BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sifat Fisis Sifat fisis dari panel CLT yang diuji yaitu, kerapatan (𝜌), kadar air (KA), pengembangan volume (KV) dan penyusutan volume (SV). Hasil pengujian sifat fisis disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Sifat fisis panel CLT Kayu Sengon No.
Contoh Uji
𝜌 (g/cm3)
KA (%)
KV (%)
SV (%)
I. Panel CLT 1.
A1B1
0.38
13.84
5.16
4.84
2.
A1B2
0.40
14.07
5.32
3.14
3.
A1B3
0.44
14.62
5.69
3.83
4.
A1B4
0.38
13.94
5.09
3.23
5.
A1B5
0.36
13.92
5.19
2.93
6.
A2B1
0.35
13.50
5.15
3.80
7.
A2B2
0.37
14.18
5.24
3.40
8.
A2B3
0.33
14.26
3.18
3.16
9.
A2B4
0.35
14.27
4.59
3.02
10
A2B5
0.39
14.11
3.90
3.01
11.
A3B1
0.34
14.20
7.28
4.58
12.
A3B2
0.38
14.79
4.60
3.94
13.
A3B3
0.38
14.75
5.03
4.06
14.
A3B4
0.37
14.06
5.83
4.53
15.
A3B5
0.36
14.30
4.73
3.44
Rata-rata
0.37
14.19
5.07
3.74
II. Kontrol
0.36
15.08
5.84
5.16
Keterangan : 𝜌 = Kerapatan (g/cm³) KA = Kadar air (%) KV = Pengembangan volume (%) SV = Penyusutan volume (%) A1 = Kombinasi ketebalan lamina (1-3-1) cm A2 = Kombinasi ketebalan lamina (1.67-1.67-1.67) cm A3 = Kombinasi ketebalan lamina (2-1-2) cm
B1 = Orientasi sudut 0° B2 = Orientasi sudut 30° B3 = Orientasi sudut 45° B4 = Orientasi sudut 60° B5 = Orientasi sudut 90°
19
Secara keseluruhan, rata-rata nilai kerapatan sebesar 0.37 g/cm³, kadar air 14.19 %, pengembangan volume 5.07 %, dan penyusutan volume 3.74 %. Hasil analisis keragaman sifat fisis panel CLT disajikan pada Tabel 2. Tabel 2 Analisis keragaman sifat fisis panel CLT Kayu Sengon Sumber Keragaman ρ KA
KV
SV
Kombinasi ketebalan
0.0013* 0.0003* 0.0003* 0.0063*
Orientasi sudut
0.2341tn 0.0001* 0.0036* 0.0002*
Kombinasi ketebalan dan orientasi sudut
0.0097* 0.0247* 0.0028* 0.0377*
Keterangan :
tn = Tidak berpengaruh nyata * = Berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
4.1.1 Kerapatan Kerapatan ialah massa atau berat per satuan volume. Kerapatan biasanya dinyatakan dalam pon per kaki kubik atau kilogram per meter kubik (Haygreen et al. 2003). Kerapatan ialah kandungan massa dalan satuan volume bahan (Tsoumis 1991). Nilai kerapatan panel CLT berkisar antara 0.33 g/cm3 hingga 0.44 g/cm3 dengan rata-rata keseluruhan 0.37 g/cm3 dan kerapatan papan kontrol 0.36 g/cm3 (Tabel 1). Sedangkan berdasarkan hasil penelitian Apriliana (2012) nilai rata-rata kerapatan CLT Sengon dengan perekat yaitu sebesar 0.33 g/cm3. Jika dibandingkan dengan papan kontrol dan CLT perekat, maka CLT dengan paku mempunyai nilai kerapatan yang lebih tinggi. Hal tersebut diduga akibat KA ratarata CLT paku lebih besar jika dibandingkan dengan CLT perekat, karena nilai kadar air dapat mempengaruhi nilai kerapatan dari kayu. Semakin turun kadar air semakin kecil nilai kerapatan, begitu juga sebaliknya semakin besar kadar air semakin besar pula nilai kerapatan suatu kayu. Analisis keragaman (Tabel 2) menunjukkan bahwa interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kerapatan panel CLT, sehingga harus dilakukan uji lanjut Duncan. Sebaran nilai kerapatan panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina disajikan pada gambar 9.
