ANALISA DAN EKSPERIMENTAL PERILAKU TEKUK KOLOM GANDA KAYU PANGGOH DENGAN SAMBUNGAN BAUT Ir. Besman Surbakti1, Ihsanuddin Saputra2 Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jln. Perpustakaan No.2 Kampus USU Medan e-mail:
[email protected]
1
ABSTRAK Kayu panggoh merupakan nama lain untuk sisi luar pohon aren di wilayah Sumatera Utara, khususnya di Kabupaten Karo. Kayu panggoh dipakai oleh masyarakat Karo sebagai kandang hewan peliharaan mereka. Kayu panggoh digunakan karena sifatnya yang dikenal sangat kuat sehingga dapat menahan gigitan hewan tersebut. Penggunaan kayu panggoh sebagai kolom bisa dijadikan alternatif terhadap minimnya penggunaan kayu sebagai kolom akhir-akhir ini. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui faktor tekuk dari kayu panggoh ganda dengan sambungan baut agar didapat nilai kuat tekan maksimum dan nilai tekuk maksimum dari kayu panggoh ini. Penelitian ini dilakukan dengan pembuatan dudukan benda uji terlebih dahulu yang telah dianalisis kekuatan sehingga dapat menahan gaya tekan yang akan diberikan pada benda uji kemudian merancang kayu panggoh ganda dengan dimensi 2x 3 cmx 6 cm,panjang 200 cm, yang kemudian disambung dengan menggunakan baut berdiameter ½“ (12.7 mm). Dari hasil mechanical properties, didapat nilai kadar air sebesar 3.8758%; berat jenis sebesar 0.876 gr/cm2;, kuat tekan sejajar serat sebesar 794.748 kg/cm2;, kuat tarik sejajar serat sebesar 1664.05 kg/cm2;, elastisitas lentur kayu sebesar 132900 kg/cm2;, tegangan lentur kayu sebesar 1366.95 kg/cm2; dan kuat geser sejajar serat sebesar 110.188 kg/cm2. Menurut ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu (PKKI 2002), kuat acuan berdasarkan pemilahan secara mekanis diambil berdasarkan modulus lentur. Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa menurut ketentuan kuat acuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu (PKKI 2002) seperti yang tercantum pada tabel II.1, maka kayu yang digunakan dengan modulus elastisitas 132900 kg/cm2 termasuk kayu dengan kode mutu E13 = 14000 Mpa. Dari hasil uji kuat tekan kayu panggoh ganda dengan sambungan baut diperoleh nilai Pelastis = 3250 kg; 90.278 kg/cm2, Pultimate = 6500 kg; 180.556 kg/cm2 dan Pcr =4500 kg ; 125.000 2 kg/cm dengan nilai tekuk maksimum yaitu 294 mm. Kata Kunci : kayu panggoh,sambungan ganda, kuat tekan, tekuk kolom, baut ABSTRACT Panggoh’s wood is another name for the outer side of the palm trees in the region of North Sumatera, especially in Karo District. Panggoh’s wood used by Karo society as their pet cage. Panggoh’s wood used because it is known to be very strong so it can hold the animal bite. The use of wood as a panggoh column can be used as an alternative to the lack of the use of wood as a column lately . The purpose of this study was to determine the buckling of double panggoh wood with bolt connection in order to obtain the maximum compressive strength value and a maximum value of bending the Panggoh’s wood. The research was done by making the specimen holder which has been analyzed in advance so that it can withstand the strength of the compressive force will be given on the specimen timber and then design a double panggoh with 2 x 3 cm x 6 cm , length 200 cm , which is then spliced using diameter bolt ½" ( 12.7 mm ) . From the results of mechanical properties , water content value obtained was 3.8758 % ; specific gravity of 0.876 gr/cm2 ; , compressive strength parallel to the fiber at 794 748 kg/cm2 ; , pull strenght parallel fibers of 1664.05 kg/cm2 ; , wood bending elasticity of 132 900 kg/cm2 ; , wood bending stress at 1366.95 kg/cm2 ; and shear strength parallel to the fiber at 110 .188 kg/cm2 . Under the terms of Timber Construction Planning Procedures (PKKI 2002) a powerful benchmark based sorting mechanically taken based on flexural modulus. From the above table it can be seen that according to the terms of reference robust Timber
