VARIASI PELETAKAN TRANSDUSER ALAT PENGUJIAN NONDESTRUKTIF BERBASIS GELOMBANG ULTRASONIK PADA BALOK LENTUR
RIJAL NURUL AZAM
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Variasi Peletakan Transduser Alata Pengujian Nondestruktif Berbasis Gelombang Ultrasonik pada Balok Lentur adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2015 Rijal Nurul Azam NIM E24090080
ABSTRAK RIJAL NURUL AZAM. Variasi Peletakan Transduser Alata Pengujian Nondestruktif Berbasis Gelombang Ultrasonik pada Balok Lentur. Dibimbing oleh LINA KARLINASARI. Kekuatan komponen struktur kayu menjadi salah satu faktor penting dalam konstruksi bangunan. Saat ini telah dikembangkan metode untuk menduga sifat mekanis lentur secara nondestruktif berbasis kecepatan gelombang ultrasonik. Pada umumnya metode tersebut digunakan pada kayu yang belum dijadikan konstruksi, karena pengujiaannya menggunakan kedua ujung kayu. Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan pengaruh jarak pengujian (direct dan indirect) dan posisi sisi pengujian (flatwise dan edgewise) terhadap nilai kecepatan gelombang (Vus), MOEd (Modulus Elastisitas dinamis) yang ditentukan berdasarkan Vus, dan MOEp (Modulus Elastisitas Panter) yang ditentukan berdasarkan metode defleksi menggunakan mesin Panter. Sebanyak 30 balok kayu dari berbagai ukuran dan berat jenis kayu yang telah dipilah disesuaikan dalam penelitian ini. Hasil penelitian menunjukkan penempatan transduser pada pengujian langsung (direct) dan pengujian tidak langsung (indirect), serta posisi sisi pengujian baring dan tegak (flatwise dan edgewise) memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai Vus dan nilai MOEd kayu. Pada pengujian tidak langsung semakin pendek jarak alat pengujian semakin tingi nilai Vus dan MOEd. Selain itu, nilai MOEd lebih tinggi 48.1% dibandingkan nilai MOEp. Kata Kunci: Modulus Elastisitas dinamis, Modulus Elastisitas panter, kecepatan gelombang ultrasonik.
ABSTRACT RIJAL NURUL AZAM. Transduser Position Variation of NDT Ultrasonic Based Tool on Beam. Supervised by LINA KARLINASARI. Strength of wood can be important factor in structure of building construction. The nondestructive testing (NDT) have been developed and widely used to investigate the mechanical properties of wood. The ultrasonic wave propagation is one of NDT technique which common used to predict the wood stiffness or modulus of elasticity (MOE) including application in in-situ evaluation. The objective of this study was to determined the effect of distance and position of NDT transduser in measurement (direct and indirect) as well as position of wood side in evaluation (flatwise and edgewise) on ultrasonic velovity (Vus), MOEd (dynamic MOE) and MOEp (Panter MOE) from deflection method of NDT. Thirty wood beam samples from varied dimension and spesific gravity were used in this study to obtain samples with deffects grading were conducted minimally. The result showed that transduser position in direct and indirect measurement, as well as position of flatwise and edgewise were influence significantly on Vus, MOEd, and MOEp. In indirect measurement the shorter of the transduser distance was the higher of Vus and MOEd values were 48.1% higher than the deflection values of MOEp. Keywords: Dynamic Modulus of Elasticity, Modulus of Elasticity panther, wave fast propagation.