Kerapatan (g/cm³)
20
1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 A3B5
A3B4
A3B3
A3B2
A3B1
A2B5
A2B4
A2B3
A2B2
A2B1
A1B5
A1B4
A1B3
A1B2
A1B1
0.00
Panel CLT
Gambar 9 Sebaran rataan kerapatan panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut terhadap kombinasi ketebalan dan orientasi sudut pada nilai kerapatan (Lampiran 1) menunjukkan bahwa rata-rata kerapatan panel CLT A1B3 yang mempunyai nilai paling tinggi sebesar 0.44 g/cm3 dan A1B3 berbeda nyata terhadap kerapatan panel lainnya. Sedangkan nilai kerapatan paling rendah yaitu A2B3 sebesar 0.33 g/cm3 juga berbeda nyata dengan panel lainnya. Pengaruh interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut terhadap kerapatan diduga karena lamina penyusun panel CLT memiliki massa yang tidak seragam diakibatkan oleh ketebalan yang berbeda dan kandungan kadar air yang berbeda. Sebelum disambung lamina-lamina tersebut sudah dikeringudarakan terlebih dahulu, namun ternyata lamina penyusun panel CLT dengan kombinasi 13-1 cm masih memiliki kerapatan yang cukup tinggi dibandingkan dengan lamina lainnya. Kerapatan salah satu kriteria dari sifat fisis yang akan mempengaruhi kekuatan dari CLT, dimana kayu yang kuat menunjukkan kualitas kayu tersebut baik. Hal tersebut diperkuat dengan pernyataan dari Ati (2012), kerapatan panel yang dihasilkan merupakan salah satu sifat fisis yang mempengaruhi kualitas panel CLT. Diperkuat lagi dengan pernyataan Mardikanto et al (2011) dalam Apriliana (2012), semakin besar kerapatan dan berat jenis kayu semakin kuat kayu tersebut. Jadi kerapatan panel CLT diupayakan seseragam mungkin agar tidak terjadi perbedaan saat diuji, sehingga bisa disimpulkan ketika kerapatan seragam dan hasilnya berbeda, maka hal tersebut bukan lagi karena kerapatannya yang berbeda.
21
4.1.2 Kadar Air Kadar air (KA) adalah jumlah air yang berada di dalam kayu, dinyatakan dalam persen terhadap berat kering tanurnya (Haygreen and Bowyer 1993). Nilai KA panel CLT berkisar antara 13.50% hingga 14.79% dengan rata-rata keseluruhan sebesar 14.19% dan KA papan kontrol 15.08% (Tabel 1). Sedangkan hasil penelitian Apriliana (2012) menunjukkan nilai rata-rata KA CLT Sengon dengan perekat yaitu sebesar 13.44%. Jika dibandingkan dengan papan kontrol dan CLT perekat, maka CLT dengan paku mempunyai nilai KA yang lebih tinggi dibanding perekat dan lebih rendah dibanding papan kontrol. Hal tersebut diduga karena papan kontrol merupakan papan utuh dimana yang bukan tersusun dari lamina-lamina. Sedangkan CLT merupakan gabungan dari beberapa papan lamina yang antara satu dengan yang lainnya berbeda kandungan KAnya, jika ketiga lamina penyusun tersebut disatukan dapat menaikkan atau menurunkan nilai KA masing-masing lamina dan menghasilkan nilai KA panel CLT yang lebih rendah dari papan kontrol. Ketiga nilai KA tersebut dapat dianggap tidak berbeda nyata karena masuk dalam rentang KA rata-rata sengon di kota Bogor berdasarkan Priadi (2006) yaitu berkisar ±15%. Analisis keragaman (Tabel 2) menunjukkan bahwa interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut lamina memberikan pengaruh yang nyata terhadap besarnya nilai KA panel CLT, sehingga dilakukan uji lanjut Duncan. Sebaran rataan KA panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan
A3B5
A3B4
A3B3
A3B2
A3B1
A2B5
A2B4
A2B3
A2B2
A2B1
A1B5
A1B4
A1B3
A1B2
16.00 14.00 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 A1B1
Kadar Air (%)
orientasi sudut lamina disajikan pada gambar 10.