1
Construction Planning Procedures (PKKI 2002) as listed in Table II.1 , the wood used by the modulus of elasticity of 132 900 kg/cm2 including wood with quality code E13 = 14000 MPa . From the results of the compressive strength test panggoh wood double with bolt connection value obtained Pelastis = 3250 kg ; σelastis = 90 278 kg/cm2 , Pultimate = 6500 kg ; σultimate = 180 556 kg/cm2 and Pcr = 4500 kg ; σcr = 125,000 kg/cm2 with a maximum bending value is 294 mm . Keywords : panggoh’s wood, multiple connections, compressive strength, buckling columns, and bolts 1. PENDAHULUAN Latar belakang Umur tebang pohon kayu cukup lama dan lahan hutan yang semakin berkurang mengakibatkan persediaan kayu untuk struktur yang berkualitas baik dan berdimensi besar semakin berkurang dan menipis. Perancangan yang kurang tepat dan penggunaan faktor aman yang terlalu besar mengakibatkan pemborosan kayu. Dengan pengetahuan dan penelitian-penelitian tentang kekuatan dan sistim perancang struktur kayu maka masih dimungkinkan dilakukan penghematan penggunaan kayu. Kayu sering digunakan sebagai batang tekan pada kuda-kuda dan kolom. Pada batang tekan harus diperhitungkan adanya bahaya tekuk yang besarnya dipengaruhi oleh kelangsingan batang. Batang tekan tersebut dapat berupa batang tekan tunggal dan batang tekan ganda. Untuk mendukung beban besar dibutuhkan dimensi batang tekan tunggal yang cukup besar pula. Dimensi kayu yang besar belum tentu bisa didapatkan dengan mudah di pasaran, sehingga dapat diganti dengan batang tekan ganda yang terdiri dari dua atau lebih elemen batang digabung menjadi satu kesatuan. Keuntungan penggunaan batang tekan ganda adalah sebagai berikut : dapat menggunakan kayu berdimensi kecil, meningkatkan gaya dukung karena bertambahnya momen inersia, dan penggabungan dapat dilakukan dengan cara sederhana menggunakan alat sambung baut atau paku. Pohon aren (Arenga pinnata), tersebar di seluruh kepulauan nusantara, dari dataran rendah hingga ketinggian 1400 meter di atas permukaan laut. Tanaman yang berasal dari Assam (India) dan Burma ini, tumbuh subur di lembah lereng pegunungan, di sepanjang aliran sungai hingga di ketinggian pegunungan, di hampir semua jenis tanah, cenderung tumbuh liar, tidak menuntut pemeliharaan dan perawatan, bahkan nyaris tidak dipelihara dan dirawat sebab masih belum dibudidayakan. Kayu panggoh merupakan nama lain untuk sisi luar pohon aren di wilayah Sumatera Utara, khususnya di Kabupaten Karo. Kayu panggoh dipakai oleh masyarakat Karo sebagai kandang hewan peliharaan mereka. Kayu panggoh digunakan karena sifatnya yang dikenal sangat kuat sehingga dapat menahan gigitan hewan tersebut. Penggunaan kayu panggoh sebagai kolom bisa dijadikan alternatif terhadap minimnya penggunaan kayu sebagai kolom akhir-akhir ini. Tujuan Penelitian Adapun tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan gambaran tentang uji tekuk kolom ganda konstruksi kayu panggoh ganda dengan sambungan baut dari hasil pengujian eksperimen serta membandingkannya dengan hasil analitis sehingga diperoleh juga hubungan antara deformasi dan gaya dari hasil pengujiannya. Manfaat Penelitian Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai bahan pertimbangan dalam penggunaan kayu panggoh sebagai bahan bangunan alternatif untuk daerah yang rawan gempa. 