VARIASI PELETAKAN TRANSDUSER ALAT PENGUJIAN NONDESTRUKTIF BERBASIS GELOMBANG ULTRASONIK PADA BALOK LENTUR
RIJAL NURUL AZAM
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Oktober 2014 hingga Maret 2105 ini ialah Pengaruh Jarak dan Posisi Pengujian pada Nilai Kekakuan Lentur Dinamis. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Lina Karlinasari, S.hut., M.Sc.F sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberi saran serta bimbingan dalam penyelasian karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Muhammad Irfan selaku laboran di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu, Pak Kadiman dari Laboratorium Penggergajian dan Pengerjaan Kayu, Ibu Esti dari Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Kang Haris, Kang Agus, Andi Gunawan, S.Hut, Hafiz Hanifi,Amd, Hardiansyah Vaspintra, S.Hut, Taufik Dwi Jayawan, Aditya Yumansyah,, Hario Tedi K, S.Hut, Ega Putra Prayoga, S.Hut, Herdafi Rizki Zamzami,S.Hut, Jessica, S.Hut, M Akhyar Azid, Aldisfa Nasir, serta teman-teman Hasil Hutan yang telah banyak membantu selama proses penelitian dan pembuatan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Agustus 2015
Rijal Nurul Azam
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Alat dan Bahan
2
Prosedur Penelitian
2
Pemilahan dan Persiapan Contoh Uji Pengujian Sifat Fisis Pengujian Kecepatan Gelombang Ultrasonik Pengujian Menggunakan Mesin Pemilah Kayu (MPK) Panter
2 2 3 4
Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN
5 6
Sifat Fisis Contoh Uji Balok Kayu
6
Pengujian Nondestruktif Metode Gelombang Ultrasonik
7
Kecepatan Gelombang Ultrasonik Modulus Elastisitas Dinamis Pengujian Nondestruktif Metode Defleksi
7 10 13
Hubungan antara MOEd (Modulus of Elasticity dinamis) dengan MOEp (Modulus of Elasticity Pante 14 SIMPULAN DAN SARAN
15
Simpulan
15
Saran
16
DAFTAR PUSTAKA
16
LAMPIRAN
17
RIWAYAT HIDUP
28
DAFTAR TABEL 1 Dimensi ke 30 balok penelitian yang digunakan 2 Rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik berdasarkan jarak dan posisi pengujian 3 Nilai signifikansi uji-t berpasangan nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi FW 4 Nilai signifikansi uji-t berpasangan nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi EW 5 Nilai signifikansi uji-t berpsangan nilai kecepatan gelombang ultrasonik antara posisi pengujian FW dan EW 6 Rata-rata MOEd berdasarkan jarak dan posisi pengujian 7 Nilai signifikansi uji-t berpasangan nilai MOEd pada posisi FW 8 Nilai signifikansi uji-t berpasangan nilai MOEd pada posisi EW 9 Nilai signifikansi uji-t berpsangan nilai MOEd antara posisi pengujian FW dan EW 10 Hasil uji-t berpasangan pengaruh posisi pengujian (FW dan EW) terhadap nilai MOEp 11 Hasil uji-t berpasangan antara MOEp dan MOEd
6 8 9 9 10 11 11 12 12 14 15
DAFTAR GAMBAR 1 Skema pengujiang langsung dan tidak langsung kecepatan gelombang ultrasonik 2 Contoh pengujian langsung (direct measurement) (a), dan pengujian tidak langsung (indirect measurement) (b) 3 Pengujian flatwise (FW) (a), dan pengujian edgewise (EW) (b) 4 Histogram distribusi berat jenis (BJ) 30 buah balok kayu penelitian 5 Diagram nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik 6 Diagram nilai rata-rata pengujian nilai MOEd 7 Analisis regresi korelasi antara BJ dan MOEd 8 Diagram nilai rata-rata MOEp pada 25 sampel 9 Diagram rata-rata nilai MOEd dan MOEp 10 Analisis regresi korelasi antara MOEd dan MOEp
4 4 5 6 8 11 13 13 14 15
DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4
Hasil pengujian kecepatan gelombang ultrasonik Hasil perhitungan nilai MOEd Hasil Pengujian MOE Panter Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi FW terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik 5 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi EW terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik 6 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi FW terhadap nilai MOEd 7 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi EW terhadap nilai MOEd
17 18 19 20 22 24 26