Panel CLT
Gambar 10 Sebaran rataan kadar air panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
22
Hasil uji lanjut terhadap kombinasi ketebalan dan orientasi sudut pada besarnya nilai KA (Lampiran 2) menunjukkan bahwa rata-rata KA panel CLT A3B2 dan A3B3 mempunyai nilai KA paling tinggi masing-masing sebesar 14.79%, 14.75% dan berbeda nyata terhadap KA panel lainnya. Panel A2B1 mempunyai paling rendah sebesar 13.50% dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya. Panel CLT dengan kombinasi ketebalan 1.67 cm memiliki KA yang hampir sama dari berbagai orientasi sudut, hal tersebut dikarenakan ketebalan yang sama antara lamina penyusunnya, sehingga hanya sedikit perbedaan KA dari lamina-lamina dengan ketebalan 1.67 cm tersebut. Menurut Tsoumis (1991), kadar air adalah salah satu faktor yang mempengaruhi kerapatan dan berat jenis kayu yang berhubungan dengan kekuatan. Pada umumnya kekuatan kayu akan meningkat dengan berkurangnya KA di bawah titik jenuh serat (TJS). Peningkatan kekuatan ini terjadi karena adanya perubahan pada dinding sel yang menjadi semakin kompak. Unit strukturalnya (mikrofibril) semakin rapat dan gaya tarik menarik antara rantai molekul selulosa menjadi lebih kuat. 4.1.3 Pengembangan Volume Pengembangan volume (KV) atau Swelling adalah penambahan dimensi kayu sebagai akibat dari penambahan kandungan air atau kadar air kayu (Tsoumis 1991). Nilai rata-rata hasil pengujian KV panel CLT berkisar antara 3.18% hingga 7.28% dengan rata-rata keseluruhannya sebesar 5.07% dan KV papan kontrol sebesar 5.84% (Tabel 1). Sedangkan berdasarkan penelitian Apriliana (2012) CLT Sengon memiliki KV sebesar 5.78%. Nilai KV CLT paku lebih rendah dibandingkan dengan kontrol dan CLT perekat. Hal tersebut diduga terjadi akibat dari penggunakan alat sambung paku, sehingga dapat ditekan oleh paku yang melekat di CLT. Sehingga dapat dikatakan bahwa stabilitas dimensi CLT paku lebih baik jika dibandingkan dengan yang lainnya. Analisis keragaman (Tabel 2) menunjukkan bahwa interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap nilai KV panel CLT, sehingga harus dilakukan uji lancut Duncan. Sebaran rataan
23
KV panel CLT menurut kombinasi ketebalan lamina dan orientasi sudut lamina
Pengembangan Volume (%)
disajikan pada gambar 11. 8.00 7.00 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
Panel CLT
Gambar 11 Sebaran rataan pengembangan volume panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut terhadap kombinasi antara ketebalan dan orientasi sudut lamina (Lampiran 3) menunjukkan bahwa rata-rata KV paling tinggi panel CLT A3B1, A3B4, A1B3, dan A1B2 masing-masing sebesar 7.28%, 5.83%, 5.69%, dan 5.32%, dan berbeda nyata dengan yang lainnya. Sedangkan yang memiliki KV terendah A2B3 sebesar 3.18% dan berbeda nyata dengan panel lainnya. Kombinasi ketebalan 1.67 cm memiliki KV yang rendah, hal tersebut dikarenakan kerapatan panel CLT dengan kombinasi ketebalan 1.67 cm lebih rendah dibandingkan dengan panel lainnya. Sesuai dengan pernyataan Skaar (1972) dalam Anggraini (2012), faktor lain yang mempengaruhi besarnya kembang susut yaitu hilangnya air dari dinding sel, kerapatan, atau berat jenis. Berdasarkan Anggraini (2012), lapisan luar (lamina sejajar) panel CLT akan menahan pengembangan dan penyusutan lapisan dalam (lamina bersilang) dalam arah tranversal,
sedangkan lapisan dalam
(lamina
bersilang)
menahan