2. TINJAUAN PUSTAKA Kayu Panggoh Pada eksperimen ini kayu yang akan digunakan sebagai kolom ganda adalah kayu panggoh yang berasal dari tanaman aren (Arenga Pinnata). Kayu panggoh yang digunakan dalam eksperimen ini diambil dari tanaman aren yang berumur tua ± 20 tahun. Kayu panggoh terdapat dibagian luar batang tanaman aren yang merupakan kayu keras, kuat dan mengkilat. Dari sekitar 50 cm diameter batang aren, bagian pinggir 2
yang keras hanya setebal 5 – 7 cm. Makin keatas, ketebalan kayu panggoh makin berkurang. Kayu panggoh berwarna hitam dan memiliki sifat tahan air, sehingga umumnya produk dengan bahan kayu panggoh lebih tahan lama. Kayu panggoh memiliki serat yang hampir mirip dengan kayu kelapa. Teori Euler Teori tekuk kolom yang pertama kali dikemukakan oleh Leonheardt Euler pada tahun 1759 adalah kolom dengan beban konsentris yang semula lurus dan semua seratnya tetap elastis sehingga tekuk akan mengalami lengkungan yang kecil seperti gambar II.7. Euler hanya menyelideki batang yang dijepit di salah satu ujung dengan tumpuan sederhana (simply supported) di ujung lainnya, logika yang sama dapat diterapkan pada kolom berujung sendi, yang tidak memiliki pengekang rotasi dan merupakan batang dengan kekuatan tekuk terkecil. Pkritis = Peuler = Pcr = Untuk mengetahui batas berlakunya persamaan Euler, harus dilihat hubungan antara tegangan kritis dengan kelangsingan kolom yang dinotasikan dengan ( λ ). σ= Persamaan euler ini berlaku apabila nilai tekuk dari suatu benda uji berada diantara 100 sampai 150. Kolom Kolom merupakan elemen/batang tekan vertikal sebagai batang utama pada struktur bangunan yang berfungsi untuk meneruskan beban ke pondasi, dan memikul beban dari balok serta rangka atap. Defenisi kolom lainnya brdasarkan SK SNI T-15-1991-03 adalah komponen struktur bangunan yang tugas utamanya menyangga beban aksial tekan vertikal dengan bagian tinggi yang tidak ditopang paling tidak tiga kali dimensi lateral terkecil. Analisa kolom ganda Kolom ganda adalah gabungan dua buah kolom, dimana antara kolom yang satu dengan kolom yang lain dirangkai sedemikian rupa sehingga membentuk satu kesatuan. Untuk membentuk kolom ganda diperlukan penghubung yang berupa pelat kopel. Hubungan kolom dengan penghubungnya dapat dilaksanakan dengan baut, paku keling, atau las (pada baja). A, Ixx, dan Iyy merupakan data untuk kolom tunggal. Pada penggabungan dua kolom tunggal, maka nilai-nilai tersebut tidak berlaku lagi. Nilai karakteristik profil ganda didapat dengan rumus berikut :
Dengan a = jarak diantara dua kolom Alat Sambung Kayu Pada konstruksi kayu pada umumnya membutuhkan alat sambung yang berfungsi untuk memperpanjang batang kayu (overlapping connection) atau menggabungkan beberapa batang kayu pada satu buhul. Kegagalan suatu sambungan dapat berupa: pecah kayu diantara dua alat sambung, pembengkokan alat sambung, atau lendutan yang melampaui nilai toleransinya. Sambungan merupakan titik terlemah pada konstruksi kayu sehingga perlu mendapatkan perhatian. Hal ini disebabkan karena adanya deformasi atau penggeseran (penyesaran) pada titik-titik sambungannya. Dengan demikian konstruksi kayu yang perlu mendapatkan perhatian bukan adanya beban patah saja, tetapi adanya penyesaran juga perlu mendapatkan perhatian. Efektifitas suatu alat sambung dapat diukur berdasarkan kuat dukung yang diberikan oleh sambungan itu sendiri dibandingkan dengan kuat ultimit kayu yang di sambungnya.