PENDAHULUAN Latar Belakang Di era modern ini kayu masih menjadi primadona bahan baku untuk keperluan konstruksi bangunan. Hampir di setiap konstruksi bangunan komponen bangunan menggunakan kayu. Penggunaan kayu sebagai komponen bahan bangunan memiliki kelemahan utama mudahnya kayu mengalami deteriorasi. Deteriorasi adalah semua proses dan akibat yang menyebabkan menurunnya kualitas dan kuantitas kayu (Tarumingkeng 2000). Kelemahan kayu tersebut dapat berbahaya bagi keselamatan penghuni rumah. Apabila kondisi kayu yang dipakai sudah mengalami deteriorasi maka konstruksi rumah akan lebih mudah roboh. Oleh sebab itu, pengecekan kondisi kayu pada konstruksi bangunan sangat diperlukan. Saat ini telah dikembangkan metode pendugaan sifat mekanis kayu secara nondestruktif (tanpa merusak). Pengujian nondestruktif (nondestructive testing, NDT) adalah pengujian dengan mengidentifikasi sifat fisis dan mekanis suatu bahan tanpa merusak produk akhirnya sehingga diperoleh informasi yang tepat terhadap sifat dan kondisi bahan tersebut yang akan berguna untuk menentukan keputusan akhir pemanfaatannya ataupun perlakuannya (Ross 1992 dalam Karlinasari et al.2006). Menurut Oliveira et al. (2002) salah satu metode pengujian nondestruktif berbasis gelombang suara yaitu dengan mengukur kecepatan rambat gelombang suara yang merambat pada kayu. Aplikasi uji tanpa merusak pada kayu umumnya dilakukan sebagai salah satu kegiatan pemilahan kayu. Pengujian ini dilakukan secara konvensional dengan menempatkan sensor atau transduser pada kedua ujung sortimen kayu searah longitudinal sejajar serat (Oliveira et al. 2002, Karlinasari et al. 2006, Llana et al. 2013). Pengujian dengan cara seperti ini dikenal dengan pengujian langsung atau direct measurement. Pada bangunan utuh, evaluasi in-situ terhadap komponen bangunan berupa balok kayu dilakukan untuk mengetahui deteriorasi atau kemunduran kualitas kayu akibat serangan organisme perusak (seperti rayap), ataupun kerusak fisik dan mekanik lain karena perubahan kondisi lingkungan sekitarnya. Mengingat komponen balok tersebut terpasang dalam suatu sistem struktur konstruksi bangunan, maka perlu penempatan sensor yang tepat apabila tidak memungkinkan penempatan sensor di kedua ujung balok. Atas dasar tersebut maka pengujian yang mungkin dilakukan adalah secara tidak langsung atau indirect measurement, yaitu sensor ditempatkan di bagian sisi balok. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pengaruh peletakan pada pengujian langsung (direct measurement) dan tidak langsung (indirect measurement), serta posisi peletakan balok uji (flatwise dan edgewise) menggunakan alat nondestruktif berbasis gelombang ultrasonik (SylvatestDuo) terhadap nilai Modulus of Elasticity dinamis (MOEd). Selain itu penelitian ini bertujuan untuk membandingkan hasil pengujian nondestruktif berbasis gelombang ultrasonik tersebut dengan MOE yang diuji dengan alat nondestruktif metode defleksi (mesin pemilah kayu Panter).
2 Manfaat Penelitian Hasil dari penelitian untuk memberikan informasi mengenai metode pengujian nondestruktif yang mudah dan tepat yang nantinya akan digunakan oleh para teknisi kayu pada konstruksi bangunan terpasang.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan padabulan Oktober 2014 hingga Maret 2015. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Alat dan Bahan Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah tiga puluh balok kayu yang memiliki panjang dengan kisaran 50-350 cm dari berbagai jenis kayu. Alat yang digunakan antara lain alat uji nondestruktif gelombang ultrasonik merek Sylvatest Duo®, jigsaw, bor listrik, meteran, kaliper, oven, timbangan elektrik, label, plastik, alat tulis dan alat bantu lainnya. Selain itu digunakan juga Mesin Pemilah Kayu (MPK) Panter dan deflektometer. Prosedur Penelitian Pemilahan dan Persiapan Contoh Uji Sebanyak 30 balok kayu terpilih digunakan dalam penelitian ini berasal dari sediaan di Laboratorium Keteknikan Kayu di Bagian Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu. Kayu yang dipilih adalah balok kayu dengan cacat paling sedikit cacat, yang selanjutnya diurutkan dan diberi penomoran dari balok yang terpendek hingga terpanjang. Pengujian Sifat Fisis Sifat fisis yang diukur adalah kadar air, kerapatan, dan berat jenis (BJ). Pembuatan contoh uji dan ukuran dimensi contoh uji kadar air dan berat jenis mengacu pada British Standard BS-373 (1957). Dari masing-masing sampel balok diambil contoh uji dengan ukuran (2 x 2 x 2) cm pada setiap bagian ujung balok. Pengambilan sampel dilakukan setelah pengujian NDT. Kadar air ditentukan berdasarkan metode gravimetri, sedangkan kerapatan kayu dihitung berdasarkan berat kayu dibagi volumenya. Berat jenis ditentukan berdasarkan rasio kerapatan kayu (berdasarkan berat kering tanur) terhadap kerapatan benda standar (kerapatan air = 1 g/cm3).