pengembangan dan penyusutan sejajar dalam arah tranversal sesuai besar dari orientasi sudut laminya. 4.1.4 Penyusutan Volume Penyusutan volume atau Shrinkage (SV) adalah berkurangnya dimensi kayu akibat penurunan kadar air di bawah titik jenuh serat. Perubahan kadar air di bawah titik jenuh serat tidak menyebabkan perubahan dimensi kayu (Tsoumis
24
1991). Nilai rata-rata SV panel CLT berkisar antara 2.93% hingga 4.84% dengan rata-rata keseluruhan sebesar 3.74% dan papan kontrol sebesar 5.16% (Tabel 1). Berdasarkan hasil penelitian Apriliana (2012) CLT perekat SV sebesar 4.45%. Jika dibandingkan dengan perekat dan kontrol, maka nilai SV CLT paku lebih rendah dibandingkan yang lain. Hal tersebut diduga terjadi akibat penggunaan alat sambung paku yang menahan penyusutannya. Analisis keragaman (tabel 2) menunjukkan bahwa interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap nilai SV, sehingga harus dilakukan uji lanjut Duncan. Sebaran rataan SV panel CLT menurut kombinasi ketebalan lamina dan orientasi sudutnya disajikan pada
Penyusutan Volume (%)
gambar 12. 6.00 5.00 4.00 3.00 2.00 1.00 0.00
Panel CLT
Gambar 12 Sebaran rataan penyusutan volume panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut terhadap kombinasi ketebalan dan orientasi sudut pada besarnya SV (Lampiran 4) menunjukkan bahwa rata-rata SV panel A1B1, A3B1, A3B4 mempunyai nilai SV paling tinggi masing-masing sebesar 4.84%, 4.58%, dan 4.53% dan berbeda nyata terhadap panel lainnya dan A1B4, A2B3, A1B2, A2B4, A2B5, A1B5 mempunyai nilai SV terendah sebesar 3.23%, 3.16%, 3.14%, 3.02%, 3.01%, 2.93% dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya. Penyusutan pada panel dengan ketebalan lamina penyusun 1.67 cm lebih kecil dan orientasi sudut 90˚ juga kecil penyusutannya. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Bowyer (1996), variasi dalam tiga faktor, yaitu ukuran dan bentuk potongan kayu, kerapatan contoh uji, dan laju pengeriangan contoh uji. Diperkuat
25
juga dengan pernyataan Skaar (1972) dalam Anggraini (2012), salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya kembang susut suatu kayu yaitu arah serat. Jadi panel dengan lamina penyusun 1.67 cm mempunyai ketebalan yang seragam dan KA hampir sama, sehingga penyusutannya hampir sama. Sedangkan yang membuat panel tersebut berbeda antar panel dengan ketebalan 1.67 cm yaitu sudut penysun tengahnya, dimana yang tegak lurus (90˚) akan saling menahan penysutan antara lamina berdekatan. 4.2 Sifat Mekanis Menurut Mardikanto et al. (2011) dalam Ati (2012), Sifat mekanis kayu merupakan ukuran kemampuan kayu dalam menahan gaya dari luar yang disebut gaya luar (Ati 2012). Menurut Tsoumis (1991), Sifat mekanis kayu ialah ukuran kemampuan kayu untuk menahan gaya luar yang bekerja padanya (membebani benda tersebut). Ketahanan kayu untuk menahan gaya tergantung pada arah dan gaya dari pembebanan. Sifat mekanis kayu termasuk ketahanan terhadap berbagai pembebanan. Pada penelitian ini sifat mekanis yang diuji adalah modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR), kekuatan lateral paku pada sambungan geser ganda, dan kekuatan geser paku. Pengujian sifat mekanis panel CLT bertujuan untuk mengetahui kekuatan panel CLT tersebut sebagai bahan konstruksi. Hasil pengujian sifat mekanis (MOE dan MOR) disajikan pada tabel 3. Tabel 3. Kekakuan dan kekuatan lentur panel CLT Kayu Sengon Contoh Uji
MOE (kg/cm2)
MOR (kg/cm2)
1.