3
Sambungan Baut Alat sambung baut pada umumnya terbuat dari baja lunak (mild steel) dengan bentuk kepala heksagonal, kotak, kubah, atau datar yang berfungsi untuk mendukung beban tegak lurus sumbu panjangnya. Kekuatan sambungan kayu ditentukan oleh kuat tumpu kayu, tegangan lentur baut, dan angka kelangsingan (perbandingan nilai panjang baut pada kayu utama dengan diameter baut). Dalam pemasangan baut, lubang baut diberi kelonggoran 1 mm. Ketika angka kelangsingan baut rendah, baut menjadi sangat kaku dan distribusi tegangan tumpu kayu merata. Apabila semakin tinggi nilai kelangsingan baut, maka baut akan mengalami tekuk dan distribusi 3. METODE PENELITIAN Persiapan Pengujian Material yang digunakan adalah kayu panggoh dari pohon aren yang diperoleh dari pemotongan kayu bulat dan kondisi sagu terlebih dahulu dibuang sehingga didapatkan kulit luar kerasnya dan dibentuk menjadi balok persegi. Sebelum dilakukan penelitian dan percobaan lebih lanjut, kayu tersebut akan diteliti sifat fisis dan mekanisnya untuk diperoleh karakteristik yang diperlukan dalam menentukan dimensi dan panjang kayu yang akan diuji tekuknya. Pelaksanaan Pengujian Sebelum digunakan untuk penelitian, kayu diuji untuk mengetahui kelayakannya sebagai bahan bangunan. Percobaan ini dilakukan dengan pengujian Physical Properties dan Mechanical Properties. Pelaksanaan pengujian yang dilakukan antara lain: pemeriksaan kadar air, berat jenis, pengujian kuat lentur dan elastisitas, kuat tekan sejajar serat, kuat tarik sejajar serat, dan kuat geser sejajar serat. Dudukan Benda Uji Tekuk Modifikasi Alat uji tekuk modifikasi terdiri dari dudukan benda uji sebagai tempat benda uji dan alat pemberi beban yaitu jack hydraulic serta dial gauge yang akan diletakkan di tengah benda uji untuk membaca lendutan yang terjadi. Dudukan benda uji dirancang dari profil baja H 250 x 250 x 9 x 14 dengan panjang 270 cm.
Proses Pengujian Benda Uji Pada pengujian ini benda uji direncanakan adalah kolom persegi yang digandakan dan disambung dengan baut. Alasan pemilihan kolom persegi karena kolom tersebut dapat ditentukan sumbu lemahnya sehingga dapat diperkirakan arah tekuknya. Langkah pertama, penempatan benda uji pada dudukan diatur sesuai dengan panjang kolom sehingga posisi benda uji simetris dan tegak lurus. Kolom diletakkan dengan posisi dimana bagian panjang kayu (h) berada pada bagian horizontal sehingga arah tekuk yang dikehendaki akan mengarah pada bagian sumbu bahannya (sumbu x). Pada peletakan kolom pada dudukan benda uji pemberian guli-guli besi diletakkan pada bagian atas dudukan benda uji untuk menjaga tidak terjadinya deformasi pada bagian sumbu bebas bahannya (sumbu y). Penambahan pelat diberikan pada salah satu perletakkan untuk mengurangi jarak antara jack dengan salah satu tumpuan dan menjaga agar tidak terjadinya lendutan pada salah satu perletakkan sendi yang statis maupun terjadinya torsi sehingga perletakan kolom menjadi sendi-sendi. Mistar ditempatkan pada tengah bentang untuk mengetahui besar deformasi yang terjadi pada kolom. Setelah pemasangan selesai, pengujian dilakukan dengan memberikan pembebanan 250 kg secara bertahap. Selama pemberian beban, 4