3 Nilai kadar air dengan cara gravimetri didapat dengan cara membandingkan pengurangan berat basah dan berat kering tanur terhadap berat kering tanurnya. Formula untuk kadar air adalah sebagai berikut:
dimana KA adalah kadar air (%), BB adalah berat basah (g), dan BKT adalah berat kering tanur (g) Nilai kerapatan diperoleh dari perbandingan berat kayu dengan volumenya dalam kondisi kering udara. Penentuan kerapatan dinyatakan dengan rumus :
dimana BKU adalah berat kering udara (g), VKU adalah volume kering udara (cm3). Nilai berat jenis (BJ) diperoleh dari perbandingan kerapatan kayu dengan kerapatan air,dengan catatan kerapatan air sama dengan 1 gr/cm3. Penentuan BJ dinyatakan dengan rumus:
dimana BJ adalah berat jenis, adalah kerapatan kayu (g/cm3), adalah kerapatan air (g/cm3), BKT adalah berat kering tanur (g), dan VKU adalah volume kering udara (cm3). Pengujian Kecepatan Gelombang Ultrasonik Seluruh contoh uji balok dilubangi dengan bor listrik pada beberapa titik untuk menempatkan transduser alat pengujian kecepatan gelombang ultrasonik ultrasonik. Lokasi titik pengeboran berdasarkan kombinasi rentang pengujian yang diujikan yaitu 100%, 80%, 60%, dan 40% dari panjang (x%p) contoh uji (Gambar 1). Pengeboran dan pengujian dengan rentang 100%p dilakukan pada kedua ujung contoh uji sebagai pengujian langsung (direct measurement). Pengeboran dan pengujian tidak langsung (indirect measurement) dilakukan dengan rentang 80%p, 60%p, dan 40%p dilakukan pada permukaan atau sisi baring atau tidur FW (flatwise) dan sisi tegak EW (edgewise). Contoh pengujian direct dan indirect measurement disajikan pada Gambar 2. Pengujian menggunakan alat NDT ini diawali dengan pembangkitan gelombang ultrasonik dari alat yang mengirimkan signal gelombang suara melalui transduser pengirim yang kemudian gelombang tersebut merambat melalui kayu dan diterima oleh transduser penerima gelombang suara. Selanjutnya, kecepatan gelombang ultrasonik terbaca pada alat. Sebelumnya data panjang atau jarak antar transduser telah diinputkan pada alat.
4
flatwise edgewise 40%p 60%p 80%p 100%p Gambar 1 Skema pengujiang langsung dan tidak langsung kecepatan gelombang ultrasonik
(a)
(b)
Gambar 2 Contoh pengujian langsung (direct measurement) (a), dan pengujian tidak langsung (indirect measurement) (b)
Kecepatan gelombang suara yang dihasilkan kemudian digunakan untuk menghitung nilai modulus elastisitas atau kekakuan dinamis (MOEd) bahan melalui persamaan Christoffel (Bucur 2006): MOEd
x Vus 2 g
dimana MOEd adalah modulus elastisitas dinamis (kg/cm3), adalah kerapatan kayu (kg/cm3), Vus adalah kecepatan rambat gelombang ultrasonik (m/det), dan g adalah percepatan gravitasi bumi (9.8 m/det2). Pengujian Menggunakan Mesin Pemilah Kayu (MPK) Panter Pengujian nondestruktif selanjutnya dilakukan dengan menggunakan mesin pemilah kayu Panter (Papan Sorter) yang merupakan alat berbasis pengukuran defleksi (metode defleksi). Pengujian ini berdasarkan pada nilai defleksi yang terjadi pada contoh uji yang akan digunakan untuk menduga nilai kekakuan contoh uji tersebut. Dasar pengujian metode defleksi tersebut mendekati nilai
5 kekakuan dari hasil pengujian destruktif. Pada penelitian ini nilai kekakuan dari Panter (MOEp) yang mendekati nilai MOE sebenarnya dibandingkan dengan MOEd. Dari pengujian ini didapatkan nilai dugaan kekakuan bahan atau MOE akibat pembebanan yang ditempatkan di tengah bentang. Pada penelitian ini pengujian dilakukan pada dua posisi balok yaitu pada posisi FW (flatwise) dan EW (edgewise). FW adalah pengujian yang dilakukan pada posisi atau muka kayu baring, sedangkan EW adalah pengujian yang dilakukan pada posisi atau muka kayu tegak. Pemilahan balok dengan mesin Panter dilaksanakan satu persatu hanya pada balok kayu yang memliki panjang 100 cm (total contoh uji 25 balok). Kalibrasi mesin pemilah kayu panter dilakukan terlebih dahulu sebelum dilakukan pengujian.