A1B1
7170
176
2.
A1B2
5112
180
3.
A1B3
3838
203
4.
A1B4
2907
175
5.
A1B5
2756
167
6.
A2B1
8398
187
7.
A2B2
8583
215
8.
A2B3
7095
182
9. 10.
A2B4
7255
179
A2B5
6042
157
No. I. Panel CLT
26
Tabel 3 (Lanjutan) 11.
A3B1
11654
230
12.
A3B2
11850
254
13.
A3B3
11271
198
14.
A3B4
11349
240
15.
A3B5
11520
212
Rata-Rata
7787
197
II. Kontrol
42658
238
Secara keseluruhan, rata-rata nilai MOE sebesar 7787 kg/cm2 dan MOR sebesar 197 kg/cm2. Hasil analisis keragaman sifat fisis panel CLT disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Analisis keragaman kekakuan dan kekuatan lentur panel CLT Kayu Sengon Sumber Keragaman MOE MOR Kombinasi ketebalan
0.0001*
0.0001*
Orientasi sudut
0.0001*
0.0074*
Kombinasi ketebalan dan orientasi sudut
0.0001*
0.0619tn
4.2.1 Modulus of Elasticity (MOE) Menurut Tsoumis (1991), Elastisitas ialah sifat bahan untuk kembali ke bentuk semula, ketika pembebanan menyebabkan hubungan antara tegangan dan perubahan bentuk. Hubungan antara tegangan dan regangan didefinisikan sebagai MOE. Hasil pengujian (Tabel 3) menunujukkan nilai MOE panel CLT berkisar antara 2756 kg/cm2 hingga 11850 kg/cm2 dengan rata-rata sebesar 7787 kg/cm2, dan MOE papan kontrol sebesar 42658 kg/cm2. Sedangkan berdasarkan hasil penelitian Apriliana (2012), nilai MOE CLT perekat sebesar 50777 kg/cm2. Berdasarkan hasil tersebut terlihat bahwa nilai MOE CLT paku lebih kecil dibandingkan dengan CLT perekat maupun papan kontrol. Hal tersebut diduga terjadi akibat penggunaan alat sambung paku pada panel CLT, dimana hal tersebut menyebabkan kekakuan panel CLT rendah akibat efisiensinya hanya 50% (Yap 1999). Analisis keragaman (Tabel 4) menunjukkan bahwa interaksi antara kombinasi ketebalan dan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap
27
nilai MOE panel CLT, sehingga harus dilakukan uji lanjut Duncan. Sebaran rataan nilai MOE panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina disajikan pada gambar 13.
