BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Sebelum adanya bahan konstruksi dari beton, baja, dan kaca, bahan konstruksi yang
umum digunakan dalam kehidupan manusia adalah kayu. Selain untuk bahan konstruksi, material ini dipakai sebagai peralatan maupun perabotan karena memiliki nilai estetika yang tinggi. Sampai saat ini keperluan akan kayu masih dibutuhkan oleh masyarakat luas karena salah satu sifat kayu merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui (renewable resource) berbeda dengan bahan konstruksi lainnya seperti beton, baja, dan kaca yang asalnya dari sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui (unrenewable resource). Selain dari sifat asal dan estetikanya, kayu memiliki sifat keistimewaan tersendiri seperti dapat menyerap CO2 dan melepaskan O2, mempunyai ketahanan terhadap pembebanan yang tegak lurus maupun sejajar dengan seratnya, awet apabila dirawat, dan elastis sehingga mudah dibentuk. Sifat seperti ini yang membuat keistimewaan dari material kayu dan tidak dimiliki oleh bahan konstruksi lain. Dengan perkembangan zaman sekarang ini, material kayu sudah sedikit digunakan sebagai bahan konstruksi karena sudah digantikan dengan material lain. Oleh sebab itu, dewasa ini diperlukan sistem pengelolaan yang baik sehingga material kayu tetap dapat digunakan sebagai bahan konstruksi berupa (kolom), kuda-kuda atap, balok, jembatan, plat lantai, dsb. Tanaman aren (Arenga pinnata) atau disebut juga enau merupakan pohon yang memiliki multi fungsi karena daunnya untuk janur, bungkus ketupat, dan atap daun/rumbia William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
rumah, tulang daun untuk lidi (sapu), akar untuk obat tradisional, buah untuk bahan makanan dan minuman apabila difermentasikan, dan batang untuk berbagai macam peralatan dan bahan bangunan. Tanaman ini banyak terdapat hampir di seluruh wilayah Nusantara khususnya pada daerah perbukitan dan lembah dengan ketinggian 1.400 meter diatas permukaan laut. Namun yang paling baik berada pada ketinggian 500 – 800 meter diatas permukaan laut dengan curah hujan lebih dari 1.200 mm setahun, sehingga tanaman ini sangat berpotensi tumbuh pada daerah iklim sedang dan iklim basah seperti pada daerah Sumatera Utara. Tanaman aren sesungguhnya tidak membutuhkan kondisi tanah yang khusus sehingga dapat tumbuh pada tanah-tanah liat, berlumpur dan berpasir, tetapi aren tidak tahan pada tanah yang kadar asamnya tinggi (pH tanah terlalu asam) (Hatta-Sunanto, 1982).
Gambar 1.1. Kayu Aren (Arenga pinnata) Sebelum adanya besi/baja sebagai material bangunan, di Sumatera Utara batang aren merupakan salah satu hasil hutan yang sudah lama digunakan sebagai bahan konstruksi untuk tiang (kolom) pada rumah adat dan beberapa masih bertahan sampai sekarang. Oleh karena itu material ini perlu diteliti kembali dan dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat mengingat keperluan masyarakat akan kayu terus meningkat. William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
Panggoh (teras kayu) dari pohon aren merupakan nama lain yang digunakan untuk wilayah Sumatera Utara, khususnya pada Kabupaten Karo. Masyarakat Karo menggunakan kayu panggoh untuk membuat rumah dan kebutuhan peralatan lainnya. Material ini digunakan karena dapat menahan beban besar mengingat untuk rumah zaman dahulu masyarakat Karo dalam satu rumah ditinggali oleh delapan kepala keluarga atau disebut dengan rumah Siwaluh Jabu. Tiang (kolom) kayu merupakan komponen struktur yang bertugas menahan beban akibat tekanan aksial dan mempunyai peran penting dalam struktur bangunan. Kegagalan kolom akan mengakibatkan runtuhnya komponen struktur lain yang berhubungan dengannya, sama halnya dengan kerangka manusia. Hal ini disebabkan oleh panjang, lebar, bentuk, dan tinggi suatu komponen struktur yang mempengaruhi tekukan yang akan terjadi, dan tekuk yang terjadi dapat diatasi dengan beberapa cara seperti menggabungkan kayu dengan klos dan dihubungkan dengan baut. Dalam analisa perencanaan konstruksi, suatu batang dapat memikul tarik, tekan, momen ataupun kombinasinya. Pada suatu konstruksi akibat penekanan pada suatu batang yang mengalami gaya tekan aksial. Tekuk kolom umumnya hanya mengalami kombinasi momen dengan tekan. Tekuk (buckling) dapat terjadi sebelum atau sesudah tegangan idiil tercapai, maka dalam percobaan ini penulis ingin melihat sejauh mana perhitungan kekutan kayu panggoh ganda dari aren dengan klos yang disambung dengan baut dan menguji tekuknya dengan alat pengujian tekuk modifikasi di laboratorium struktur.