a b Gambar 3 Pengujian flatwise (FW) (a), dan pengujian edgewise (EW) (b) Urutan pengujian dengan menggunakan mesin Panter adalah sebagai berikut : kayu yang akan dipilah diletakkan di atas tumpuan. Lalu beban (a kg) diletakkan di atas kayu searah dengan jarum penyetara penimbangan. Setelah itu penyetara penimbangan diatur kasar dan halus sampai mistar Panter menunjukkan ke angka 2 cm. Beban ditambahkan di atas beban pertama (b kg, b>a), kemudian dicatat angka pada mistar Panter (y1). Beban diturunkan, kayu dibalik dan dipilah ulang seperti sebelumnya, yang selanjutnya angka pada mistar Panter dicatat sebagai y2. Angka mistar terendah diambil sebagai data mistar Panter. Formulasi untuk menghitung nilai modulus elastisitas dari MPK Panter adalah sebagai berikut: (kg/cm2) dimana MOEp adalah modulus elastisitas Panter (kg/cm2), P adalah beban (b kg), L adalah jarak antar tumpuan (cm), y adalah nilai defleksi pada mistar Panter (y cm), b adalah lebar kayu (cm), h adalah tebal kayu (cm), dan FKadalah faktor kalibrasi alat. Analisis Data Analisis data dilakukan menggunakan statistik deskriptif dan uji-t berpasangan. Uji-t berpasangan adalah pengujian dengan membandingkan satu varibel bebas unuk menguji apakah nilai tertentu berbeda secara signifikan atau tidak dengan rata-rata sebuah sampel. Uji-t berpasangan dilakukan untuk mengetahui pengaruh jarak alat pengujian (100%p, 80%p, 60%p, dan 40%p) pada kedua posisi alat pengujian (FW dan EW), serta untuk membandingkan nilai MOEd dan MOEp.
6
HASIL DAN PEMBAHASAN Sifat Fisis Contoh Uji Balok Kayu
Jumlah Sampel
Berdasarkan pengujian sifat fisis maka diperoleh rata-rata berat jenis kayu dari contoh uji balok kayu yang digunakan adalah adalah sebesar 0.54 (standar deviasi, SD ± 0.11) dengan distribusi seperti disajikan pada Gambar 4, sedangkan rata-rata kerapatan kayu sebesar 0.62 g/cm3 (SD ± 0.13), dan kadar air kayu sebesar 14.56 % (SD ± 1.24). 14 12 10 8 6 4 2 0 II
III IV Kelas Kuat Kayu
V
Gambar 4 Histogram distribusi berat jenis (BJ) 30 buah balok kayu penelitian Mengacu pada kelas kuat (KK) Indonesia (Seng 1990) maka distribusi kayu penelitian yang digunakan tersebar atas 12 buah balok termasuk KK II (BJ 0.60.9), 12 buah balok termasuk KK III (BJ 0.4-0.6), 5 buah balok termasuk KK IV (BJ 0.3-0.4), dan 1 buah balok termasuk KK V dengan BJ < 0.3. Seluruh contoh uji telah dalam kondisi seragam masuk pada kisaran kadar air kering udara. Sampel penelitian diambil dari simpanan balok kayu yang sudah dipilih dan memiliki cacat minimal yang teridentifikasi. Ukuran dimensi kayu penelitian disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Dimensi ke 30 balok penelitian yang digunakan Panjang - p Lebar – l Tebal - t Rasio (cm) (cm) (cm) l/p 0.06 Rataan 186.01 9.95 4.74 SD 60.76 1.50 0.76 0.03 0.03 Min 89.5 6.95 3.75 0.15 Max 360.35 15.35 6.2
Rasio t/p 0.03 0.01 0.01 0.06
Rasio t/l 0.48 0.10 0.39 0.88
Dimensi panjang balok kayu berkisar antara 89.5 cm hingga 360.35 cm dengan nilai rata-rata 186.01 (SD 60.76 cm). Dimensi lebar balok kayu berkisar antara 6.95 cm hingga 15.35 cm dengan nilai rata-rata 9.95 (SD 1.50 cm).
