PENGARUH PANJANG BATANG TERHADAP KUAT TEKAN KOLOM .../Pengar… · KOLOM LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) DARI BAHAN KAYU SENGON (PARASERIANTHES FALCATARIA L. NIELSEN) (Influence of

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PENGARUH PANJANG BATANG TERHADAP KUAT TEKAN

KOLOM LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) DARI BAHAN

KAYU SENGON (PARASERIANTHES FALCATARIA L. NIELSEN)

(Influence of Length to Pressure strength column of Laminated Veneer Lumber

(LVL) from Sengon (Paraserianthes Falcataria L. Nielsen))

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

FIRDAUS AKBAR NIM. I 0108097

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012


commit to user


commit to user

v

ABSTRAK

Firdaus Akbar, 2012, Pengaruh Panjang Batang Terhadap Kuat Tekan Kolom Laminated Veneer Lumber (LVL) Dari Bahan Kayu Sengon (Falcataria L. Nielsen). Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Eksploitasi kayu yang terus menerus untuk memenuhi kebutuhan material akan kegiatan konstruksi mengakibatkan berkurangnya ketersediaan kayu yang berkekuatan tinggi. Kayu Laminated Veneer Lumber (LVL) merupakan inovasi sebagai alternatif material pengganti kayu konvensional karena kayu LVL diproduksi dari kayu yang masa tumbuhnya cepat. Kayu LVL sendiri memiliki kualitas dan kekuatan yang setara dengan kayu masif konvensional. Sistem sruktur suatu bangunan terdapat batang-batang yang mengalami beban desak. Beban desak yang berlebihan pada suatu batang dapat mengakibatkan kegagalan batang dalam melawan beban desak tersebut. Kegagalan tersebut dinamakan tekuk (buckling). Tekuk yang terjadi dapat menimbulkan ketidakseimbangan pada suatu sistem struktur, sehingga struktur tersebut berpotensi mengalami kegagalan dalam menahan beban.

Penelitian ini dilakukan dengan menguji tekuk benda uji berupa batang tunggal dan batang ganda LVL kayu sengon dengan kelangsingan 15, 30, 40, 50, 60, 80. Pengujian tekuk dilakukan dengan membebani secara sentris benda uji secara bertahap sampai benda uji tidak lagi mempunyai tahanan terhadap beban.

Hasil penelitian menunjukan bahwa persentase penurunan beban terbesar pada batang tunggal terjadi pada peralihan panjang antara 208 mm dan 260 mm, yaitu sebesar 14,51%. Persentase penurunan terbesar pada batang ganda terjadi pada peralihan panjang antara 561,9 mm dan 749, 2 mm, yaitu sebesar 44,87%. Beban maksimum hasil pengujian pada batang tunggal lebih besar daripada beban maksimum hasil perhitungan teoritis, sedangkan beban maksimum hasil pengujian pada batang ganda lebih kecil daripada beban maksimum hasil perhitungan teoritis. Kelangsingan 15 terjadi kegagalan material (crushing failure) pada batang tunggal maupun ganda.

Kata Kunci : Laminated Veneer Lumber, tekuk, kelangsingan


commit to user

vi

ABSTRACT

Firdaus Akbar, 2012, Influence of Length To Pressure Strength column of Laminated Veneer Lumber (LVL) from Sengon (Falcataria L. Nielsen). Final Report. Department of Civil Engineering, University of Sebelas Maret, Surakarta

The exploitation on wood to meet a demand for material construction effects to decrease of strong wood. Laminated Veneer Lumber (LVL) is innovative wood material as substiture conventional wood material since it is produced from fast growing trees. LVL wood has quality and strength as good as conventional wood. there is structure element which hold compressive load. The excessive compressive load on element structure effects buckling. The buckling can make unstable structure so that the structure will fail in holding the load.

This research is carried out by tested of buckling on single shaft and double shaft which have slenderness at 15, 30, 40, 50, 60, 80. Both of single shaft and double shaft is loaded gradually until there is not resistance of load.

The results of research shows that the biggest percentage of load decrease in single shaft occurred in changing of length between 208 mm and 260 mm. The biggest percentage of load decrease in single shaft is 14,51%. For double shafts, biggest percentage of load decrease occurred in changing of length between 561,9 mm and 749,2 mm. The biggest percentage of load decrease in single shaft is 44,87% . Maximum load on single shaft which get from testing is greater than theoretical calculation. However, the maximum load on double shafts which get from testing is smaller than theoretical calculation. There is cruching material failure in single and double shafts with slenderness at 15.

Key words : Laminated Veneer Lumber, buckling, slenderness


commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Puji Syukur atas rahmat, hidayah, dan pertolongan-Nya sehingga penyusun dapat

menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan judul “ Pengaruh Panjang Batang

Terhadap Kuat Tekan Kolom Laminated Veneer Lumber (LVL) Dari Bahan Kayu

Sengon (Falcataria L. Nielsen) “ guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana

Teknik Dari Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penyusun mendapat bantuan dari segala pihak dalam proses penyusunan skripsi

ini sehingga berbagai kendala dapat diatasi. Oleh karena itu penyusun ingin

memberikan penghargaan dan mengucapkan terima kasih kepada :

1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta,

2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta,

3. Bapak Achmad Basuki, ST, MT selaku dosen pembimbing I,

4. Bapak Stefanus Adi Kristiawan, ST, M.Sc, Ph.D selaku dosen pembimbing II,

5. Ir. Budi Laksito selaku pembimbing akademik,

6. Dosen Pengajar, staf pengajaran, staf perpustakaan, staf laboratorium, dan

karyawan di lingkungan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret,

7. Kedua orang tua dan adik saya

8. Teman seperjuangan Rizaldi Gunawan,

9. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2008, dan semua pihak yang

telah membantu secara langsung maupun tidak langsung yang tidak bisa

disebutkan satu persatu.

Penyusun menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Kritik dan saran

yang konstruktif penyusun harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini dan semoga

skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.

Surakarta, November 2012

Penyusun


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN .......................................................................... iv

ABSTRAK ............................................................................................................... v

KATA PENGANTAR ............................................................................................. vii

DAFTAR ISI ............................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL .................................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... xii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ....................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................... xv

BAB 1. PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ...................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ……………………………………………………………... 2

1.3 Batasan Masalah ……………………………………………………………...... 2

1.4 Tujuan Penelitian …………………………………………………………........ 3

1.5 Manfaat Penelitian …………………………………………………………….. 3

BAB 2. DASAR TEORI ………………………………………………………...... 4

2.1 Tinjauan Pustaka ………………………………………………………………. 4

2.2 Dasar Teori …………………………………………………………………...... 6

2.2.1. Kayu Laminasi ………………………………………………………...... 6

2.2.2. Kayu Sengon ……………………………………………………………. 6

2.2.3. Sifat Khas dan Keutamaan LVL ………………………………………... 7

2.2.4. Vinir …………………………………………………………………...... 8

2.2.5. Teknik Pembuatan Laminated Veneer Lumber (LVL) …………………. 9

2.2.6. Sifat Fisis Laminated Veneer Lumber (LVL) ........................................... 12

2.2.7. Sifat Mekanis Laminated Veneer Lumber (LVL) .................................... 13

2.2.8. Tekuk dan Stabilitas .................................................................................. 14


commit to user

ix

2.2.9. Mekanisme Tekuk ..................................................................................... 15

2.2.10. Beban Kritis ............................................................................................ 17

2.2.11. Tekuk Euler ............................................................................................. 17

2.2.12. Tegangan Tekuk Kritis ............................................................................ 19

2.2.13. Panjang Efektif Kolom ............................................................................ 20

2.2.14. Tahanan Kolom Prismatis Kayu .............................................................. 21

2.2.15. Kolom Berspasi ...................................................................................... 25

BAB 3. METODE PENELITIAN ……………………………………………….. 26

3.1 Tinjauan Umum ……………………………………………………………….. 26

3.1.1 Metode Penelitian ……………………………………………………….. 26

3.1.2 Benda Uji Penelitian …………………………………………………….. 26

3.1.3 Variabel yang Digunakan ……………………………………………….. 27

3.2 Tahapan Metodologi Penelitian ……………………………………………...... 27

3.3 Peralatan Penelitian …………………………………………………………..... 28

3.4 Diagram Alir Penelitian ……………………………………………………….. 34

BAB 4. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ……………………………… 35

4.1 Data Hasil Pengujian …………………………………………………………... 35

4.1.1 Hasil Pengujian Tekuk Batang Tunggal Kayu LVL …………………..... 35

4.1.2 Hasil Pengujian Tekuk Batang Ganda Kayu LVL ……………………… 41

4.2 Perbandingan Beban Maksimum Antara Hasil Pengujian dan Teoritis ……….. 46

4.2.1 Perbandingan Beban Maksimum Antara Hasil Pengujian dan Teoritis

Pada Batang Tunggal …………………………………………………… 46


Pada Batang Ganda ……………………………………………………... 51

4.3 Pembahasan …………………………………………………………………..... 56

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN ………………………………………….. 60

5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………………. 60

5.2 Saran …………………………………………………………………………… 60


commit to user

x

DAFTAR PUSTAKA ……………………………………………………………... 61

LAMPIRAN


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Kegiatan konstruksi yang saat ini masih terus dilakukan menuntut penyediaan

material bangunan. Penyediaan material bangunan harus dilakukan secara

berkesinambungan agar kegiatan konstruksi dapat berjalan lancar. Banyak Upaya

yang dilakukan dalam mencari material bangunan yang sifatnya berkesinambungan.

Saat ini kayu merupakan salah satu material bangunan yang masih digunakan dalam

kegiatan konstruksi. Ketersediaan kayu sebagai material bangunan dapat terjaga

karena kayu merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui (Natural

Renewable Resources). Kayu sebagai material bangunan memiliki keunggulan

dibandingkan material bangunan yang lainnya. Keunggulan kayu diantaranya proses

aplikasi pada konstruksi mudah dan mempunyai berat jenis yang ringan.