dilakukan pengamatan tanda-tanda yang terjadi pada kolom, pembacaan alat pengukur, dan pencatatan data. Dalam pengamatan dan pencatatan data yang sangat diperhatikan adalah dalam mencari beban elastis, kritis, dan ultimate/patah. Pemberian beban dihentikan apabila kolom sudah mendapatkan beban ultimate/patah. 4. HASIL DAN PEMBAHASAN Kadar Air Pemeriksaan kadar air kayu diteliti pada 5 buah sampel dengan ukuran 6 cm x 3 cm x 6 cm. Hasil pemeriksaannya adalah sebagai berikut: Tabel 1. Hasil Pemeriksaan Kadar Air Kayu Berat Kering Berat Mula-Mula Kadar Air Sampel Udara(Wu) (Wm) % 1. 0.124 0.131 5.645 2. 0.129 0.135 4.651 3. 0.119 0.125 5.042 4. 0.129 0.135 4.651 5. 0.109 0.114 4.587 TOTAL 24.576 kadar air rata – rata dari kelima sampel kayu tersebut adalah 3.8758 %. Pemeriksaan Berat Jenis Pemeriksaan berat jenis kayu diteliti pada 5 buah sampel kayu dengan ukuran ( 3 x 6 cm x 6 cm ). Hasilnya adalah sebagai berikut : Tabel 2. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Kayu Berat (kg) Volume (m3) Sampel Ρ(kg/m3) m(%) Gm a Wg Vg 1. 0.131 108 x 10-6 1213 5.645 1.148 0.812 -6 2. 0.135 108 x 10 1250 4.651 1.194 0.845 3. 0.125 108 x 10-6 1157 5.042 1.101 0.832 4. 0.135 108 x 10-6 1250 4.651 1.194 0.845 -6 5. 0.114 108 x 10 1056 4.587 1.009 0.847 Total nilai berat jenis rata-rata dari kelima sampel kayu diatas adalah 0.876.
Gb
G15
0.921 0.942 0.887 0.942 0.823
1.049 1.077 1.005 1.077 0.924 5.133
Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Benda uji untuk pengujian kuat tekan sejajar serat kayu digunakan kayu berukuran 2 cm x 2 cm x 6 cm sebanyak 5 sampel. Hasilnya adalah sebagai berikut : Tabel 3. Hasil Pemeriksaan Kuat Tekan Sejajar Serat Kayu Sampel P = beban (kg) Luas (cm2) KuatTekan (kg/cm2) 1. 4000 4 1000 2. 3400 4 850 3. 3600 4 900 4. 3700 4 925 5. 3800 4 950 TOTAL 4625 tegangan tekan sejajar serat rata – rata sampel adalah 794.748 (kg/cm2) dalam PKKI 1961, sedangkan berdasarkan SNI 2002 adalah 794.748/2.25 = 353.221 (kg/cm2). Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu Hasil Pengujian kuat tarik yang diteliti pada 3 buah sampel kayu dengan lebar 12 mm, tebal 8 mm dan luas 96 mm2 adalah sebagai berikut :
5
Tabel 4. Hasil Pemeriksaan Kuat Tarik Sejajar Serat Kayu Sam pel
Tebal (mm)
Lebar (mm)
1. 2. 3.
7.15 7.15 6.3
8.2 7.15 8
Lo (mm)
Lu (mm)
∆L (mm)
Fu (N)
150 157 7.0 8800 150 158.5 8.5 11000 150 155.5 5.5 6600 Total Maka kuat tarik sejajar serat rata-rata sampel adalah ( σv// ) = 1653.93 kg/cm2
σv (N/mm2)
Regangan (ε) %
150.09 215.17 130.92 496.18
4.667 5.667 3.667 14.001
Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat Kayu Uji geser kayu dilakukan terhadap tiga sampel dengan ukuran Pengujian Kuat Geser Sejajar Serat Kayu. Hasil pemeriksaan kuat geser sejajar serat kayu dengan tiga buah sampel dengan ukuran 50 mm x 50 mm. Tabel 5. Hasil Pemeriksaan Kuat Geser Sejajar Serat Kayu No B (cm) H (cm) Beban Maks (N) Kuat Geser (N/mm2) 1 50 50 32000 12.8 2 50 50 38000 15.2 3 50 50 34000 13.6 Total 41.6 2 Maka kuat geser sejajar serat rata-rata sampel adalah 110.188 kg/cm . Pengujian Elastisitas dan Lentur Kayu Penelitian elastisitas kayu dilakukan terhadap tiga sampel yang berukuran 30 cm x 2 cm x 2,1 cm. Pencatatan dial penurunan setiap penambahan beban 50 kg. Hasil penelitian sebagai berikut: 16 14