William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
0,5 0,65
0,7 0,80
1,0 1,2
1,0 1,0
2,0 2,10
2,0 2,0
Garis terputus menunjukkan diagram kolom tertekuk
Nilai Kc teoritis Nilai Kc yang dianjurkan untuk kolom yang mendekati kondisi idiil
Jepit
Kode ujung
Sendi
Hall tanpa putaran sudut/Jepit bergoyang
Ujung bebas/Jepit bebas Gambar 1.2. Jenis Tekuk Kolom Euler
Mengacu pada uraian diatas, penulis akan mencoba menganalisa teori maupun perumusan tekuk kolom dengan melakukan penelitian di laboratorium sesuai dengan judul “Analisa Dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut”
1.2.
Tujuan Penelitian a.
Mendapatkan gambaran tentang uji tekuk kolom ganda konstruksi kayu panggoh dengan klos dan sambungan baut.
b.
Mendapatkan hasil pengujian mechanical properties dan physical properties dan membandingkannya dengan hasil analitis
William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
1.3.
c.
Mendapatkan hubungan antara deformasi dan gaya dari hasil pengujian.
d.
Membandingkan hasil analitis tekuk euler dengan hasil eksperimental.
Perumusan Masalah Dari latar belakang dapat dirumuskan suatu permasalahan, sebagai berikut: a.
Bagaimana keadaan beban elastis, beban kritis, beban ultimate, panjang tekuk, dan jari-jari kelembaman benda uji jika dibandingkan dengan analisa teori Euler?
b.
Bagaimana perilaku benda uji kayu panggoh ganda dengan klos yang disambung dengan baut apabila dibebani secara normal sentris yang tergantung pada perletakkan dan panjang benda uji?
c.
1.4.
Bagaimana hubungan grafik pembebanan dan deformasi dari benda uji?
Metode Penelitian Metodologi dan tahapan pelaksanaan yang dibuat penulis dalam pengerjaan tugas
akhir ini menggunakan beberapa pendekatan antara lain: a.
Analisa physical dan mechanical properties kayu;
b.
Analisa perhitungan berdasarkan teori Euler;
c.
Analisa hasil pengujian laboratorium;
d.
Membandingkan hasil analisa perhitungan berdasarkan teori Euler dengan pengujian laboratorium.
1.5.
Batasan Masalah Mengingat dalam penelitian yang akan dilakukan terdapat keterbatasan alat uji
tekuk, maka beberapa lingkup masalah yang dibatasi akan dibahas sebagai berikut: William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
a.
Pembebanan kolom kayu tersebut adalah pembebanan normal sentris;
b.
Perletakkan yang ditinjau adalah sendi-sendi;
c.
Mechanical Properties yang konstan dari setiap jenis kayu;
d.
Penampang batang kayu yang diuji adalah batang ganda dengan klos yang disambung dengan baut dan dimensi kayunya 2 x 3 x 6;
e.
Bentang benda uji kayu yang akan diuji ± 2 meter;
f.
Analisa perhitungan berdasarkan Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia 1961 dan SNI 2002.
1.6.
Mekanisme Pengujian Pengujian dilakukan dengan meletakkan balok kayu panggoh secara horizontal pada
benda pengujian yang dimodifikasi dari profil baja dengan bentang yang disesuaikan setelah ukuran penampang kayu didapat dan salah satu ujung baja dilas sehingga menjadi perletakkan sendi, sedangkan ujung yang satu lagi di buat statis sehingga dapat di geser untuk menyesuaikan ukuran balok. Beban P diberikan secara bertahap pada salah satu ujung balok secara horizontal dengan alat jack, searah dengan normal sentrisnya. Dial gauge diletakkan pada titik-titik daerah lemah kayu sehingga dapat dilihat apabila terjadi retak dan hasil pembacaan dial dicatat maupun retak yang terjadi diberi tanda. Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah.
William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
Gambar 1.3. Model Pengujian dan Bahan Uji
William Arthur Yehezki Bangun : Analisa dan Eksperimental Tekuk Kolom Ganda Konstruksi Kayu Panggoh Dengan Klos dan Sambungan Baut, 2013 USU Repository © 2013 Universitas Sumatera Utara