MOE (kg/cm²)
50000 40000 30000 20000 10000 0
Panel CLT
Gambar 13 Sebaran rataan MOE panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut terhadap interaksi kombinasi tebal dan orientasi sudut pada besarnya nilai MOE (Lampiran 5) menunjukkan bahwa rata-rata MOE panel CLT A3B2 mempunyai nilai MOE paling tinggi yaitu sebesar 11850 kg/cm2 dan berbeda nyata dengan panel lainnya, sedangkan nilai MOE paling rendah yaitu A1B5 sebesar 2756 kg/cm2 dan berbeda nyata dengan panel lainnya. Semakin tebal lamina penyusun luarnya (atas-bawah) semakin besar pula nilai MOE dan sudut 90˚ memiliki nilai MOE yang rendah dikarenakan lamina tengah penyusunnya saling tegak lurus dengan lapisan luarnya. Pada saat dilakukan pembebanan terpusat, lapisan permukaan lamina akan mengalami gaya tekan maksimum dan lapisan bawah lamina akan mengalami gaya tarik maksimum, sehingga bagian dari struktur panel CLT yang paling mempengaruhi nilai MOE adalah lamina terluar dari panel CLT. 4.2.2 Modulus of Rupture (MOR) Modulus of Rupture (MOR) hampir sama dengan MOE, bedanya hanya pada MOE sampai batas proporsi saja sehingga bisa kembali ke bentuk semula, sedangkan MOR sampai pembebanan maksimum pada kayu tersebut (Tsoumis 1991). Hasil penelitian menunjukkan nilai MOR panel CLT secara keseluruhan berkisar antara 157 kg/cm2 hingga 254 kg/cm2 dengan rata-rata sebesar 197 kg/cm2, dan MOR papan kontrol sebesar 237 kg/cm2. Sedangkan berdasarkan hasil
28
penelitian Apriliana (2012), nilai MOR CLT perekat sebesar 251 kg/cm2. Terlihat bahwa nilai MOR CLT paku lebih kecil dibandingkan dengan papan kontrol dan CLT perekat. Hal tersebut diduga terjadi karena penggunaan paku yang mengurangi nilai MOR panel tersebut. Hal tersebut diperkuat dengan pernyataan Yap (1999), konstruksi yang menggunakan sambungan paku memiliki efisiensi sebesar 50%. Jika tanpa sambungan efisiensinya sebesar 100%. Analisis keragaman (Tabel 4) menunjukkan bahwa interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh nyata terhadap nilai MOR panel CLT dan Kombinasi ketebalan memberikan pengaruh yang nyata dan orientasi sudut memberikan pengaruh yang nyata. Sebaran rataan nilai MOR panel CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
250 200 150 100 50 0
MOR (kg/cm²)
MOR (kg/cm²)
disajikan pada gambar 14.
A1
A2
A3
Kombinasi Ketebalan Lamina
250 200 150 100 50 0 B1
B2
B3
B4
B5
Orientasi Sudut Lamina
Gambar 14 Sebaran rataan MOR CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut terhadap kombinasi ketebalan pada nilai MOR (Lampiran 6) menunjukkan bahwa kombinasi 2-1-2 cm memiliki nilai MOR tertinggi sebesar 227 kg/cm2 dan berbeda nyata dengan panel lainnya, dan 1-3-1 cm memiliki nilai
MOR terendah sebesar 183 kg/cm2. Sedangkan untuk orientasi sudut menunjukkan bahwa sudut 30° memliki nilai MOR tertinggi sebesar 216 kg/cm² dan berbeda nyata dengan panel lainnya dan terendah sudut 90° sebesar 178 kg/cm². Kombinasi ketebalan pada panel CLT mempengaruhi nilai MOR, karena jika panel CLT dikenai beban di tengah bentangnya, maka bagian permukaan panel akan mengalami tegangan tekan maksimal dan bagian bawah mengalami tegangan tarik maksimal. Tegangan ini secara perlahan-perlahan menurun kebagian tengah dan menjadi nol pada sumbu netral. Sehingga semakin tebal lamina penyusun bagian permukaan panel CLT atau semakin dekat garis sambung
29
dengan garis netral, maka nilai MORnya akan semakin tinggi. Maka dari itu nilai MOR panel 2-1-2 cm lebih besar dibandingkan panel lainnya. Selain itu orientasi sudut pun mempengaruhi, karena sudut dengan 90° arah seratnya tegak lurus dengan lamina penyusun lainnya, sehingga menyebabkan pengurangan kekuatan lenturnya. Hal tersebut diperkuat dengan pernyataan Anggraini (2012), orientasi sudut lamina menyebabkan jumlah dari sambungan lamina bersilang pada bagian tengah juga berbeda. 4.2.3 Kekuatan Sambungan Paku Nilai kekuatan geser paku panel CLT diperoleh dengan cara membagi beban maksimum pada sesaran tertentu dengan perkalian antara luas diameter dengan jumlah bidang yang terkena paku. Sedangkan nilai kekuatan lateral paku diperoleh dengan cara membagi beban maksimum pada sesaran tertentu dengan jumlah paku yang digunakan. Sesaran yang digunakan untuk kedua pengujian ini adalah sesaran 1.5 mm dan sesaran 5 mm. Displacement atau sesaran tersebut ditetapkan berdasarkan standar yang berlaku di Indonesia yaitu sesaran 1,5 mm, berdasarkan PKKI-61 dan sesaran 5 mm merupakan batas yang diduga sambungan paku telah mengalami kerusakan atau berada di zona inelastic nonlinier (Sadiyo et al, 2009 dalam Ati, 2012). Hasil pengujian kekuatan sambungan disajikan pada tabel 5. Tabel 5. Kekuatan lateral dan kekuatan geser paku panel CLT Kayu Sengon Kekuatan Lateral Paku (kg) 1.5 mm 5 mm
Kekuatan Geser Paku (kg/cm2) 1.5 mm 5 mm
No
Panel CLT
1.