Tegangan (σ)
12 10 8 6 4 2 0 0
0,005
0,01
0,015
0,02
Regangan (ε)
Gambar 1. Grafik Tegangan - Regangan Hasil Pengujian Elastisitas Kayu Sampel 1
6
20 y = 1206,4x R² = 0,9391
18 16
Tegangan (σ)
14 12 10 8 6 4 2 0 0
0,005
0,01
0,015
0,02
Regangan (ε)
Gambar 2. Grafik Regresi Linear Tegangan – Regangan Kayu Sampel 1
18 16 14
Tegangan (σ)
12 10 8 6 4 2 0 0
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
0,012
0,014
Regangan (ε)
Gambar 3. Grafik Tegangan – Regangan Hasil Pengujian Elastisitas Kayu Sampel 2
7
20 y = 1470,5x R² = 0,9688
18 16
Tegangan (σ)
14 12 10 8 6 4 2 0 0
0,002
0,004
0,006
0,008
0,01
0,012
0,014
Regangan (ε)
Gambar 4. Grafik Regresi Linear Tegangan – Regangan Kayu Sampel 2
Sampel 1 2
Tabel 6. Hasil Regresi Kedua Sampel Persamaan X (Regangan) Y (Tegangan) Y Y = 1206X 0.012014062 14.48895933 Y = 1470X 0.0103425 15.20347503 Total 29.69243435
Ew = Y/X 1206 1470 2676
Nilai elastisitas rata – rata sampel = = 1329 kg/mm2 = 132900 kg/cm2 Nilai kuat lentur rata – rata dari kayu adalah 1366.95 kg/cm2. Kesimpulan Hasil Pengujian Physical dan Mechanical Properties Dari hasil penelitian physical dan mechanical properties yang telah dibahas diatas, maka dapat ditabulasikan pada tabel 7. Tabel 7. Rangkuman Penelitian Mechanical Properties Jenis Penelitian Hasil Penelitian 3.8758 %. Kadar Air 0.876 gr/cm2 Berat Jenis 794.748 kg/cm2 Kuat Tekan Sejajar Serat 1664.05 kg/cm2 Kuat Tarik Sejajar Serat 132900 kg/cm2 Elastisitas Lentur Kayu 1366.95 kg/cm2 Tegangan Lentur Kayu 110.188 kg/cm2 Kuat Geser Sejajar Serat Menurut ketentuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu (PKKI 2002), kuat acuan berdasarkan pemilahan secara mekanis diambil berdasarkan modulus lentur. Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa menurut ketentuan kuat acuan Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu (PKKI 2002) maka kayu yang digunakan dengan modulus elastisitas 132900 kg/cm2 termasuk kayu dengan kode mutu E13 = 14000 Mpa.
8
Analisis Teori Euler - E = 132900 kg/cm2 (dari mekanikal properties) - Panjang kolom L = 200 cm - b = 3 cm ; h = 6 cm - A = 2 x 3cm x 6 cm = 36 cm2 Inersia gabungan untuk kolom ganda (dalam hal ini penguji memasang kayu dengan kampuh vertikal)
h
b
b
-
(diantara 100-150) (O.K)
diperoleh grafik deformasi terhadap beban berikut ini: 7000 6000
BEBAN ( Kg )
5000 4000 3000 2000 1000 0 0
50
100
150
200
250
300
350
DEFORMASI ( mm )
Gambar.5. Grafik Pengujian Tekuk Kolom Kayu Panggoh Ganda Dari gambar 5. diatas diperoleh nilai Pelasitis = 3250 kg dengan deformasi δ = 71.0 mm karena pada titik (71.0 ; 3250) deformasi yang terjadi masih linear, sementara pada titik (90.0 ; 3500) deformasi yang terjadi sudah tidak linear lagi. Dengan demikian, titik (71.0 ; 3250) adalah sebagai kesetimbangan stabil (stable equilibrium). Dari grafik ini pula pada dilihat bahwa pada titik (294.0 ; 6500) kayu telah mengalami runtuh sehingga didapat bahwa Pultimate = 6500 kg. Dengan demikian, keadaan kayu yang telah runtuh ini disebut dengan kesetimbangan tidak stabil (Unstable equilibrium). Maka dari pengujian di peroleh tegangan yang terjadi untuk batang ganda adalah :
