BAB I PENDAHULUAN
I.1
Latar Belakang Kayu merupakan salah satu material konstruksi yang paling banyak terdapat
di alam dan pertama kali digunakan dalam sejarah umat manusia. Kayu sampai saat ini masih banyak digunakan sebagai bahan konstruksi bangunan untuk rumah tinggal, gedung, jembatan, bantalan kereta api dan lain – lain. Kayu dipilih sebagai bahan konstruksi selain karena alasan mudah didapat, harganya relatif murah dan memiliki nilai estetika yang tinggi. ( Frick,1981 ) juga menyatakan bahwa material kayu akan selalu dibutuhkan manusia karena sifat utama yang dimiliki yaitu kayu merupakan kekayaan alam ( natural resources )yang tidak akan pernah habis, mudah dalam pemrosesan serta memiliki sifat –sifat spesifik yang tidak dimiliki oleh bahan lain. Selain keuntungan kayu seperti yang telah disebutkan di atas kayu juga mempunyai kekuatan yang tinggi ( tekan sejajar atau tegak lurus serat) dan berat yang rendah dibandingkan dengan konstuksi yang lainnya, mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap pengaruh kimia ( Chemical Attack ), dan bersifat isolator. Namun demikian kayu juga memiliki kekurangan antara lain sifat kurang homogen dengan adanya cacat kayu, mata kayu, beberapa bersifat kurang awet, dapat memuai dan menyusut dengan perubahan kelembaban meski tetap elastis dan yang terutama adalah kayu mudah terbakar. Tidak semua jenis kayu dapat dijadikan bahan konstruksi. Penilaian terhadap kayu di bedakan atas kelas kuat dan kelas awetnya.
Universitas Sumatera Utara
Ditinjau dari perencanaan mekanika, konstruksi kayu memiliki perbedaan dengan konstruksi lain, seperti pada beton bertulang atau baja. Pada konstruksi kayu akan ditemukan kondisi sambungan yang tidak mungkin rigid seperti pada beton bertulang atau pada konstruksi baja. Pada konstruksi kayu terdapat batasan deformasi atau displacement pada sambungannya dimana batasan displacement sambungan yang diizinkan adalah sampai dengan 1,5 mm (Felix, 1992). Untuk alat sambung sendiri ada beberapa macam yaitu alat sambung perekat (epoxy), pasak, paku dan baut. Efektifitas masing – masing alat sambung berbeda – beda tergantung dari karakterisatik masing – masing sambungan dimana keefektifitasan lat sambung perekat dapat mencapai 100%, pasak 60%, paku 50% dan baut 30% (Felix,1992). Untuk penelitian ini, material digunakan kayu Meranti . Kayu Meranti saat ini menjadi salah satu alternatif yang bisa dijadikan sebagai bahan konstruksi karena lebih mudah ditemukan dipasaran dan harganya jauh lebih murah dibanding dengan kayu Damar laut, Jati dan lain – lain yang dikenal sebagai bahan konstruksi berkualitas baik. Berdasarkan pemikiran diatas dan karena penelitan – penelitian sebelumnya hanya meneliti sambungan dengan satu jenis alat penyambung saja maka dilakukan penelitian terhadap sambungan kayu meranti dengan menggunakan alat sambung paku dan baut di uji untuk masing – masing alat sambung tersebut dan kombinasi keduanya. Pembebanan yang diberikan adalah pembebanan aksial tekan sejajar serat. Dan sebagai acuan digunakan Standar Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia 2002
Universitas Sumatera Utara
I.2
Perumusan Masalah Adapun yang menjadi perumusan masalah dalam eksperimen yaitu untuk
mengetahui : 1. Bagaimana pengaruh pemberian gaya normal pada sambungan kayu meranti dengan alat penyambung paku dan baut serta berapa besar beban ultimate yang dapat dipikul pada masing – masing tipe alat sambung tersebut. 2. Bagaimana jika kedua alat sambung dikombinasi, antara baut dan paku. Apakah mengalami perkuatan atau perlemahan jika dibandingkan dengan sambungan kayu dengan penyambung paku dan penyambung baut. 3. Berapa kisaran nilai faktor keamanan untuk menaikkan kekuatan sambungan kombinasi jika ternyata mengalami perlemahan dibandingkan terhadap kayu tanpa sambungan, dengan sambungan paku dan dengan sambungan baut serta mendapatkan efektifitas masing – masing sambungan. 4. Bagaimana bentuk grafik hubungan beban dan deformasi dari keempat sampel penelitian.