A1B1
19
108
163
940
2.
A1B2
5
116
41
1012
3.
A1B3
12
105
107
918
4.
A1B4
10
112
84
978
5.
A1B5
9
112
75
977
6.
A2B1
18
133
159
1166
7.
A2B2
18
112
154
976
8.
A2B3
15
111
130
968
9.
A2B4
12
110
101
958
10.
A2B5
24
116
211
1009
11.
A3B1
12
86
108
752
30
Tabel 5 (Lanjutan) A3B2 12.
13
76
111
667
13.
A3B3
7
22
58
194
14.
A3B4
13
87
116
757
15.
A3B5
15 13
74 99
130 117
646 861
Rata-rata
Secara keseluruhan rata-rata kekuatan lateral paku pada sesaran 1.5 mm dan 5 mm masing-masing sebesar 13 kg dan 99 kg, dan kekuatan geser paku pada sesaran 1.5 mm dan 5 mm masing-masing sebesar 117 kg/cm2 dan 861 kg/cm2. Hasil pengujian disajikan pada tabel 6. Tabel 6 Analisis keragaman kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku panel CLT Kayu Sengon Kuat Lateral Paku Kuat Geser Paku Sumber Keragaman 1.5 mm 5 mm 1.5 mm 5 mm Kombinasi ketebalan
0.0012*
0.0001*
0.0012* 0.0001*
Orientasi sudut
0.0441*
0.0010*
0.0441* 0.0010*
Kombinasi ketebalan dan orientasi sudut
0.0213*
0.0046*
0.0213* 0.0046*
Analisis keragaman (Tabel 6) menunjukkan bahwa interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap nilai Kekuatan lateral dan geser paku panel CLT, sehingga harus dilakukan uji lanjut Duncan. Sebaran rataan kekuatan lateral dan geser paku panel CLT menurut
Kekuatan Lateral Paku (Kg)
kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina disajikan pada gambar 15. 160 140 120 100 80 60 40 20 0
Panel CLT
Sesaran 1.5 mm Sesaran 5 mm
Gambar 15a Sebaran rataan Kekuatan lateral paku sesaran 1.5 mm dan 5 mm CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Kekuatan Geser Paku (Kg/cm²)
31
1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0
Panel CLT
Sesaran 1.5 mm Sesaran 5 mm
Gambar 15b Sebaran rataan Kekuatan geser paku sesaran 1.5 mm dan 5 mm CLT menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina
Hasil uji lanjut kekuatan lateral paku pada sesaran 1.5 mm terhadap pengaruh interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut lamina (Lampiran 7) menunjukkan panel A2B5 mempunyai kekuatan lateral paku tertinggi yaitu 24 kg dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya dan terendah pada panel CLT A1B2 yaitu 5 kg dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya. Sedangkan sesaran 5 mm menunjukkan bahwa A2B1 mempunyai kekuatan tertinggi yaitu 133 kg berbeda nyata dengan panel yang lain dan yang terendah A3B3, A3B5, dan A3B2 dengan masing-masing sebesar 22 kg, 74 kg, dan 76 kg dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya. Hal tersebut menunjukkan bahwa kombinasi ketebalan 1.67 cm lebih baik dibandingkan kombinasi lainnya. Nilai rata-rata kekuatan lateral paku pada sesaran 1.5 mm jauh di bawah nilai beban yang diperkenankan per paku dengan menggunakan pendekatan standar PKKI dalam (Yap, 1999) yaitu sebesar 93 kg jika ketebalan terbesar laminanya 1.67 cm dan sebesar 104 kg jika ketebalan terbesar laminanya 2 cm atau 3 cm, sehingga paku masih sangat kuat pada semua kombinasi