7 Dimensi tebal balok kayu berkisar antara 3.75 cm hingga 6.2 cm dengan nilai ratarata 4.74 (SD 0.76 cm). Mengacu pada SNI 03-2445-1991 dimensi contoh uji memenuhi standar sebagai balok kayu. Berdasarkan jenis baloknya, contoh uji balok kayu termasuk dalam klasifikasi batang tekan panjang. Balok kayu dikatakan batang panjang apabila panjang batang lebih besar 11 kali dimensi penampang terkecil balok kayu (Mardikanto et al. 2011). Rasio l/p balok kayu memiliki rata-rata 0.06 (SD 0.03) dengan kisaran antara 0.03 hingga 0.15. Rasio t/p balok kayu memiliki rata-rata 0.03 (SD 0.01) dengan kisaran 0.01 hingga 0.06. Rasio t/l balok kayu memiliki rata-rata 0.48 (SD 0.10) dengan kisaran 0.39 hingga 0.88. Pada SNI 03-2445-1991 sortimen jenis balok memiliki kisaran rasio t/l 0.24 hingga 1, sehingga rasio dimensi contoh uji balok kayu yang digunakan pada penelitian ini masuk pada persyaratan balok kayu. Pengujian Nondestruktif Metode Gelombang Ultrasonik Kecepatan Gelombang Ultrasonik Tabel 2 dan Gambar 5 memperlihatkan nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik ultrasonik pada posisi alat pengujian (FW dan EW) dan jarak alat pengujian (100%p, 80%p, 60%p, dan 40%p). Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada bentang pengujian 100%p adalah 5272 m/det (SD 589 m/det) dengan kisaran antara 4 244 m/det hingga 6177 m/det. Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik untuk bentang pengujian indirect bentang 80%p dengan posisi FW adalah 5224 m/det (SD 593 m/det) dengan kisaran antara 4085 m/det hingga 6119 m/det. Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada bentang pengujian indirect 80%p dengan posisi EW adalah 5156 m/det (SD 595 m/det) dengan kisaran antara 3780 m/det hingga 6028 m/det. Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada bentang pengujian indirect 60%p dengan posisi FW adalah 5219 m/det (SD 591 m/det) dengan kisaran antara 4224 m/det hingga 6076 m/det. Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada bentang pegujian indirect 60%p dengan posisi EW adalah 5168 m/det (SD 627 m/det) dengan kisaran antara 3898 m/det hingga 6339 m/det. Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada bentang pengujian indirect 40%p dengan posisi FW adalah 5327 m/det (SD 627 m/det) dengan kisaran antara 4349 m/det hingga 6343 m/det. Nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik pada bentang pengujian indirect 40%p dengan posisi EW adalah 5293 m/det (SD 662 m/det) dengan kisaran antara 3774 m/det hingga 6208 m/det.
8 Tabel 2 Rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik berdasarkan jarak dan posisi pengujian Bentang Terhadap p
Posisi
Vus(m/det)
SD
FW EW FW EW FW EW
5272 5225 5157 5220 5169 5328 5293
590 593 595 591 628 627 662
100% 80% 60% 40%
Kecepatan gelombang ultrasonik (m/det)
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 100%p
80%p FW 80%p EW 60%p FW 60%p EW 40%p FW 40%p EW Jarak dan posisi pengujian
Gambar 5 Diagram nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik Pada pengujian indirect (Tabel 2 dan Gambar 5), nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi pengujian FW lebih tinggi dibandingkan dengan posisi pengujian EW. Pada jarak pengujian 80%p nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi pengujian FW lebih besar 1.3% dibanding posisi pengujian EW. Pada jarak pengujian 60%p nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi pengujian FW lebih besar 1.0 % dibanding posisi pengujian EW. Pada jarak pengujian 40%p nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi pengujian FW lebih besar 0.6% dibanding posisi pengujian EW. Secara keseluruhan nilai kecepatan gelombang ultrasonik dengan posisi FW lebih tinggi 1.0 % dibandingkan posisi EW. Nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada pengujian indirect cenderung meningkat seiring dengan berkurangnya jarak pengujian (Gambar 4 dan tabel 2). Hal ini diduga karena semakin kecil jarak alat pengujian maka semakin sedikit hambatan gelombang yang diterima. Hambatan tersebut dapat berupa cacat kayu seperti retak dan mata kayu. Menurut Bucur (2006) kecepatan gelombang ultrasonik dipengaruhi oleh jenis kayu, kadar air, temperatur dan arah bidang rambatan (radial, tangensial dan longitudinal). Hasil uji-t berpasangan (Tabel 3 dan 4) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan antara pengujian direct (100%p) dan indirect (80%p,