Seiring dengan meningkatnya penggunaan kayu sebagai material bangunan dalam

kegiatan konstruksi meangakibatkan eksploitasi kayu yang berlebihan. Kayu yang

digunakan dalam kegiatan konstruksi umumnya merupakan kayu yang mempunyai

kualitas yang baik dan umur kayu yang tua. Penebangan pohon yang terus menerus

dilakukan dalam rangka mendapatkan kayu yang mempunyai kualitas yang baik

mengkibatkan kurangnya ketersediaan kayu tersebut. Perlu upaya untuk

menanggulangi kekurangan ketersediaan kayu yang mempunyai kualitas yang baik

tersebut.

Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam mengatasi masalah tersebut yaitu

dengan menggunakan Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon sebagai

material bangunan untuk kegiatan konstruksi. Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu


commit to user

2

sengon merupakan kayu yang diproduksi dari kayu yang masa tumbuhnya singkat

sehingga dapat terjamin ketersediaannya. Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu

sengon dibuat dengan cara merekatkan lembaran-lembaran kayu dengan

menggunakan adhesive sehingga terbentuk kayu utuh. Kayu LVL mempunyai

kekuatan yang setara dengan kayu konvensional sehingga layak digunakan sebagai

material bangunan.

Sistem sruktur suatu bangunan terdapat batang-batang yang mengalami beban desak.

Aplikasi batang yang mengalami beban desak dapat dilihat pada kolom, kuda-kuda,

dan lain-lain. Beban desak yang berlebihan pada suatu batang dapat mengakibatkan

kegagalan batang dalam melawan beban desak tersebut. Kegagalan tersebut

dinamakan tekuk (buckling). Tekuk yang terjadi dapat menimbulkan

ketidakseimbangan pada suatu sistem struktur. Sehingga struktur tersebut berpotensi

mengalami kegagalan dalam menahan beban.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang masalah di atas, maka dapat dirumuskan suatu

masalah sebagai berikut:

a. Bagaimana pengaruh variasi panjang terhadap kuat tekan pada Laminated Veneer

Lumber (LVL) kayu sengon?

b. Bagaimana perbandingan hasil uji dengan teori tekuk pada LVL kayu sengon?

1.3. Batasan Masalah

Untuk membatasi penelitian agar penelitian ini lebih terarah dan tidak meluas maka

perlu adanya batasan sebagai berikut:

a. Jenis kayu yang digunakan adalah kayu Laminated Veneer Lumber (LVL) dengan

bahan dasar kayu sengon atau falcata.


commit to user

3

b. LVL kayu sengon merupakan produk fabrikasi yang diperoleh dari PT. Sumber

Graha Sejahtera

c. LVL kayu sengon yang digunakan merupakan hasil kayu laminasi dengan perekat

lem.

d. LVL kayu sengon ditujukan penggunaannya untuk struktur indoor.

e. Ukuran penampang sampel pengujian per satu batang adalah 8 cm x 1,8 cm.

f. Kondisi kekangan ujung-ujung batang dalam pengujian adalah sendi-sendi

g. Batang yang diuji merupakan batang tunggal dan ganda.

h. Pengaruh jarak antar klos pada batang ganda tidak diselidiki

i. Pengaruh kekuatan lem tidak diselidiki.

1.4. Tujuan Penelitian

Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini adalah:

a. Mengetahui pengaruh variasi panjang terhadap kuat tekan pada Laminated Veneer

Lumber (LVL) kayu sengon.

b. Mengetahui perbandingan hasil uji dengan teori tekuk pada LVL kayu sengon.

1.5. Manfaat Penelitian

1.5.1 Manfaat teoritis

Pengembangan ilmu pengetahuan di bidang teknik sipil khususnya dalam

penggunaan kayu LVL dalam konstruksi dengan variasi panjang Laminated Veneer

Lumber (LVL) kayu sengon.

1.5.2 Manfaat praktis

Memberikan informasi tentang perilaku LVL kayu sengon dalam menerima beban

desak.


commit to user

4

BAB 2

DASAR TEORI

2.1. Tinjauan Pustaka

Laminated Veneer Lumber (LVL) merupakan salah satu anggota panel kayu yang

terbuat dari lembaran-lembaran vinir yang direkat dengan arah sejajar satu sama lain

dan sekaligus sejajar dengan arah memanjang panel (Bakar,1996).

LVL diproduksi dengan ketebalan seragam yang terdiri dari 19 lapis dengan tebal

nominal individu venir-venirnya 2,55 mm (Baldwin, 1995). Pease (1994)

menambahkan bahwa LVL dapat memiliki ukuran panjang 25,00 m (82 ft); lebar 1,20

m (4ft); dan tebal antara 19-75 mm (0,75-3,00 in).

Pembuatan vinir kupas untuk produk LVL dapat menggunakan bahan baku yang

berkualitas rendah, karena cacat-cacat alami kayu dapat disebar secara merata

diantara lapisan-lapisan vinir, sehingga dapat meminimumkan pengaruhnya terhadap

kekuatan. Hasilnya adalah produk serupa kayu gergajian dengan kekuatan yang lebih

tinggi dan lebih seragam dibandingkan kayu utuh dengan kandungan cacat yang sama

(Youngquist dan Bryant, 1979).

Salah satu perbedaan antara LVL dengan kayu lapis adalah adanya sambungan vinir

pada arah tegak lurus serat. Sambungan pada arah tegak lurus serat ini tidak

mengurangi keteguhan LVL asalkan posisi sambungan masing-masing lapisan

tersebar merata dan jarak posisi sambungan vinir suatu lapisan tidak kurang dari 20

kali tebal vinir penyusunnya terhadap posisi sambungan lapisan di sebelahnya

(Bakar, 1996).


commit to user

5

Batang tekan adalah elemen struktur yang mendukung gaya tekan aksial. Struktur

rangka batang dapat berupa batang tepi, batang diagonal, batang vertikal, dan batang-

batang pengaku (bracing). Struktur batang sesungguhnya jarang dijumpai batang

yang benar-benar hanya mendukung gaya aksial. Gaya-gaya lain yang bekerja pada

batang tekan misalnya momen lentur, gaya lintang, dan torsi. Analisis kekuatan

batang tekan relatif lebih rumit jika dibandingkan dengan kekuatan batang tarik,

mengingat pada batang tekan tegangan batas dipengaruhi kelangsingannya,

sedangkan pada batang tarik tegangan batas konstan(Morisco, 1990).

Kapasitas pikul-beban batas pada elemen struktur tekan tergantung pada kekuatan

material yang digunakan. Kapasitas pikul-beban pada elemen struktur tekan adalah

besar beban yang menyebabkan elemen tersebut mengalami tekuk awal. Struktur

yang telah mengalami tekuk tidak mempunyai kemampuan layan lagi (Daniel L.

Schodek, 1999).

Fenomena tekuk merupakan suatu mode kegagalan yang pada umumnya sebagai hasil

dari ketidakstabilan struktur dalam kaitannya dengan aksi beban tekan pada elemen

struktur terkait. (Ibrahim A. Assakkaf, 2003)

Perilaku tekuk dipengaruhi oleh nilai kelangsingan elemen batang tekan yaitu nilai

banding antara panjang efektif elemen batang tekan dengan jari-jari girasi penampang

elemen batang tekan. Nilai kelangsingan sangat kecil pada batang tekan

menyebabkan serat-serat kayu pada penampang elemen akan gagal tekan (crushing

failure). Batang tekan yang mempunyai kelangsingan sangat tinggi akan mengalami

kegagalan tekuk dan serat-serat kayu belum mencapai kuat tekannya atau bahkan

masih ada pada kondisi elastik (lateral buckling failure). (Ali Awaludin, 2005)

Elemen struktur yang mengalami tekuk mulai tidak stabil sehingga elemen tersebut

tidak dapat memberikan gaya tahanan internal lagi untuk mempertahankan

konfigurasi linearnya. Gaya tahanannya lebih kecil daripada beban tekuk. Sistem


commit to user

6

dalam keadaan demikian tidak mempunyai kecenderungan mempertahankan

konfigurasi semula. (Daniel L. Schodek, 1999)

2.2. Dasar Teori

2.2.1. Kayu Laminasi

Kayu laminasi merupakan salah satu produk kayu yang berkembang pesat. Kayu

laminasi diperoleh dengan cara merekatkan papan-papan kayu yang memiliki

ketebalan 20 sampai dengan 45 mm dengan bahan perekat tertentu pada tekanan

tertentu. Sebelum proses perekatan, terlebih dahulu papan-papan kayu dikeringkan

hingga nilai kandungan air di bawah 16%. Rendahnya kandungan air pada papan

kayu menyebabkan struktur kayu laminasi memiliki kestabilan ukuran (dimensional

stability) yang lebih baik bila dibandingkan dengan kayu masif non-laminasi.

2.2.2. Kayu Sengon

Kayu sengon (Paraserianthes falcataria) termasuk famili Leguminosae dan

merupakan jenis pohon yang cepat tumbuh. Jenis kayu ini dapat tumbuh di dataran

rendah hingga pegunungan dengan ketinggian 1.500 mdpl. Pohon sengon dapat

mencapai diameter sekitar 80 cm, tidak berbanir, kulit luar berwarna putih atau

kelabu, tidak beralur dan tidak mengelupas.

Penyusutan kayu sengon dari keadaan basah sampai kering tanur, pada arah radial

sebesar 2,5% dan pada arah tangensial 5,2%. Kayu sengon mempunyai berat jenis

antara 0,24-0,49 dengan rata-rata 0,33 dan termasuk dalam kelas kuat IV-V. Nilai

MOE dan MOR kayu solidnya masing-masing sebesar 59.900 kgf/cm2 dan 483

kgf/cm2.


commit to user

7

2.2.3. Sifat Khas dan Keutamaan LVL

LVL mempunyai sifat khas dan keutamaan, antara lain :

1. Ukuran panjang tanpa batas (end-less). LVL mempunyai sambungan vinir pada

arah tegak lurus serat, dimana sambungan tersebut tidak mengurangi keteguhan

LVL asalkan posisi sambungan dari lapisan-lapisan vinir tersebar merata dan jarak

posisi sambungan vinir suatu lapisan tidak kurang dari 20 kali tebal vinir

penyusunnya dari posisi sambungan vinir lapisan di sebelahnya, sehingga LVL

dapat dibuat panjang tanpa batas (end-less) sesuai dengan tujuan pemakaian

dengan keteguhan tetap tinggi (Bakar, 1996).

