum
kgfcm
2
782,16 828,14
238,34 57,81
63,76 Rn balok rataan
kgfcm
2
601,98 637,37
307,53 74,59
82,28 Kode mutu minimum
E17 E19
E10 E13
E10 Kode mutu maksimum
E26 E26
E19 E26
E10 Kode mutu rataan
E24 E26
E13 E26
E10
Ket.: n balok = 30, CoV = 14,3. Fb = Kuat lentur, Ft = Kuat tarik serat, Fc = Kuat tekan serat, Fv = Kuat geser serat, Fc
┴
= Kuat tekan tegaklurus serat, KF = Format conversion factor, Rn = Reference resistance
, SF = Size Factor, Nilai SR Strength Ratio diperhitungkan tapi tidak dicantumkan dalam tabel karena tiap balok memiliki SR masing-masing dan SR diuraikan dalam
Lampiran 3. .
Tabel 29 menunjukkan mangium yang diteliti berada pada kode mutu E11, yang diperoleh dari tabel nilai kuat acuan berdasar RSNI 2002. Dalam Tabel 29 juga
dicantumkan nilai kuat acuan untuk 5 sifat mekanis selain MoE pada kelas mutu E11 RSNI 2002. Namun demikian, bila ditinjau dari mutu kayu mangium hasil penelitian,
diperoleh rataan kode mutu E24 untuk kuat lentur, E26 untuk kuat tarik dan kuat geser sejajar serat, E13 untuk kuat tekan sejajar serat dan E10 untuk dan kuat tekan
tegak lurus serat. Bagi suatu perhitungan perencanaan, perolehan mutu kayu mangium yang diatas kuat acuan merupakan suatu nilai lebih bagi mangium 17 tahun. Meski
demikian hasil penelitian ini juga dapat merupakan tinjauan bagi penentuan tabel kuat acuan RSNI 2002 yang mungkin berguna.
Berbeda dengan metoda format conversion, Tabel 30 menunjukkan data pemutuan balok mangium dari data CKBC yang dihitung langsung dengan LRFD melalui
prosedur realibility normalization yang menghasilkan nilai kuat acuan rataan E24 untuk kuat lentur dan E25 untuk kuat tarik sejajar serat, E14 untuk kuat tekan sejajar serat,
dan kuat acuan E10 untuk kuat geser sejajar serat dan kuat tekan tegak lurus serat.
Tabel 30. Mutu Kayu Mangium Melalui Data CKBC Format LRFD Realibility Normalization Sumber data
MoE kgfcm
2
Kode Mutu
Fb Ft
Fc Fv
Fc
┴
Rataan uji 105.534
E11 -
- -
- -
Nilai rataan sesuai E11 RSNI kgfcm
2
204 194
255 46
102 Rataan hasil penelitian kgfcm
2
884,57 1367,56
402,13 112,84
93,46 Shape
α 9,75
4,34 12,13
7,45 8,56
Scale η, kgfcm
2
924,39 1496,39
419,23 119,64
98,81 Rp kgfcm
2
681,70 754,84
328,17 80,33
69,83 CVw
12,30 25,91
10,07 15,75
13,87 Ω
0,96 0,93
0,97 0,96
0,96 KR
1,25 1,14
1,30 0,72
1,29 Rn CKBC, kgfcm
2
820,01 798,89
414,78 55,29
87,08 Size Factor
1 1
1 1
1 Rn balok minimum kgfcm
2
428,76 417,71
216,88 28,91
45,53 Rn balok maksimum kgfcm
2
807,21 786,41
408,31 54,43
85,73 Rn balok rataan kgfcm
2
621,26 605,25
314,25 41,89
65,98 Kode mutu minimum
E18 E18
E10 10
E10 Kode mutu maksimum
E26 E26
E21 E16
E10 Kode mutu Rataan
E24 E25
E14 E10
E10
Ket.:
Fb = Kuat lentur, Ft = Kuat tarik serat, Fc = Kuat tekan serat, Fv = Kuat geser serat, Fc
┴
= Kuat tekan tegaklurus serat, α = Weibull shape parameter, η = Weibull scale parameter, Rp = Distribution percentile estimate,
CVw = Coefficient of Variation , Ω = Data confidence factor, KR = Realibility normalization factor, Rn =
Reference resistance .
Perbandingan yang menyolok tampak pada kelas mutu kuat geser sejajar serat, dimana menurut format conversion Tabel 29 menghasilkan kelas mutu E26, sementara
dengan data yang sama melalui realibility normalization Tabel 30 memperoleh kelas mutu E10. Perbedaan ini disebabkan rentang nilai kuat geser sejajar serat pada R-
SNI2002 sangat dekat, yakni hanya dari 4,3 – 6,6 MPa 43,85 – 67,30 kgfcm
2
Gambar 19 berikut menunjukkan sebaran nilai kekuatan geser sejajar serat dalam dua jenis distribusi yaitu normal dan Weibull. Gambar 19a. menunjukkan semua data
pengamatan tampak berimpit baik dengan distribusi normal maupun Weibull, namun pada Gambar 19b. dimana titik pengamatan diambil hanya 5 tampak bahwa titik
pengamatan lebih dekat dengan distribusi Weibullnya dibandingkan dengan distribusi normal.
atau berselisih hanya 2,3 MPa. Disamping itu, perbedaan utama adalah bahwa sebaran nilai
pada format conversion adalah sebaran normal, sementara pada realibility normalization adalah sebaran Weibull.
Gambar 19a. Gambar 19b. Gambar 19. Pengepasan Distribusi Kekuatan Geser Sejajar Serat Amatan dengan Distribusi
Normal dan Weibull pada Semua Data Gambar 19a. dan pada 5 Data Gambar 19b.
Hal tersebut membuktikan bahwa LRFD dengan realibility normalization lebih dipercaya datanya dibandingkan dengan format conversion karena distribusi data lebih
dekat dengan realibility normalization yang menggunakan distribusi Weibull. Dengan kedua metoda ASD dan LRFD membuktikan bahwa data CKBC
mangium yang diteliti memberikan keunggulan nilai kuat lentur, tarik dan tekan sejajar serat, namun sebaliknya mangium memiliki kelemahan pada kuat geser versi prosedur
realibility normalization dan tekan tegaklurus serat.