9 60%p, dan 40%p). Hal ini diperkuat dengan nilai rata-rata kecepatan gelombang ultrasonik yang diperlihatkan pada Tabel 2 dan Gambar 5. Pada pengujian indirect dengan posisi FW maupun EW terdapat pola bahwa semakin pendek jarak alat pengujian maka nilai kecepatan gelombang ultrasonik akan semakin tinggi. Tapi pengujian direct tidak mengikuti pola tersebut. Pengujian direct memiliki nilai kecepatan gelombang ultrasonik yang lebih tinggi 1.5% bila dibandingkan dengan pengujian indirect pada jarak 80%p dan 60%p. Selain itu, pengujian direct lebih rendah 0.7% dibandingkan pengujian indirect jarak 40%p. Tabel 3 Nilai signifikansi (α=0.05) uji-t berpasangan nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi FW 100%p
80%p
60%p
40%p
100%p
-
0.01*
0.05*
0.24tn
80%p
-
-
0.76tn
0.01*
60%p
-
-
-
0.00*
40%p
-
-
-
-
p: panjang, *: berpengaruh nyata, tn: tidak nyata pada selang kepercayaan 95%
Tabel 4 Nilai signifikansi (α=0.05) uji-t berpasangan nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada posisi EW 100%p
80%p
60%p
40%p
100%p
-
0.00*
0.00*
0.73tn
80%p
-
-
0.59tn
0.03*
60%p
-
-
-
0.03*
40%p
-
-
-
-
p: panjang, *: berpengaruh nyata, tn: tidak nyata pada selang kepercayaan 95%
Hasil penelitian Iswindarto (2005) menunjukkan bahwa nilai cepat rambat pada kayu rasamala dan mangium tidak mengalami perubahan yang signifikan pada panjang kayu 40 cm sampai 100 cm. Lebih lanjut lagi Bucur (2006) meyatakan bahwa nilai kecepatan gelombang ultrasonik akan relatif lebih stabil pada rasio ukuran penampang terhadap panjang kayu (p/t atau l/t) 0.02 sampai 0.1. Namun pada penelitian ini kombinasi jarak memberikan pengaruh yang signifikan. Hal ini diduga akibat pengaruh perbedaan peletakan alat transduser antara pengujian direct dan indirect. Pada pengujian indirect terdapat nilai yang tidak signifikan antara jarak alat pengujian 80%p dan 60%p. Selain itu, hasil yang tidak signifikan diperlihatkan antara nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada pengujian direct dan pengujian indirect jarak 40%p. Posisi yang paling mendekati nilai kecepatan gelombang ultrasonik jarak direct adalah posisi EW pada jarak indirect 40%p.
10
Tabel 5 Nilai signifikansi uji-t berpsangan nilai kecepatan gelombang ultrasonik antara posisi pengujian FW dan EW Posisi Signifikansi Vus (m/det) t-hitung t-tabel Pengujian (α=0,05) FW 5257 2.64 1.99 0.01* EW 5206 FW : Flatwise, EW : Edgewise¸*: berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
Pada pengujian indirect, hasil uji-t berpasangan (Tabel 5) menunjukkan terdapat perbedaan yang signifikan akibat pengaruh posisi pengujian (FW dan EW) terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik. Hal ini diduga akibat nilai rata-rata rasio t/l yang bernilai 0.48 (SD 0.10). Hasil tersebut sejalan dengan pernyataan Bucur (2006) dalam penelitiannya bahwa modifikasi dimensi panjang mempengaruhi kecepatan gelombang pada arah longitudinal. Modulus Elastisitas Dinamis Hasil pengujian MOEd diperlihatkan oleh Tabel 6 dan Gambar 6. Nilai ratarata MOEd untuk pengujian direct dengan bentang pengujian 100%p adalah 179894 kg/cm2 (SD 60468 kg/cm2) dengan kisaran antara 88121 kg/cm2 hingga 282197 kg/cm2. Nilai rata-rata MOEd untuk pengujian indirect dengan bentang pengujian 80%p dan posisi FW adalah 176752 kg/cm2 (SD 59565 kg/cm2) dengan kisaran antara 88533 kg/cm2 hingga 267375 kg/cm2. Nilai rata-rata MOEd untuk pengujian indirect dengan bentang pengujian 80%p dan posisi EW adalah 172540 kg/cm2 (SD 59302 kg/cm2) dengan kisaran antara 86593 kg/cm2 hingga 268848 kg/cm2. Nilai rata-rata MOEd untuk pengujian indirect dengan bentang 60%p dan posisi FW adalah 176077 kg/cm2 (SD 58661 kg/cm2) dengan kisaran 91185 kg/cm2 hingga 268113 kg/cm2. Nilai rata-rata MOEd untuk pengujian indirect dengan bentang pengujian 60%p dan posisi EW adalah 173248 kg/cm2 (SD 60161kg/cm2) dengan kisaran antara 82940 kg/cm2 hingga 282014 kg/cm2. Nilai rata-rata MOEd pada pengujian indirect dengan bentang 40%p dan posisi FW adalah 183008 kg/cm2 (SD 60509 kg/cm2) dengan kisaran antara 92233 kg/cm2 hingga 285340 kg/cm2. Nilai rata-rata MOEd pada pengujian indirect dengan bentang 40%p dan posisi EW adalah 180516 kg/cm2 (SD 59966 kg/cm2) dengan kisaran antara 88216 kg/cm2 hingga 284246 kg/cm2. Pada pengujian indirect (Tabel 6 dan Gambar 6), nilai MOEd pada posisi pengujian FW lebih tinggi dibandingkan dengan posisi pengujian EW. Pada jarak pengujian 80%p nilai MOEd pada posisi pengujian FW lebih besar 2.4% dibanding posisi pengujian EW. Pada jarak pengujian 60%p nilai MOEd pada posisi pengujian FW lebih besar 1.6% dibanding posisi pengujian EW. Pada jarak pengujian 40%p nilai MOEd pada posisi pengujian FW lebih besar 1.4% dibanding posisi pengujian EW. Secara keseluruhan nilai kecepatan gelombang ultrasonik dengan posisi FW lebih tinggi 1.8% dibandingkan posisi EW.