2. Dapat dilengkungkan. LVL dapat dilengkungkan karena bahan pembentuknya

adalah vinir. Pelengkungan LVL dapat dilakukan dengan mudah sebelum perekat

mengeras dan akan tetap dalam keadaan lengkung apabila pengerasan perekat

dilakukan dalam kondisi cetakan lengkung.

3. Keteguhan tetap tinggi. Pengaruh cacat-cacat alami kayu sangat mempengaruhi

keteguhan kayu, tetapi pada produk LVL, cacat-cacat alami kayu tersebut dapat

disebar secara merata diantara lapisan vinir sehingga dapat meminimumkan

pengaruh cacat-cacat tersebut terhadap kekuatan LVL. Hasilnya adalah produk

serupa kayu gergajian dengan kekuatan yang lebih tinggi dan lebih seragam

dibandingkan kayu utuh dengan kandungan cacat yang sama (Youngquist dan

Bryant, 1979).

4. Persyaratan kualitas bahan baku rendah. Cacat alami kayu dalam pembuatan

LVL tidak perlu dikeluarkan karena akan tersebar merata, sehingga LVL mampu

memanfaatkan kayu berkualitas rendah dengan efisiensi dan pengolahan yang

tetap tinggi.

5. Pengawetan lebih mudah. Pengawetan LVL dapat dilakukan terhadap vinir

maupun dimasukkan kedalam campuran perekat sehingga penetrasi bahan

pengawet akan lebih merata sampai ke bagian terdalam LVL.

6. Efisiensi bahan baku tinggi. Pengupasan vinir untuk pembuatan LVL dapat

memberikan output yang lebih tinggi dibandingkan dengan proses penggergajian.


commit to user

8

Pembuatan LVL dapat memberikan rendemen hingga 47 % lebih tinggi

dibandingkan proses penggergajian. Hal ini dikarenakan limbah yang berasal dari

proses mempersegikan kayu bulat dari limbah penggergajian berupa serbuk gergaji

dapat dihilangkan (Laufenberg, 1983).

2.2.4. Vinir

Bakar (1996) memberikan batasan vinir sebagai lembaran tipis kayu dengan

ketebalan yang bervariasi antara 0,25 mm-3 mm, tetapi untuk tujuan tertentu dapat

dibuat dengan ketebalan 0,01 mm-12,5 mm, kekasaran yang tidak besar dari kayu

aslinya, permukaan lembaran rata atau sedikit retak atau pecah pada bagian sisinya,

mempunyai sifat mudah diwarnai, yang diperoleh dari proses pengupasan,

penyayatan dan penggergajian kayu.

Menurut Kollman et al. (1975), vinir dapat dibuat dengan tiga cara, yaitu :

1. Cara kupas (rotary cutting). Proses pembuatan vinir dilakukan dengan cara log

dijepit dengan cakar (chuck) pada kedua ujungnya kemudian kayu diputar oleh

cakar bersamaan dengan pergerakan pisau mendekati kayu. Vinir yang dihasilkan

berupa lembaran panjang. Pembuatan vinir sebagian besar dilakukan dengan cara

tersebut.

2. Cara menggergaji (sawing). Pembuatan vinir dilakukan dengan cara merubah log

menjadi balok kemudian digergaji dengan menggunakan gergaji pita atau gergaji

bundar menjadi lembaran vinir. Vinir yang dihasilkan mempunyai ketebalan yang

besar dan permukaan yang kasar. Cara ini hampir tidak lagi digunakan karena

membutuhkan waktu yang lama dan menghasilkan limbah yang besar.

3. Cara sayat (slicing). Pembuatan vinir dilakukan dengan cara merubah log menjadi

balok kemudian disayat menjadi vinir. Metode penyayatan ada dua, yaitu

horizontal slicing dengan kecepatan penyayatan berkisar antara 30-45

sayatan/menit dan cara vertical slicing dengan kecepatan penyayatan berkisar


commit to user

9

antara 20-40 sayatan/menit. Cara ini digunakan untuk menghasilkan vinir mewah

(fancy veneer).

Menurut Smulski (1997) penggunaan vinir-vinir dalam pembuatan LVL

memungkinkan perolehan beberapa keuntungan karena :

1. Redistribusi cacat-cacat alami kayu seperti mata kayu dan serat miring dapat

disebar merata sepanjang volume LVL, sehingga pengaruhnya terhadap

pengurangan sifat-sifat kekuatan panel menjadi berkurang.

2. Koefisien variasi kekuatan dan kekerasan LVL nilainya kecil berkisar antara 10-

15% dibanding dengan 25-40% untuk papan pengergajian.

3. Vinir-vinir setelah proses pengeringan dijuji secara visual dan mekanik (non-

destructive ultrasonic-grading) serta diukur kerapatannya, sehingga vinir-vinir

yang terbaik kualitasnya dapat dipilih untuk lapisan muka dan yang jelek untuk

lapisan tengah (core).

4. Sistem grading vinir seperti disebut diatas dan teknik pembuatan lapisan

memungkinkan untuk memproduksi LVL yang sifat-sifat kekuatannya tinggi dan

penampilannya dapat diramalkan.

5. Memungkinkan pemanfaatan campuran jenis-jenis kayu sesuai dengan persyaratan

penggunaan dan efisiensi dalam penggunaan kayu termasuk pemanfaatan

campuran kayu-kayu berkualitas rendah.

6. Balok LVL setelah perlakuan pengempaan dimensinya tetap dan kadar airnya

relative rendah (sekitar 10%).

2.2.5. Teknik Pembuatan Laminated Veneer Lumber (LVL)

Tahapan-tahapan pembuatan LVL meliputi:

1. Pengupasan Vinir (Veneer Peeling)

Pembuatan vinir dimulai dengan pemotongan kayu menjadi log block kemudian

dilakukan pembuangan kulit kayu (debarking). Log block untuk pembuatan vinir

dikupas dengan ketebalan tertentu dan seragam. Ketebalan vinir yang digunakan


commit to user

10

dalam pembuatan LVL adalah 3,20 mm (1/8 in). Baldwin (1995) mengemukakan

bahwa LVL dapat terdiri dari 19 lapis dengan tebal nominal individu vinir-

vinirnya 2,55 mm (0,10 in).

2. Pengeringan Vinir (Veneer Drying)

Pengeringan vinir berguna untuk memperoleh kadar air vinir yang sesuai dengan

perekatan dalam rangka memproduksi LVL (Baldwin, 1995). Vinir yang

digunakan dalam pembuatan LVL harus dikeringkan hingga kadar air < 5%. Feirer

(1984) menambahkan bahwa perbedaan kadar air antar vinir tidak lebih dari 3%

sehingga diperoleh ikatan retak yang baik.

3. Penyambungan Vinir (Veneer Scarfing)

Proses penyambungan vinir dilakukan dengan cara ujung lembaran-lembaran vinir

terlebih dahulu dipotong sesuai dengan bentuk sambungan yang diinginkan,

kemudian dilakukan penyambungan pada arah lebar atau memanjang. Menurut

Feirer (1984) bentuk sambungan dalam pembuatan LVL, yaitu sebagai berikut :

end joint, butt joint, edge joint, rabbel joint, dado joint, lap joint, miter joint,

mortise and tenon joint serta dovetail joint.

4. Pelaburan Perekat (Gluing)

Menurut Baldwin (1995) bahwa proses pelaburan perekat pada vinir dapat

dilakukan dengan cara pelaburan pada satu permukaan (single spreader) atau pada

kedua permukaan (double spreader). Perekat dapat dilaburkan pada permukaan

vinir dengan berbagai alat labur (glue spreader) misalnya : bilah (stick), botol

plastik, sikat pembersih (clean brush), roll (roller) dan pelabur mekanik

(mechanical spreader).

Menurut Feirer (1984) dalam kegiatan pelaburan perekat perlu diperhatikan waktu

antara pelaburan perekat dengan saat pengempaan yang disebut dengan waktu

pelaburan (assembly time). Waktu pelaburan ini dapat dibagi menjadi dua tahap

yaitu: waktu pelaburan terbuka (open assembly time) dan waktu pelaburan tertutup

(close assembly time). Waktu pelaburan terbuka adalah waktu antara pelaburan

perekat hingga kayu berkontak satu sama lain, sedangkan waktu pelaburan tertutup


commit to user

11

adalah waktu setelah kayu yang sudah diberi perekat saling kontak hingga siap

untuk menerima pengempaan.

5. Perakitan (Lay-up)

Penyusunan vinir dalam rangka pembentukan lapisan LVL diawali dengan

meletakkan lapisan permukaan bagian bawah pada sebuah meja belt conveyor

kemudian diikuti oleh beberapa lapisan inti dan setelah mencapai jumlah lapisan

tertentu, kemudian ditutup dengan lapisan permukaan bagian atas. Lembaran-

lembaran vinir yang telah disusun kemudian dikempa.

6. Pengempaan (Pressing)

Lembaran-lembaran vinir yang telah dirakit kemudian dikempa dingin. Besarnya

tekanan kempa dingin yang digunakan dalam pembuatan LVL berkisar antara 10-

15 kg/cm2 selama 24 jam pada suhu 20-25oC selanjutnya dikondisikan

(conditioning) selama 24-72 jam (JIS K 6861-1973).

Phinney (1951) dalam Nugraha (2000) menerangkan bahwa fungsi tekanan dalam

perkatan adalah untuk pembentukan ikatan rekat sehingga bahan yang direkat

menjadi terikat satu dengan yang lainnya. Tekanan kempa yang berlebihan tidak

hanya meningkatkan kecepatan aliran perekat dan penetrasi perekat tetapi juga

akan mengakibatkan terjadinya regangan. Tekanan kempa dingin yang ideal untuk

kayu yang mempunyai kerapatan tinggi (>0,56) adalah 14-17 kg/cm2, berkerapatan

sedang (0,41-0,55) sebesar 10-14 kg/cm2 dan berkerapatan rendah (


commit to user

12

2.2.6. Sifat Fisis Laminated Veneer Lumber (LVL)

Kayu LVL mempunyai sifat fisis berikut :

1. Kerapatan

Kerapatan kayu adalah rasio antara massa atau berat kayu dengan volumenya

sedangkan berat jenis merupakan perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar

berat kering tanur dan volume pada kandungan air yang telah ditentukan) dengan

kerapatan air pada suhu 40C (Haygreen and Bowyer, 1982).