ketebalan jika dikenakan beban. Nilai beban yang diperkenankan tersebut didapatkan dengan mengasumsikan bahwa dengan kerapatan 0.3 g/cm3 dikarenakan rata-rata kerapatan panel CLT 0.37 g/cm3 dengan kekuatan desak yang diperkenankan untuk kerapatan tersebut sebesar 75 kg/cm2, kemudian dihitung dengan rumus untuk mendapatkan nilai gaya yang diperkenankan per paku yang dikalikan dua karena pada panel CLT yang diuji ada dua buah paku, setelah itu dihitung tegangan ijin yang diperkenankan per paku dengan memperhitungkan faktor
32
keamanan sebesar 2.75, dimana tegangan ijin yang diperkenankan per paku dikalikan faktor aman. Asumsi tersebut menunjukkan hasil bahwa tegangan yang muncul pada paku masih jauh dari tegangan ijin yang diperkenankan, sehingga paku masih sangat kuat untuk menahan beban yang muncul. Hasil uji lanjut kekuatan geser paku pada sesaran 1.5 mm terhadap pengaruh interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut lamina (Lampiran 8) menunjukkan panel A2B5 mempunyai kekuatan geser paku tertinggi yaitu 211 kg/cm2 dan terendah pada panel CLT A1 B2 yaitu 41 kg/cm2 dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya. Sedangkan sesaran 5 mm menunjukkan bahwa A2B1 mempunyai kekuatan tertinggi yaitu 1166 kg/cm2 berbeda nyata dengan panel yang lainnya dan terendah A3B3, A3B5, dan A3B2 dengan masing-masing sebesar 194 kg/cm2, 646 kg/cm2, dan 667 kg/cm2 dan berbeda nyata dengan panel yang lainnya. Hal tersebut menunjukkan bahwa kombinasi ketebalan 1.67-1.671.67 cm lebih baik dibandingkan kombinasi lainnya. Nilai rata-rata kekuatan geser panel CLT paku jauh lebih tinggi jika dibandingkan dengan nilai rata-rata kekuatan geser panel CLT perekat dari hasil penelitian Aprliana (2012) yang hanya sebesar 22 kg/cm2. Nilai kekuatan geser paku panel CLT didapatkan dari pendekatan rumus yang diasumsikan dari kedua paku yang berada di panel CLT uji hanya empat permukaan paku yang menahan pergeseran, sehingga kekuatan maksimal pada sesaran 1.5 mm dibagi dengan empat kali luas permukaan paku. Sedangkan untuk panel CLT perekat keseluruhan permukaan perekat yang menahan beban pergeseran. Maka dari itu paku masih sangat kuat dalam menahan pergeseran dibandingkan perekat dengan asumsi ini. Nilai kekuatan lateral dan geser paku dengan sesaran 1.5 mm menunjukkan panel CLT dengan orientasi sudut 90˚ (tegak lurus) lebih tinggi dilanjutkan dengan 0˚ (sejajar serat), hal tersebut diperkuat dengan pernyataan Mardikanto et al, (2009) dalam Perdana (2012), peringkat kekuatan geser terbesar adalah geser tegak lurus serat, selanjutnya disusul kekuatan sejajar serat dan yang paling lemah kekuatan geser antar serat. Nilai kekuatan lateral dan geser paku dengan sesaran 5 mm yang didapat masih berfluktuasi, orientasi sudut tidak mempengaruhi kekuatan geser paku, hal tersebut disebabkan nilai kekuatan paku
33
tidak dipengaruhi oleh sudut antara arah beban terhadap arah serat kayu (PKKI, 1961 dan Breyer, 2007 dalam Ati, 2012).