I.3
Tujuan Penelitian Tujuan penelitian dari tugas akhir ini adalah : 1. Untuk meneliti sifat fisis dan mekanis kayu meranti meliput i Elastisitas kayu ( Ew ), Tegangan izin sejajar serat ( Ft ), Tegangan izin lentur ( Fb ), kadar air serta berat jenis kayu meranti. 2. Menghitung secara teoritis dan membandingkan hasil perhitungan teoritis (Prencana atau Zu) dengan hasil percobaan (Plab atau Pu).
Universitas Sumatera Utara
3. Untuk mengamati perubahan yang terjadi pada alat sambung setelah mendapat beban normal tekan sejajar serat ultimate. 4. Untuk mengetahui pengaruh pemberian gaya normal tekan sejajar serat terhadap keempat sampel terutama untuk kombinasi paku dan baut apakah mengalami perlemahan atau perkuatan sampai pada beban ultimate. 5. Mencari kisaran nilai factor keamanan untuk kekuatan sambungan kombinasi dibandingkan dengan kekuatan tiga sampel pengujian yang lain. 6. Mengetahui nilai efektifitas sambungan dengan paku, sambungan dengan baut dan sambungan dengan kombinasi alat sambung.
1.4
Pembatasan Masalah Pada penelitian ini masalah dibatasi pada : 1. Kayu besifat homogen dan ortotropis. 2. Beban bersifat linier menurut Hukum Hooke. 3. Kayu yang digunakan adalah Kayu Meranti dimana dimensi kayu yang disambung (4 x 8 x 16)cm, penyambung (2 x 8 x 30)cm. 4. Alat sambung yang digunakan adalah paku dan baut. 5. Jumlah paku dan baut dalam sambungan kombinasi direncanakan setengah dari jumlah paku dan setengah dari jumlah baut. 6. Perencanaan mengacu pada Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia 2002
Universitas Sumatera Utara
1.5
Metodologi Penelitian Langkah – langkah yang dilakukan dalam penelitian adalah sebagai berikut : 1. Persiapan penelitian meliputi penyediaan bahan yakni kayu dan alat penyambungnya, pemotongan dan pengetaman kayu serta pemasangan alat sambung. Sampel pengujian 4 jenis dengan jumlah pengujian dua sampel yakni kayu
tanpa
sambungan,
dengan penyambung
paku,
dengan
penyambung baut dan kombinasi kedua alat penyambung. 2. Pelaksanaan Pengujian Penelitian dilakukan dengan pengujian dilaboratorium Bahan Rekayasa Teknik Sipil USU antara lain : a. Pengujian Physical dan Mechanical Properties kayu untuk mendapatkan •
Berat jenis dari kayu yang dipakai.
•
Kadar air dari kayu yang dipakai.
•
Tegangan tekan izin sejajar serat kayu ( Fc ).
•
Teganan lentur izin ( Fb ).
•
Elastisitas lentur kayu ( Ew ).
b. Pengujian kuat tekan sambungan dengan pemberian gaya aksial tekan sejajar serat dengan mesin kompres kapasitas 200 Ton dan untuk pembacaan penurunan digunakan dial gauge dengan ketelitian 0.01 mm. Dan analisa penelitian mengacu kepada Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia 2002.
Universitas Sumatera Utara
Gambar I.1 Variasi Sampel Penelitian Sambungan di Laboratorium
Universitas Sumatera Utara
Gambar I.2 Sket Tampak Samping Sampel Pengujian Sambungan
Universitas Sumatera Utara