Menurut Kelly (1977) kerapatan akhir panil dipengaruhi oleh beberapa faktor

seperti: jenis kayu (kerapatan kayu), besarnya tekanan kempa, jumlah lapisan

penyusun panil, kadar perekat serta bahan tambahan lainnya.

2. Kadar Air

Kadar air adalah banyaknya air yang terdapat dalam kayu yang dinyatakan dalam

persen terhadap berat kering tanurnya (Brown et al, 1952).

Kadar air berpengaruh terhadap perekatan kayu dan sifat fisis mekanis LVL akibat

adanya perbedaan pengembangan dan penyusutan vinir. Menurut Anonymous

(1989) bahwa kadar air vinir untuk pembuatan LVL diharapkan kurang dari 5%.

Kadar air LVL seperti halnya dengan kayu lapis dipengaruhi oleh kadar air vinir

yang direkat, perekat dan air yang dihasilkan dari proses perekatan (Vick, 1999

dalam Sahriawati, 2000).

3. Delaminasi

Delaminasi merupakan proses terlepasnya kembali ikatan perekat antar bidang

lamina sehingga kekuatan ikatan perekat merupakan faktor penentu terhadap

mudah sukarnya LVL terlepas kembali. Menurut Ekawati (1998) bahwa nilai

delaminasi dipengaruhi oleh bidang geser, jenis perekat serta interaksinya.


commit to user

13

2.2.7. Sifat Mekanis Laminated Veneer Lumber (LVL)

Sifat mekanik kayu adalah sifat yang berhubungan dengan kekuatan dan kekakuan

kayu. Sifat kekuatan merupakan ukuran kemampuan kayu untuk menahan beban atau

gaya luar yang bekerja padanya dan cenderung untuk merubah bentuk dan ukuran

kayu tersebut (Kollman et al, 1975). Selanjutnya Haygreen and Bowyer (1982)

mengemukakan bahwa ketahanan terhadap perubahan bentuk menetukan banyaknya

bahan yang dimanfaatkan, terpuntir atau terlengkungkan oleh beban yang

mengenainya.

Sifat kekakuan suatu panil merupakan kemampuan panil untuk menahan beban atau

lenturan yang terjadi akibat adanya pembebanan sampai batas proporsi. Tegangan

pada batas proporsi adalah tegangan maksimum untuk menerima sejumlah beban

tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Sifat inilah yang dinyatakan dalam

Modulus of Elasticity (MOE), sedangkan tegangan patah adalah tegangan yang terjadi

pada saat benda menerima beban maksimum. Sifat ini merupakan ukuran kekuatan

dan sifat kritis dari bahan yang diuji (Wangaard, 1950 dalam Mardikanto, 1979).

Menurut Karnasudirdja (1989) bahwa kekuatan balok lamina dipengaruhi oleh

beberapa faktor, yaitu : jenis kayu, tebal lamina, macam sambungan lamina yang

direkat, macam perekat dan kadar air kayu sebelum direkat.

Sutigno dan Massano (1986) meneliti tentang pengaruh banyaknya lapisan (2,3,4 dan

5 lapis) terhadap sifat LVL. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa sifat mekanis

LVL akan semakin menurun dengan meningkatnya jumlah lapisan.


commit to user

14

2.2.8. Tekuk dan Stabilitas

Konsep dasar mengenai tekuk dan stabilitas dapat diidealisasikan pada suatu model

tekuk pada gambar 2.1

Gambar 2.1 Tekuk pada struktur yang diidealisasikan yang terdiri atas dua batang

sangat kaku dan pegas rotasional (Gere & Timoshenko,1997)

Model struktur tersebut terdiri atas dua batang sangat kaku AB dan BC, yang masing-

masing panjangnya L/2. Keduanya dihubungkan di B oleh sambungan sendi dan

dipertahankan pada posisi vertikal oleh pegas rotasional dengan kekakuan 迈R. Elastisitas pada struktur yang diidealisasikan tesebut dikekang didalam pegas

rotasional, sedangkan kolom nyata dapat melentur diseluruh panjangnya.

Struktur yang diidealisasikan dalam suatu model tekuk pada Gambar 2.1 menunjukan

kedua batang benar-benar lurus dan beban aksial P mempunyai garis kerja di

sepanjang sumbu longitudinal (Gambar 2.1 (a)) sehingga pegas tidak mengalami

P

C

B

A

L/2

L/2

B

C

A

B

C

P P

PMB

(a) (b)

(c)

迈R 迈R θ

θ θ


commit to user

15

tegangan dan batang mengalami tekan langsung. Bayangkam bahwa struktur tersebut

diganggu dengan suatu gaya luar yang menyebabkan titik B sedikit bergerak lateral

(Gambar 2.1(b)). Kedua batang yang sangat kaku tersebut berotasi dengan sudut θ

yang sangat kecil dan akan timbul momen di pegas. Arah momen ini adalah

sedemikian hingga cenderung mengembalikan struktur ke posisi lurus semula,

sehingga ini disebut momen pemulih. Gaya aksial tekan pada struktur mengakibatkan

penambahan peralihan lateral pada saat yang sama. Jadi, kedua aksi tersebut

mempunyai efek yang berlawanan.

2.2.9. Mekanisme Tekuk

1. Keseimbangan Stabil

Beban aksial sebesar P diaplikasikan pada kolom. Defleksi kecil terjadi pada

kolom dengan mengaplikasikan gaya lateral sebesar F. Jika beban P tersebut cukup

kecil, ketika gaya sebesar F dihilangkan, kolom tersebut akan kembali ke keadaan

semula.

Gambar 2.2 Kolom dalam keseimbangan stabil

2. Keseimbangan Netral

Beban aksial sebesar P ditingkatkan hingga mencapai beban kritis (Pcr). Gaya

lateral F diaplikasikan pada kolom saat kolom tersebut menahan beban aksial P.

Kolom tersebut akan mengalami defleksi tetap walaupun gaya lateral F


commit to user

16

dihilangkan. Gaya pemulih elastis dari kolom yang tidak cukup untuk

mengembalikan kondisi kolom ke semula menyebabkan defleksi tetap.

Gambar 2.3 Kolom dalam keseimbangan netral

3. Keseimbangan Tidak Stabil

Kolom diaplikasikan beban aksial P yang melebihi beban Pcr dan gaya lateral F

diaplikasikan. Kolom tersebut akan sangat menekuk walaupun gaya lateral F

dihilangkan. Gaya pemulih elastis kolom tidak cukup untuk mencegah gangguan

kecil sejak kolom mengalami defleksi kecil hingga akhirnya defleksi tersebut

menjadi besar. Besarnya gaya aksial P menentukan apakah kolom dalam kondisi

tekuk permanen atau mengalami runtuh dan patah.

Gambar 2.4 Kolom dalam keseimbangan tidak stabil


commit to user

17

2.2.10. Beban Kritis

Transisi antara kondisi stabil dan kondisi tidak stabil terjadi pada harga gaya aksial

khusus yang disebut beban kritis (Pcr). Beban kritis merupakan satu-satunya beban

yang memberikan kesetimbangan pada saat struktur berada dalam posisi terganggu.

Efek pemulihan dari momen di pegas tepat sama dengan efek tekuk yang ditimbulkan

oleh beban aksial pada saat harga ini tercapai. Beban kritis menunjukan batas antara

kondisi stabil dan tidak stabil. Beban aksial kurang dari beban kritis menyebabkan

efek momen di pegas akan mendominasi dan struktur akan kembali ke posisi vertikal

sesudah mengalami gangguan. Beban aksial lebih besar dari beban kritis

menyebabkan efek gaya aksial akan mendominasi dan struktur akan menekuk.

2.2.11. Tekuk Euler

Leonard Euler adalah orang yang pertama yang memformulasikan persamaan beban

tekuk kritis pada kolom. Beban tekuk kritis untuk kolom yang ujung-ujungnya sendi,

yang disebut sebagai beban tekuk Euler, adalah :

Di mana

E = modulus elastisitas

I = momen inersia

L = panjang kolom di antara kedua ujung sendi 襘 = konstanta pi = 3,1416

Persamaan (1) memperlihatkan bahwa kapasitas pikul-beban suatu kolom selalu

berbanding terbalik dengan kuadrat panjang elemen, sebanding dengan modulus

elastisitas material, dan sebanding dengan momen inersia penampang melintang.

官鉐r 实襘挠刮挂拐挠 ………………..(1)


commit to user

18

Momen inersia yang dimaksud adalah yang minimum terhadap sumbu berat

penampang apabila kolom tersebut tidak dikekang secara khusus.

Persamaan tekuk Euler dapat memprediksi bahwa apabila suatu kolom menjadi

sangat panjang, beban yang dapat menimbulkan tekuk pada kolom menjadi sangat

kecil menuju nol. Panjang kolom yang semakin kecil menuju nol, maka beban yang

diperlukan untuk menyebabkan kolom itu menekuk semakin besar.

Apabila kolom semakin pendek, ragam kegagalan yang terjadi bukanlah tekuk,

melainkan hancurnya material. Persamaan Euler tidak berlaku lagi untuk kolom

pendek yang mana ragam kegagalannya karena hancurnya material. Faktor yang

paling menentukan terhadap ragam kegagalan yang terjadi pada kolom pendek adalah

tegangan hancur material, bukan rumus Euler.

Gambar 2.5 Grafik hubungan antara beban tekuk dan panjang kolom


commit to user

19

2.2.12. Tegangan Tekuk Kritis

Beban tekuk kritis untuk kolom dapat dinyatakan dalam tegangan kritis (fcr).

Tegangan kritis pada kolom dapat dinyatakan dengan :

䅀鉐r 实襘挠刮试拐辊世守挠 ………………..(2)

Di mana

E = modulus elastisitas

I = momen inersia

L = panjang kolom di antara kedua ujung sendi 襘 = konstanta pi = 3,1416 r = 瞬挂故世 = jari-jari girasi

Suku (L/r) disebut rasio kelangsingan kolom. Tegangan tekuk kritis berbanding

terbalik dengan kuadrat rasio kelangsingan. Semakin besar rasio kelangsingan, akan

semakin kecil tegangan kritis yang menyebabkan tekuk. Rasio kelangsingan (L/r) ini

merupakan parameter yang sangat penting dalam peninjauan kolom karena pada

parameter inilah tekuk kolom tergantung.