9
-
< σijin = 353.221 kg/cm2 (O.K) < σijin= 794.748 kg/cm2 (O.K)
Pembahasan Hasil Pengujian Ada beberapa hal yang terlihat pada hasil pengujian yang dirasa perlu untuk mendapatkan pembahasan antara lain sebagai berikut 1. Terjadinya deformasi pada awal penambahan beban walaupun relatif kecil. Hal ini dapat disebabkan karena ketika pelaksanaan pengujian, beban tidak benar-benar diterima tepat lurus pada sumbu batang dan sumbu kolom. Kemudian sangat sulit untuk memastikan letak titik berat penampang yang benar-benar akurat. Kedua masalah ini menyebabkan timbulnya momen eksentrisitas yang mengakibatkan deformasi. Dengan terjadinya deformasi awal maka hasil pengujian berbeda dengan analitis. 2. Penentuan nilai Pelatis pada grafik dilihat pada adanya perubahan grafik dari yang linier menjadi tidak linier. Jika dalam percoban, dapat ditentukan pada saat benda uji yang ditekan masih bisa kembali ke bentuk semula bila jack dilepaskan. Kondisi ini disebut dengan kesetimbangan stabil (stable equlibrium). 3. Penentuan nilai Pultimate pada grafik dilihat dengan sudah tidak adanya lagi besar nilai deformasinya karena telah mengalami runtuh/patah. Pada percobaan pun dapat dilihat dengan runtuh/patah nya benda uji. Kondisi ini disebut dengan kesetimbangan tidak stabil (Unstable equlibrium). 4. Penentuan nilai Pcr diperoleh dari perbatasan nilai antara lendutan stabil dengan lendutan tidak stabil. Hal ini disebabkan karena dalam praktek batang tekan, tekuk diartikan sebagai perbatasan antara lendutan stabil dengan lendutan tidak stabil. Jadi bukan kondisi sesaat yang terjadi pada batang tekan. Kondisi ini disebut dengan kesetimbangan netral (precarious equlibrium). Dari hasil analitis benda uji, didapat nilai Pcr = 3537.92 kg dan = 98.276 kg/cm2 Dari hasil penelitian di laboratorium didapat nilai Pelastis = 3250 kg; 90.278 kg/cm2 Pultimate = 6500 kg ; 180.556 kg/cm2 Pcr = 4500 kg ; 125.000 kg/cm2 5. Besarnya perbedaan nilai Pcr hasil pengujian dengan Pcr hasil analitis dapat disebabkan oleh perbedaan antara nilai eksentrisitas kayu hasil pengujian dengan nilai eksentrisitas kayu yang sesungguhnya. Sedangkan perbedaan tegangan ultimate yang terjadi antara mekanikal properties dengan percobaan karena adanya faktor tekuk. Hasil perbandingan antara nilai pengujian dilaboratorium dengan analitis dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4.12 Perbandingan Hasil Nilai Pengujian di Laboratorium dengan Analitis σelastis σkritis σultimate Pkritis Pultimate Pelastis (kg) 2 2 (kg) (kg) (kg/cm ) (kg/cm ) (kg/cm2) 3250 90.278 4500 125.000 6500 180.556 Penelitian 3050.853 353.221 3537.92 98.276 6864.42 794.748 Analisis 6. Penggunaan baut ditengah bentang pada percobaan kali ini dianggap tidak tepat karena pada dasarnya gaya lintang di tengah bentang adalah sama dengan nol seperti yang telah dijelaskan pada teori di bab II sehingga pada tengah bentang tidak perlu di letakkan baut. 5. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa : 1. Dari perhitungan secara teoritis didapat nilai : Pcr = 3537.92 kg dan = 98.276 kg/cm2 2. Dari hasil pengujian di laboratorium didapat nilai : Pelastis = 3250 kg ; 90.278 kg/cm2 10
3. 4. 5. 6.
7. 8.