Jari-jari girasi dapat diinterpretasikan sebagai berikut. Momen inersia penampang

kolom sama dengan hasil kali luas penampang dengan kuadrat jarak r (I = Ar2). Jari-

jari girasi suatu luas terhadap suatu sumbu adalah jarak suatu titik yang apabila

luasnya dipandang terpusat pada titk itu. Momen inersia terhadap sumbu akan sama

dengan momen inersia luas terhadap sumbu itu. Semakin besar jari-jari girasi

penampang, akan semakin besar pula tahanan penampang terhadap tekuk.


commit to user

20

Gambar 2.6 Grafik hubungan antara tegangan dan panjang kolom

2.2.13. Panjang Efektif Kolom

Panjang kolom tak-terkekang atau panjang bagian kolom tak-terkekang (L) harus

diambil sebagai jarak pusat-ke-pusat pengekang lateral. Panjang kolom tak-terkekang

harus ditentukan baik terhadap sumbu kuat maupun sumbu lemah dari kolom

tersebut. Panjang efektif kolom untuk arah yang ditinjau harus diambil sebagai KeLt

dimana Ke adalah faktor panjang tekuk untuk komponen struktur tekan. Ke tergantung

pada kondisi ujung kolom dan ada atau tidak adanya goyangan.

Kolom tanpa goyangan pada arah yang ditinjau, faktor panjang tekuk (Ke) harus

diambil sama dengan satu kecuali jika analisis memperlihatkan bahwa kondisi

kekangan ujung kolom memungkinkan digunakannya faktor panjang tekuk yang

lebih kecil daripada satu. Kolom dengan goyangan pada arah yang ditinjau, faktor

panjang tekuk harus lebih besar daripada satu dan ditentukan berdasarkan analisis

mekanika dengan memperhitungkan kondisi kekangan kondisi ujung kolom.


commit to user

21

Gambar 2.7 Nilai Ke untuk kolom-kolom dengan beberapa jenis kekangan ujung

2.2.14 Tahanan Kolom Prismatis kayu

Tahanan tekan kolom ditentukan berdasarkan kelangsingan penampang kolom pada

arah yang paling kritis. Tahanan tekan kolom terkoreksi ditetapkan sebagai berikut : 官烛实쟈颇故瓜鉐∗ 实쟈篇官泼烛 ………………..(3)

Faktor kestabilan kolom (Cp) dihitung sebagai berikut :

쟈篇实1十荒鉐2规石顺收1十荒鉐2规寿挠石荒鉐规 ………………..(4)


commit to user

22

Dengan

荒鉐实会魄官乒晃会鉐官烛 ………………..(5) 官乒实襘挠刮V烛挂纵乖乒拐邹挠实襘挠刮V烛故足乖乒拐辊卒挠 ………………..(6)

Keterangan :

A : Luas Penampang bruto 瓜披∗ : Kuat tekan terkoreksi sejajar serat (setelah dikalikan semua faktor koreksi kecuali faktor stabilitas kolom, CP) 刮V烛 : Nilai modulus elatisitas lentur terkoreksi pada persentil ke-5

Pe : Tahanan tekuk kritis (Euler) pada arah yang ditinjau 官烛 : Tahanan tekan aksial terkoreksi sejajar serat pada kelangsingan kolom sama dengan nol

c : 0,80 untuk batang massif 会鉐 : Faktor tahanan tekan = 0,90 会魄 : Faktor tahanan stabilitas = 0,85

Persamaan tahanan tekuk kritis Euler berpengaruh terhadap faktor kestabilan kolom

(Cp) dimana Cp merupakan parameter dalam menentukan tahanan prismatis kolom.

Terdapat beberapa parameter baru dalam persamaan tahanan tekuk kritis Euler dalam

menentukan faktor kestabilan kolom (CP). Parameter tersebut yaitu Nilai modulus

elastisitas lentur terkoreksi pada persentil ke lima (刮V烛邹 dan faktor tahanan stabilitas (ϕs).


commit to user

23

Nilai modulus elastisitas lentur terkoreksi pada persentil ke lima (刮V烛邹 untuk balok masif dihitung berdasarkan Persamaan (7) dengan 刮扑烛 adalah modulus elastisitas lentur yang telah dikalikan dengan faktor koreksi CM, Ct, Cpt, dan CF. Sedangkan KVE

adalah nilai banding antara standar deviasi/penyimpangan dengan nilai rata-rata

dalam pengujian modulus elastisitas lentur. Dari hasil pengujian untuk beberapa jenis

kayu (Hoyle, 1978), nilai KVE diperoleh sebesar 0,2. Apabila nilai KVE sebesar 0,2

disubstitusi pada persamaan (6), maka 刮V烛实0,69刮扑烛. 刮V烛实1,0h刮扑烛揍1石1,645纵乖惯琵邹租 ………………..(7)

Keterangan :

2.2.15 Kolom berspasi

Pada kolom berspasi ada dua sumbu utama yang melalui titik berat penampang, yaitu

sumbu bebas bahan dan sumbu bahan. Sumbu bebas bahan adalah sumbu yang

arahnya sejajar muka yang berspasi (biasanya muka yang lebih lebar) pada kolom,

dan sumbu bahan adalah sumbu yang arahnya tegak lurus arah sumbu bahan dan

memotong kedua komponen struktur kolom.

Kolom berspasi yang merupakan komponen struktur tekan dari suatu rangka batang,

titik kumpul yang dikekang secara lateral dianggap sebagai ujung dari kolom

berspasi, dan elemen pengisi pada titik kumpul tersebut dipandang sebagai klos

tumpuan.

E’05 : Nilai modulus elatisitas lentur terkoreksi pada persentil ke-5

E’w : Nilai modulus elatisitas lentur rerata terkoreksi

KVE : Koefisien variasi nilai E’w


commit to user

24

Gambar 2.8 Geometri Kolom Berspasi

Notasi dan dimensi kolom ditunjukan dalam gambar 2.8 dan meliputi :

l1 = Panjang total dalam bidang sumbu bebas bahan

l2 = Panjang total dalam bidang sumbu bahan

l3 = Jarak yang terbesar dari pusat alat sambung pada klos

tumpuan ke pusat klos berikutnya

lce = Jarak dari pusat alat sambung pada klos tumpuan ke ujung

kolom yang terdekat

d1 = Dimensi kolom tunggal pada bidang sumbu bahan pada

kolom berspasi

d2 = Dimensi kolom tunggal pada bidang sumbu bebas bahan

pada kolom berspasi


commit to user

25

Klos tumpuan dengan ketebalan minimum sama dengan ketebalan kolom tunggal

harus diadakan pada atau dekat ujung kolom berspasi. Klos tumpuan harus

mempunyai lebar dan panjang yang memadai. Sedikitnya satu klos lapangan, klos

yang terletak di antara klos-klos tumpuan, dengan lebar sama dengan klos lebar klos

tumpuan harus dipasang di tengah atau di daerah tengah kolom berspasi sedemikian

sehingga, 癸脑屎0,50癸囊 Perbandingan panjang terhadap lebar maksimum ditentukan sebagai berikut :

1. Pada bidang sumbu bahan, l1/d1 tidak boleh melampaui 80;

2. Pada bidang sumbu bahan, l3/d1 tidak boleh melampaui 40;

3. Pada bidang sumbu bebas bahan, l2/d2 tidak boleh melapaui 50.

Kolom berspasi yang tidak memenuhi ketentuan tersebut harus direncanakan dengan

meninjau masing-masing komponen struktur sebagai kolom berpenampang masif

yang terpisah.

Tahanan tekan terkoreksi kolom berspasi harus diambil sebagai nilai yang terkecil

diantara tahanan tekan terkoreksi terhadap sumbu bebas bahan dan terhadap sumbu

bahan. Kedua nilai tahanan tersebut harus ditentukan dari persamaan (3) sampai

dengan persamaan (6) dengan faktor-faktor tahanan, faktor waktu, dan faktor-faktor

koreksi yang berlaku pada kolom masif.

Momen inersia terhadap sumbu bebas bahan yang digunakan didalam persamaan (6)

adalah momen inersia untuk komponen struktur tunggal terhadap sumbu bebas bahan

dikalikan dengan banyaknya komponen struktur. Luas bruto yang digunakan dalam

persamaan (3) dan persamaan (6) harus sama dengan luas komponen struktur tunggal

dikalikan dengan banyaknya komponen struktur.


commit to user

26

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Tinjauan Umum

3.1.1. Metode Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui perilaku kayu LVL dalam menahan beban

desak dan membandingkan hasil uji laboratorium dengan teori pada tekuk LVL kayu

sengon. Penelitian ini dilakukan dengan cara melakukan pengujian tekuk terhadap

LVL kayu sengon. LVL kayu sengon dibebani sentries secara bertahap sampai kayu

tersebut tidak mampu lagi menahan beban.

3.1.2. Benda Uji Penelitian

Penelitian yang berjalan saat ini menggunakan benda uji tekuk berupa batang tekan

LVL kayu sengon sebanyak 6 variasi panjang yang ditentukan berdasarkan nilai

kelangsingan. Nilai kelangsingan yang dijadikan acuan dimensi panjang adalah

15,30,40,50,60,80. Masing-masing variasi panjang terdiri dari 3 batang tunggal dan 3

batang ganda.

Tabel 3.1 Properti yang dimiliki oleh LVL kayu sengon

Jenis Kayu

Ketebalan Veneer

Jumlah & Persentase

Veneer Total

lembaran

Modulus Elastisitas

Kuat geser

horizontal

Berat Jenis

Kuat tekan sejajar serat

Ply % (N/mm2) (N/mm2) (g/cm3) (N/mm2)

Falcata 2,2 mm 11 100 11 4734,12 3,05 0,33 22,82


commit to user

27

3.1.3. Variabel yang Digunakan

Variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari variabel bebas

(independent variable) dan variabel terikat (dependent variable). Variabel bebas

dalam penelitian ini adalah variasi panjang batang LVL kayu sengon. Variabel

terikatnya adalah gaya tekan.

3.2. Tahapan Metodologi Penelitian

Tahapan metodologi penelitian merupakan urutan-urutan kegiatan yang dilaksanakan

secara sistematis, logis dengan mempergunakan alat bantu ilmiah yang bertujuan

untuk memperoleh kebenaran suatu objek permasalahan. Penelitian ini dibagi

menjadi beberapa tahap sebagai berikut :

1. Tahap persiapan awal

Semua bahan dan peralatan yang akan digunakan dalam penelitian disiapkan

terlebih dahulu dalam tahap ini, antara lain; bahan, peralatan, maupun program

kerja sehingga penelitian yang akan dilaksanakan dapat berjalan dengan baik dan

lancar. Peralatan yang akan digunakan diperiksa sebelumnya untuk mengetahui

kelayakan alat dalam pelaksanaan penelitian.

2. Tahap pemilihan bahan dan peralatan

Bahan utama penelitian ini adalah Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon

dengan dimensi tampang per satu batang yaitu 80 mm × 18 mm. LVL kayu

sengon harus memiliki permukaan halus, tidak mempunyai cacat fisik, dan tidak

mempunyai mata kayu dengan ukuran yang disyaratkan. Peralatan yang akan

digunakan dipersiapkan dan dicek terlebih dahulu agar hasil penelitian yang

diperoleh benar-benar valid.


commit to user

28

3. Tahap pengujian kuat tekan LVL kayu sengon dengan beberapa variasi panjang

Setiap batang LVL kayu sengon dengan dimensi panjang yang berbeda dilakukan

pengujian tekan. Pembebanan pada pengujian dilakukan secara bertahap sampai

LVL kayu sengon tidak mampu menahan beban yang diberikan.

4. Tahap analisis pengujian

Tahap selanjutnya setelah didapatkan hasil pengujian adalah analisis data untuk

mengetahui besarnya beban maksimum dan tekuk yang terjadi. Metode yang

digunakan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental dan analisis.

3.3. Peralatan Penelitian

Penelitian ini menggunakan peralatan meliputi :

1. Loading Frame

Sebagai tempat dudukan benda uji pada saat pembebanan tekan

Gambar 3.1. Kondisi Loading Frame untuk Pengujian Tekan

2. Alat Pembebanan

Alat yang digunakan untuk pembebanan adalah Hidraulic Jack merk Hi-Force

model HP 227 serial No.AH5614, untuk memberikan tekanan pada pengujian

tekuk secara tekan sampai batas kerutuhan sampel. Alat ini dapat memberikan


commit to user

29

tekanan sampai dengan 50 ton dengan menggunakan sistem hidraulik dan

dioperasikan dengan tenaga manusia.

Gambar 3.2. Kondisi Hidraulic Jack merk Hi-Force

3. Load Cell

Alat yang digunakan untuk mendeteksi beban yang dikenakan pada benda uji

Gambar 3.3. load cell

4. Transducer

Alat yang digunakan untuk pembacaan beban yang sedang bekerja secara

digital.


commit to user

30

Gambar 3.4. Transducer

5. Waterpass Aluminium

Waterpas digunakan untuk mengatur tegak lurus batang benda uji pada

dudukan dan beban (load cell).

6. Dial Indicator

Alat ini berfungsi untuk mengukur simpangan atau deformasi yang terjadi

pada benda uji ketika pembebanan.

Gambar 3.5. Dial Indicator


commit to user

31

7. Perletakan Sendi

Alat ini digunakan sebagai kekangan ujung pada benda uji. Sifat dari

perletakan sendi yaitu dapat menahan translasi pada arah manapun, tetapi

tidak dapat menahan rotasi sehingga perletakan ini tidak dapat memberikan

tahanan momen. Translasi horizontal bagian atas benda uji pada saat

pengujian diatasi dengan memasukan bagian atas plat berlubang perletakan

pada hidraulik. Rotasi pada perletakan dapat terjadi dengan cara memasang

bola baja diantara plat. Ruang antara plat dimana bola baja berada diisi

dengan busa agar perletakan tetap stabil namun perletakan masih dapat

berotasi.

Gambar 3.6. Perletakan Atas (Tampak Samping)

Bagian-bagian perletakan atas :

1. Lubang plat untuk masukan hidraulik

2. Batang besi berulir

3. Plat atas

4. Busa

5. Plat bawah

6. Bola baja

7. Ruang untuk benda uji

2

3

4

5

7

6

1


commit to user

32

Gambar 3.7. Perletakan Bawah (Tampak Samping)

Bagian-bagian perletakan bawah :

1. Ruang untuk benda uji

2. Batang besi berulir

3. Plat atas

4. Busa

5. Plat bawah

6. Bola baja

7. Lubang untuk masukan load cell.

12

3

4

5

7

6


commit to user

33

Gambar 3.8. Kondisi Perletakan Atas

Gambar 3.9. Kondisi Perletakan Bawah


commit to user

34

3.4. Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.10. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Persiapan bahan dan peralatan meliputi:

1. LVL kayu sengon 5. Waterpass

2. Loading Frame. 6. Dial Gauge

3. Hidraulic jack

4. Load cell

Persiapan benda uji Laminated Veneer Lumber :

1. Permukaan halus, tidak cacat fisik.

2. Dimensi tampang 80 mm × 18 mm

3. Dimensi panjang batang

Pengujian tekan di laboratorium dengan beberapa variasi panjang

Data beban kritis dan deformasi maksimum pada masing-masing variasi panjang.

Analisis data hasil penelitian

Membuat kesimpulan

Selesai


commit to user 35

BAB 4

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Pengujian

Pengujian benda uji yang dilakukan di laboratorium bertujuan untuk mendapatkan

data aktual mengenai kapasitas beban desak pada batang tunggal dan ganda kayu

LVL yang menyebabkan tekuk pada batang kayu tersebut. Data yang diperoleh dari

hasil pengujian dianalisis untuk mengetahui perilaku batang tunggal dan ganda kayu

LVL. Sampel pengujian diambil masing-masing sebanyak 6 variasi panjang untuk

batang tunggal dan ganda. Variasi panjang untuk benda uji ditentukan berdasarkan

angka kelangsingan. Nilai kelangsingan yang menjadi acuan untuk menentukan

dimensi panjang yaitu 15, 30, 40, 50, 60, 80.

4.1.1 Hasil Pengujian Tekuk Batang Tunggal Kayu LVL

Pengujian tekuk pada batang tunggal kayu LVL dilakukan dengan cara menerapkan

beban desak pada kayu secara sentris sampai batas kemampuan benda uji dalam

menerima beban desak tersebut. Batas kemampuan benda uji dalam menerima beban

desak diindikasikan dengan kondisi tertekuk dan benda uji tidak mampu lagi dalam

menerima beban tambahan. Beban pada kondisi tersebut dianggap sebagai beban

kritis dan deformasi yang terjadi pada beban tersebut dianggap sebagai deformasi

maksimum.


commit to user

36

Gambar 4.1 Setting Pengujian Tekuk Batang Tunggal

Hasil pengujian tekuk untuk benda uji batang tunggal kayu LVL disajikan dalam

Tabel 4.1

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Tekuk Pada Batang Tunggal Kayu LVL

Panjang

(mm) Kelangsingan

Beban

Maksimum

(KN)

Rata-Rata

Beban

Maksimum

(KN)

Defleksi pada

Beban

Maksimum

(mm)

Penurunan

Beban

Maksmum

(KN)

78 15

36,76

37,04

0

0 % 39,25 0

35,12 0

156 30

35,23

35,23

2,1

4,89% 34,63 1,97

35,82 2,04

208 40

32,96

31,02

4,57

11,95 % 30,24 4,72

29,87 5,15


commit to user

37

Tabel 4.1 (Lanjutan)

Grafik hubungan antara kelangsingan dan beban maksimum pada pengujian tekuk

batang tunggal kayu LVL dapat dilihat pada Gambar 4.2

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Kelangsingan Dengan Beban Maksimum

Pada Batang Tunggal

Panjang

(mm) Kelangsingan

Beban

Maksimum

(KN)

Rata-Rata

Beban

Maksimum

(KN)

Defleksi pada

Beban

Maksimum

(mm)

Persentase

Penurunan

Beban

Maksimum

260 50

25,74

26,52

5,46

14,51% 26,55 6,12

27,26 6,87

312 60

23,45

23,83

7,55

10,14% 24,86 6,94

23,17 8,21

416 80

21,18

20,64

10,52

13,39% 21,55 9,18

19,19 7,88

05

10152025303540

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

Beba

n M

aksi

mum

(KN

)

Kelangsingan


commit to user

38

Gambar 4.2 menunjukan bahwa seiring dengan bertambahnya kelangsingan batang

tunggal maka beban maksimum yang dapat diterima batang tersebut semakin kecil.

Batang tunggal dengan nilai kelangsingan sebesar 15 mengalami kegagalan material

kayu (crushing material) karena pada batang tersebut tidak terjadi defleksi.

Grafik hubungan antara penambahan beban pada benda uji dengan defleksi yang

terjadi pada pengujian tekuk batang tunggal kayu LVL disajikan dalam Gambar 4.3

sampai dengan Gambar 4.7

Gambar 4.3 Grafik Hubungan Penambahan Beban Dengan Defleksi yang terjadi Pada Dimensi Panjang 156 mm (Kelangsingan 30)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

Beb

an (

Kg)

Defleksi (mm)

156 A

156 B

156 C


commit to user

39

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Penambahan Beban Dengan Defleksi yang terjadi Pada Dimensi Panjang 208 mm (Kelangsingan 40)

Gambar 4.5 Grafik Hubungan Penambahan Beban Dengan Defleksi yang terjadi

Pada Dimensi Panjang 260 mm (Kelangsingan 50)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 2 4 6 8 10

Beb

an (

kg)

Defleksi (mm)

208 A

208 B

208 C

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 2 4 6 8 10 12

Beb

an (

Kg)

Defleksi (mm)

260 A

260 B

260 C


commit to user

40





0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 2 4 6 8 10 12

Beb

an (

Kg)

Defleksi (mm)

312 A

312 B

312 C

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5 10 15 20

Beb

an (

Kg)

Defleksi (mm)

416 A

416 B

416 C


commit to user

41

4.1.2 Hasil Pengujian Tekuk Batang Ganda Kayu LVL

Pengujian tekuk pada batang ganda kayu LVL dilakukan dengan cara menerapkan

beban desak pada kayu secara sentris sampai batas kemampuan benda uji dalam

menerima beban desak tersebut. Batas kemampuan benda uji dalam menerima beban

desak diindikasikan dengan kondisi tertekuk dan benda uji tidak mampu lagi dalam

menerima beban tambahan. Beban pada kondisi tersebut dianggap sebagai beban

kritis dan deformasi yang terjadi pada beban tersebut dianggap sebagai deformasi

maksimum.