Pcr = 4500 kg ; 125.000 kg/cm2 Pultimate = 6500 kg ; 180.556 kg/cm2 Nilai deformasi pada saat benda uji mengalami runtuh/patah yaitu sebesar 294 mm. perbandingan nilai beban kritis (pcr) antara hasil pengujian dengan hasil analitis yaitu sebesar 78.620 % perbandingan nilai tegangan ultimit antara percobaan dengan mekanikal properties yaitu sebesar 22.718% Besarnya perbedaan nilai beban kritis (pcr) hasil pengujian dengan nilai beban kritis (pcr) hasil analitis dapat disebabkan oleh perbedaan antara nilai eksentrisitas kayu hasil pengujian dengan nilai eksentrisitas kayu yang sesungguhnya. Besarnya perbedaan tegangan ultimit yang terjadi antara mekanikal properties dengan percobaan karena adanya faktor tekuk. Shear connector yang digunakan adalah baut dengam diameter 12.7 mm yang didesain secara ultimate dan pada saat struktur kolom kayu ganda patah, penghubung geser (shear connector) baut tidak mengalami perubahan bentuk.
Saran 1. Perlunya diadakan peneletian kembali pada kolom kayu panggoh dengan sampel yang lebih banyak agar hasil penelitian lebih akurat. 2. Perlunya diadakan penelitian kembali pada kolom kayu panggoh dengan perletakan yang berbeda dari penetilian penulis, seperti perletakan sendi -jepit, jepit - jepit, dan lain lain, untuk mendapatkan hasil yang memiliki nilai akurasi yang tinggi. 3. Perlunya alat-alat laboratorium yang memadai dan terbaru untuk mendapatkan hasil percobaan yang lebih akurat. 4. Pada saat melakukan pengujian di Laboratorium bahan uji harus bebas dari getaran karena memiliki dampak terhadap pembacaan dial. DAFTAR PUSTAKA Suhardiman,M. Ginting, Arusmalen. dan Herman. (2011).’’ Pengaruh Jarak antara Elemen Batang Tekan terhadap Kuat Tekan” . Jurnal Teknik Sipil. 7(1), 1-13. Badan Standarisasi Nasional. (2002). Tata Cara Perencanaan Kayu Indonesia ( Revisi PKKI NI-5 )., Jakarta : BSN. Awaludin, A., (2002). Konstruksi Kayu. Biro Penerbit KMTS Jurusan Teknik Sipil FT UGM, Yogyakarta. Awaludin, A., (2002). Dasar-Dasar Perencanaan Sambungan Kayu. Biro Penerbit KMTS Jurusan Teknik Sipil FT UGM, Yogyakarta. Sumarni, S., 2007. Struktur Kayu. Surakarta: Lembaga Pengambangan Pendidikan (LPP) UNS dan UPT Penerbitan dan Pencetakan UNS (UNS Press). Ir. K. H. Felix Yap., 2005. Konstruksi Kayu. Bandung: Binacipta. Badan Standarisasi Nasional, (2002). Tata cara Perencanaan Kayu Indonesia (Revisi PKKI NI-5). Jakarta: BSNAriestadi, Dian., 2008. Teknik Struktur Bangunan Jilid 2. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Departemen Pendidikan Indonesia. Anonim. 1994. SK SNI 03-3400-1994: Metode Pengujian Kuat Geser Kayu di Laboratorium. Jakarta: Badan Penelitian dan Pengembangan. Tambun, Alboin Ferdinand Ariady. 2011. “Fungsi Pelat Kopel Baja pada Batang Tekan”. Fakultas Teknik. Universitas Sumatera Utara. Medan. Angraini, Vivi. 2013. “Perilaku Balok Komposit Kayu Panggoh –Beton dengan Diisi Kayu Panggoh di Dalam Balok Beton (Eksperimen)”. Fakultas Teknik. Universitas Sumatera Utara. Medan. Bayu kelik,, 2012. Buckling stress. http://blog.ub.ac.id/kelikbayua/2012/09/20/buckling-stress Sumirin,. 2011. Bab 7: Analisis Tekuk. http://kumpulan-referensi.blogspot.com/2011/08/analisistekuk.html
11