Benda uji pada pengujian ini berupa 2 batang yang disatukan dengan memakai klos

pada kedua ujungnya dan dikencangkan dengan memakai baut berdiameter 8 mm.

Gambar 4.8 Setting Pengujian Tekuk Batang Ganda


commit to user

42

Hasil pengujian tekuk untuk batang ganda kayu LVL disajikan dalam Tabel 4.2

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Tekuk Pada Batang Ganda Kayu LVL

Dimensi

(mm) Kelangsingan

Beban

Maksimum

(KN)

Rata-Rata

Beban

Maksimum

(KN)

Defleksi pada

Beban

Maksimum

(mm)

Persentase

Penurunan

Beban

Maksimum

280,95 15

43,42

43,41

0

0% 42,2 0

44,6 0

561,9 30

38

40,12

5,28

7,58% 43,35 4,2

39 6,34

749,2 40

23

22,12

6,78

44,87% 20,5 7,17

23 6,32

936,5 50

9,9

15,93

9,64

27,98% 17,3 8,52

20,6 9,62

1123,8 60

11,4

11,52

14,26

27,68% 10,5 18,17

12,66 19,3

1460 77,95

7,36

7,09

15,85

38,45% 7,61 22,21

6,31 24,71


commit to user

43

Grafik hubungan antara kelangsingan dan beban maksimum pada pengujian tekuk

batang ganda kayu LVL dapat dilihat pada Gambar 4.9

Gambar 4.9 Grafik Hubungan Kelangsingan Dengan Beban Maksimum Pada Batang Ganda

Gambar 4.9 menunjukan bahwa seiring dengan bertambahnya kelangsingan batang

ganda maka beban maksimum yang dapat diterima batang tersebut semakin kecil.

Batang ganda dengan nilai kelangsingan sebesar 15 mengalami kegagalan material

kayu (crushing material) karena tidak adanya defleksi pada batang ganda tersebut.

Grafik hubungan antara penambahan beban pada benda uji dengan defleksi yang

terjadi pada pengujian tekuk batang ganda kayu LVL disajikan dalam Gambar 4.10

sampai dengan Gambar 4.14

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

Beba

n m

aksi

mum

(KN

)

Kelangsingan


commit to user

44


Pada Dimensi Panjang 561,9 mm (Kelangsingan 30)



0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Beba

n (K

g)

Defleksi (mm)

561.9 (A)

561.9 (B)

561.9 (C)

0200400600800

10001200140016001800200022002400

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Beba

n (K

g)

Defleksi (mm)

749.2 (A)

749.2 (B)

749.2 (C)


commit to user

45





0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Beba

n (K

g)

Defleksi (mm)

936.5 (A)

936.5 (B)

936.5 (C)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

0 5 10 15 20 25

Beba

n (K

g)

Defeleksi (mm)

1123.8 (A)

1123.8 (B)

1123.8 (C)


commit to user

46

Gambar 4.14 Grafik Hubungan Penambahan Beban Dengan Defleksi yang terjadi Pada Dimensi Panjang 1460 mm (Kelangsingan 77,95) 4.2 Perbandingan Beban Maksimum Antara Hasil Pengujian dan Teoritis


Pada Batang Tunggal

Perhitungan teoritis dalam menentukan beban maksimum (tahanan tekan terkoreksi)

pada batang tunggal dilakukan berdasarkan SNI-5 (2002). Semua faktor koreksi dan

faktor lain dalam perhitungan ini ditentukan dengan nilai 1. Penentuan nilai faktor

koreksi dan faktor lain dalam perhitungan ini didasarkan bahwa perhitungan ini

bukan ditujukan untuk desain yang sebenarnya. Perhitungan ini hanya ditujukan

sebagai pembanding hasil uji beban maksimum yang dilakukan pada laboratorium.

Contoh perhitungan beban maksimum (tahanan tekan terkoreksi) untuk dimensi

panjang 78 mm sebagai berikut :

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 5 10 15 20 25 30 35

Beba

n (K

g)

Defleksi (mm)

1460 (A)

1460 (B)

1460 (C)


commit to user

47

Gambar 4.15 Panjang Batang Tunggal dan Dimensi Tampang Batang Tunggal

Diketahui :

Kuat tekan sejajar serat (Fc) : 22,82 Mpa

Faktor koreksi layan basah (CM) : 1

Faktor koreksi temperatur (Ct) : 1

Faktor koreksi pengawetan kayu (Cpt) : 1

Faktor koreksi ukuran (CF) : 1

Lebar penampang kayu (b) : 18 mm

Tinggi penampang kayu (d) : 80 mm

Luas Penampang kayu (A) : 1440 mm2

Modulus Elastisitas (EW) : 4734,12 Mpa

Faktor panjang tekuk (Ke) : 1

Panjang efektif batang (L) : 78 mm

c : 1

Faktor waktu (λ) : 1

Faktor tahanan tekan (ϕc) : 1

Faktor tahanan stabilitas (ϕs) : 1

78 mm x

y

80 mm

18 mm


commit to user

48

Momen inersia ⿈仆实圭瑰脑12 实80纵18邹脑12 实38880ꇀꇀ恼⿈铺实瑰圭脑12 实18纵80邹脑12 实768000ꇀꇀ恼

Jari-jari girasi

៘ 实顺⿈故实顺388801440 实5,196ꇀꇀ

Kuat tekan terkoreksi sejajar serat 瓜品∗ 实瓜品固僻固迫固颇迫固毗实22,82时0,73时1时1时1 实22,82ⵐƼĖ

Tahanan tekan aksial terkoreksi sejajar serat Ƽ泼烛实故瓜品∗ 实1440时22,82 实32,86ꇸ棺


commit to user

49

Modulus elastisitas lentur pada persentil ke-5 刮难闹实1,03刮扑揍1石1,645纵ꇸ惯琵邹租实1,03时4734,12时揍1石1,645纵0,2邹租实3335,42ⵐ贵Ė

Modulus elastisitas lentur terkoreksi pada persentil ke-5 刮难闹烛实刮难闹固僻固迫固颇迫实3335,42 时1时1时1 实3335,42ⵐƼĖ

Tahanan tekuk kritis (Euler) Ƽ乒实挥挠刮难闹烛故足ꇸ乒拐៘ 卒挠实挥挠时3335,42时1440足1时785,196卒挠实210,16ꇸ棺荒品实会骗Ƽ乒晃会披Ƽ泼烛实 1时210,161时1时32,86 实6,39 1十荒品2规实1十6,392时1 实3,69

Faktor kestabilan kolom

固颇实1十荒品2规石顺收1十荒品2规寿挠石荒品规实3,69石顺3,69挠石6,391 实1

Tahanan tekan terkoreksi Ƽ烛实固颇Ƽ泼烛实1时32,86 实32,86ꇸ棺

Hasil perbandingan beban maksimum batang tunggal antara pengujian dan teoritis

disajikan dalam Tabel 4.3


commit to user

50

Tabel 4.3 Perbandingan Beban Maksimum Antara Hasil Pengujian

dan Teoritis Pada Batang Tunggal

Dimensi

(mm) Kelangsingan

Beban Maksimum

(KN)

Teoritis Pengujian

78 15 32,86 37,04

156 30 32,86 35,23

208 40 29,55 31,02

260 50 18,91 26,52

312 60 13,13 22,83

416 80 7,39 20,64

Grafik perbandingan beban maksimum batang tunggal antara pengujian dan teoritis

disajikan dalam Gambar 4.16

Gambar 4.16 Grafik Perbandingan Beban Maksimum Batang Tunggal

Antara Pengujian dan Teoritis Gambar 4.16 menunjukan bahwa beban maksimum batang tunggal yang didapat dari

pengujian nilainya lebih besar daripada teoritis.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Beba

n M

aksi

mum

(KN

)

Kelangsingan

Teoritis

Pengujian


commit to user

51


Pada Batang Ganda

Perhitungan teoritis dalam menentukan beban maksimum (tahanan tekan terkoreksi)

pada batang ganda dilakukan berdasarkan SNI-5 (2002). Semua faktor koreksi dan

faktor lain dalam perhitungan ini ditentukan dengan nilai 1. Penentuan nilai faktor

koreksi dan faktor lain dalam perhitungan ini didasarkan bahwa perhitungan ini

bukan ditujukan untuk desain yang sebenarnya. Perhitungan ini hanya ditujukan

sebagai pembanding hasil uji beban maksimum yang dilakukan pada laboratorium.

Contoh perhitungan beban maksimum (tahanan tekan terkoreksi) untuk dimensi

panjang 280,95 mm sebagai berikut :

Gambar 4.17 Panjang Batang Ganda dan Dimensi Tampang Batang Ganda

x

y

18 mm 18 mm 18 mm

80 mm

280,95 mm


commit to user

52

Diketahui :

Kuat tekan sejajar serat (Fc) : 22,82 Mpa

Faktor koreksi layan basah (CM) : 1

Faktor koreksi temperatur (Ct) : 1

Faktor koreksi pengawetan kayu (Cpt) : 1

Faktor koreksi ukuran (CF) : 1

Lebar penampang kayu (b) : 18 mm

Tinggi penampang kayu (d) : 80 mm

Luas Penampang kayu (A) : 2880 mm2

Modulus Elastisitas (EW) : 4734,12 Mpa

Faktor panjang tekuk (Ke) : 1

Panjang efektif batang (L) : 280,95 mm

c : 1

Faktor waktu (λ) : 1

Faktor tahanan tekan (ϕc) : 1

Faktor tahanan stabilitas (ϕs) : 1

Momen inersia ⿈仆实2时组圭瑰脑12 十瑰圭纵0,5瑰十9邹挠钻实2时组80时18脑12 十18时80纵9十9邹挠钻实1010880ꇀꇀ恼⿈铺实2时组瑰圭脑12 钻实2时组18时80脑12 钻实1536000ꇀꇀ恼


commit to user

53

Jari-jari girasi

៘ 实顺⿈故实顺10108802880 实18,735ꇀꇀ

Kuat tekan terkoreksi sejajar serat 瓜品∗ 实瓜品固僻固迫固颇迫固毗实22,82时1时1时1时1 实22,82ⵐƼĖ

Tahanan tekan aksial terkoreksi sejajar serat Ƽ泼烛实故瓜品∗ 实2880时22,82 实65,72ꇸ棺

Modulus elastisitas lentur pada persentil ke-5 刮难闹实1,03刮扑揍1石1,645纵ꇸ惯琵邹租实1,03时4734,12时揍1石1,645纵0,2邹租实3335,42ⵐ贵Ė

Modulus elastisitas lentur terkoreksi pada persentil ke-5 刮难闹烛实刮难闹固僻固迫固颇迫实3335,42 时1时1时1 实3335,42ⵐƼĖ

Tahanan tekuk kritis (Euler) Ƽ乒实挥挠刮难闹烛故足ꇸ乒拐៘ 卒挠


commit to user

54

实挥挠时3335,42时2880足1时280,9518,735 卒挠实421,16ꇸ棺荒品实会骗Ƽ乒晃会披Ƽ泼烛实 1时421,161时1时65,72 实6,40 1十荒品2规实1十6,402时1 实3,7

Faktor kestabilan kolom

固颇实1十荒品2规石顺收1十荒品2规寿挠石荒品规实3,7石顺3,7挠石6,41 实1

Tahanan tekan terkoreksi Ƽ烛实固颇Ƽ泼烛实1时65,72 实65,72ꇸ棺

Hasil perbandingan beban maksimum batang ganda antara pengujian dan teoritis

disajikan dalam tabel 4.4


dan Teoritis Pada Batang Ganda

Panjang

(mm) Kelangsingan

Beban Maksimum

(KN)

Teoritis Pengujian

280,95 15 65,75 43,41

561,9 30 65,72 40,12

749,2 40 59,23 22,12

936,5 50 37,90 15,93

1123,8 60 26,32 11,52

1460 77,95 15,59 7,09


commit to user

55

Grafik perbandingan beban maksimum batang ganda antara hasil pengujian dan

teoritis disajikan dalam Gambar 4.16

Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Beban Maksimum Batang Ganda Antara Pengujian dan Teoritis

Gambar 4.18 menunjukan bahwa beban maksimum batang ganda yang diperoleh dari

hasil pengujian nilainya lebih kecil daripada teoritis.

Peningkatan kemampuan dalam menahan beban maksimum hasil pengujian pada

batang ganda dibandingkan dengan batang tunggal disajikan dalam Tabel 4.5

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

Beba

n M

aksi

mum

(KN

)

Kelangsingan

Teoritis

Pengujian


commit to user

56

Tabel 4.5 Kenaikan Beban maksimum Hasil Pengujian Pada Batang Ganda

Dibandingkan Batang Tunggal

4.3 Pembahasan Hal yang terkait dengan hasil penelitian dimana memerlukan penjelasan lebih lanjut

akan dibahas sebagai berikut :

1. Data dalam Tabel 4.1 menunjukan bahwa persentase terbesar penurunan beban

maksimum batang tunggal terjadi pada peralihan panjang antara 208 mm dan 260

mm, sedangkan data dalam Tabel 4.2 menunjukan bahwa persentase terbesar

penurunan beban maksimum batang ganda terjadi pada peralihan panjang antara

561,9 mm dan 749,2 mm. Penurunan persentase yang besar pada panjang tersebut

disebabkan oleh tidak terlampuinya batas kelangsingan untuk berlakunya

Persamaan Euler. Persamaan Euler hanya berlaku pada keadaan elastis, sehingga

dengan melihat Persamaan Euler dan Hukum Hooke, maka :

Persamaan Euler 徽品m实气潜琵企潜 Hukum Hooke 徽颇实蝗.刮

Batang Tunggal Batang Ganda Kenaikan

beban

maksimum

pada batang

ganda

(KN)

Panjang

(mm) Kelangsingan

Beban

maksimum

(KN)

Panjang

(mm) Kelangsingan

Beban

maksimum

(KN)

78 15 37,04 280,95 15 43,41 6,37

156 30 35,23 561,9 30 40,12 4,89

208 40 31,02 749,2 40 22,12 -8,9

260 50 26,52 936,5 50 15,93 -10.59

312 60 22,83 1123,8 60 11,52 -11,31

416 80 20,64 1460 77,95 7,09 -13,55


commit to user

57

Dengan menstubstitusikan persamaan Euler ke dalam Hukum Hooke, maka

蝗.刮实挥挠刮晃挠蝗实挥挠晃挠 Sehingga Hukum Hooke dapat dinyatakan sebagai berikut : 徽颇实气潜企潜.刮 , didapat kelangsingan batas 晃娐频迫频魄实挥.顺刮徽颇 Tegangan tekan proporsional dalam perhitungan kelangsingan batas diambil sama

dengan tegangan tekan maksimum (tegangan tekan sejajar serat).

Kelangsingan batas untuk berlakunya Persamaan Euler pada LVL kayu sengon

adalah :

晃娐频迫频魄实挥.顺刮徽颇实挥.顺4734,1222,82 实45,24 史45 λ 驶 45 akan berlaku Persamaan Euler 晃 < 45 tidak berlaku Persamaan Euler

Kelangsingan batang tunggal pada peralihan panjang 208 mm dan 260 mm serta

kelangsingan batang ganda pada peralihan panjang antara 561,9 mm dan 749,2

mm tidak dalam kondisi Persamaan Euler, maka pada keadaan tersebut terjadi

kondisi inelastis yang menyebabkan penurunan beban maksimum yang cukup

besar.

2. Beban maksimum batang tunggal hasil pengujian yang lebih besar daripada hasil

perhitungan teoritis dapat disebabkan oleh kekangan ujung pada batang tunggal

yang memberikan tahanan ujung lebih besar sehingga menambah kekakuan dan

juga meningkatkan kestabilannya dalam mencegah tekuk.


commit to user

58

3. Beban maksimum batang ganda hasil pengujian yang lebih kecil daripada hasil

perhitungan teoritis dapat disebabkan oleh tidak terpenuhinya ketentuan batang

berspasi yang telah ditetapkan SNI-5 (2002). Perhitungan teoritis beban

maksimum batang ganda yang telah dilakukan menganggap bahwa batang ganda

sebagai batang berspasi ideal, namun batang ganda belum memenuhi ketentuan

batang berspasi. SNI-5 (2002) menyatakan bahwa apabila batang berspasi tidak

memenuhi ketentuan yang telah ditetapkan, maka harus direncanakan dengan

meninjau masing-masing komponen struktur sebagai kolom berpenampang masif

terpisah. Hasil Perhitungan beban maksimum batang ganda dengan meninjau

masing-masing komponen struktur sebagai kolom berpenampang masif terpisah

dapat dilihat pada Tabel 4.6.


dan Teoritis Pada Batang Ganda berpenampang masif

terpisah

Panjang

(mm) Kelangsingan

Beban Maksimum

(KN)

Teoritis Pengujian

280,95 15 32,39 43,41

561,9 30 8,10 40,12

749,2 40 4,56 22,12

936,5 50 2,92 15,93

1123,8 60 2,02 11,52

1460 77,95 1,20 7,09


commit to user

59

Gambar 4.19 Grafik Perbandingan Beban Maksimum Batang Ganda Antara

Pengujian dan Teoritis Berpenampang Masif Terpisah

Gambar 4.19 menunjukan bahwa beban maksimum batang ganda hasil pengujian

lebih besar dibandingkan hasil perhitungan teoritis dengan meninjau kolom

sebagai komponen struktur berpenampang masif terpisah.

4. Nilai defleksi yang tergelincir pada panjang 561,9 mm dan 749,2 mm dapat

disebabkan oleh penyesuaian arah defleksi dalam menahan beban. Faktor lain

yang memicu tergelicirnya nilai defleksi pada panjang tersebut adalah loading

frame yang kurang stabil dalam menahan beban.

05

101520253035404550

0 20 40 60 80 100

Beba

n M

aksi

mum

(KN

)

Kelangsingan

Pengujian

Teoritis


commit to user

60

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diperoleh dari hasil penelitian mengenai tekuk pada kayu

LVL adalah sebagai berikut :

1. Semakin besar dimensi panjang pada batang tunggal maupun ganda

mengakibatkan kapasitas dalam menahan beban tekuk semakin kecil. Hal tersebut

terjadi karena semakin besar kelangsingan maka akan semakin besar resiko tekuk

terjadi.

2. Batang tunggal maupun batang ganda mengalami kegagalan material (crushing

material) pada kelangsingan 15.

3. Beban maksimum pada batang tunggal yang diperoleh dari hasil pengujian lebih

besar daripada beban maksimum yang diperoleh dari perhitungan teoritis.

4. Beban maksimum pada batang ganda yang diperoleh dari hasil pengujian lebih

kecil daripada beban maksimum yang diperoleh dari perhitungan teoritis.

5.2 Saran

Beberapa saran untuk penelitian lebih lanjut yang akan dilakukan dan mungkin

bermanfaat diantarnya :

1. Perlu tinjauan mengenai pengaruh jumlah klos dan jarak penempatan klos pada

batang ganda.

2. Perlu tinjauan mengenai alat pengencang yang digunakan dalam batang ganda.

3. Perlu meningkatkan stabilitas loading frame pada saat dilakukan pembebanan agar

hasil penelitian lebih baik.

Documents

PENGARUH PANJANG BATANG TERHADAP KUAT TEKAN KOLOM .../Pengar… · KOLOM LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) DARI BAHAN KAYU SENGON (PARASERIANTHES FALCATARIA L. NIELSEN) (Influence of