11 Tabel 6 Rata-rata MOEd berdasarkan jarak dan posisi pengujian Jarak pengujian
Posisi
MOEd (kg/cm2)
SD
FW EW FW EW FW EW
179895 176752 172541 176078 173249 183009 180516
60469 59565 59302 58661 60161 60509 59966
100%p 80%p 60%p 40%p 300000
MOEd (kg/cm²)
250000 200000 150000 100000 50000 0 100%p
80%p FW 80%p EW 60%p FW 60%p EW 40%p FW 40%p EW Jarak dan posisi pengujian
Gambar 6 Diagram nilai rata-rata pengujian Nilai MOEd Persamaan Christoffel menunjukkan bahwa nilai MOEd berbanding lurus dengan nilai kecepatan gelombang ultrasonik. Pola peningkatan nilai kecepatan gelombang ultrasonik pada pengujian indirect ditunjukkan juga pada nilai MOEd. Pada pengujian indirect nilai MOEd semakin meningkat seiring dengan berkurangnya jarak pengujian (Gambar 6). Hal ini juga menunjukkan bahwa semakin pendek bentang pengujian maka contoh uji balok kayu akan semakin kaku. Menurut Mardikanto et al. (2011) kayu akan semakin kaku apabila bentangnya diperkecil atau memperbesar tebal penampang balok. Tabel 7 Nilai signifikansi (α=0.05) uji-t berpasangan nilai MOEd pada posisi FW 100%p
80%p
60%p
40%p
100%p
-
0.01*
0.05*
0.37tn
80%p
-
-
0.56tn
0.03*
60%p
-
-
-
0.00*
40%p
-
-
-
-
p: panjang, *: berpengaruh nyata, tn: tidak nyata pada selang kepercayaan 95%
12 Tabel 8 Nilai signifikansi (α=0.05) uji-t berpasangan nilai MOEd pada posisi EW 100%p 80%p 60%p 40%p 100%p
-
0.00*
0.00*
0.88tn
80%p
-
-
0.65tn
0.04*
60%p
-
-
-
0.05*
40%p
-
-
-
-
p: panjang, *: berpengaruh nyata, tn: tidak nyata pada selang kepercayaan 95%
Hasil uji-t berpasangan (Tabel 7 dan 8) menunjukkan bahwa nilai MOEd pengujian direct memiliki perbedaan yang signifikan dengan pengujian indirect baik poada posisi FW maupun EW. Hasil tersebut diduga akibat cara peletakan transduser antara direct dan indirect yang berbeda. Pola peningkatan nilai MOEd akibat berkurangnya bentang hanya ditunjukkan pada pengujian indirect. Nilai MOEd pada pengujian direct lebih tinggi 2.9% dibanding dengan nilai MOEd pada pengujian indirect 80%p dan 60%p. Selain itu, pengujian direct lebih rendah 1.0% dibandingkan pengujian indirect jarak 40%p. Pada hasil uji-t (Tabel 7 dan 8) nilai MOEd yang paling mendekati pengujian direct adalah pengujian dengan posisi EW pada jarak pengujian indirect 40%p. Tabel 9 Nilai signifikansi uji-t berpasangan nilai MOEd antara posisi pengujian FW dan EW Signifikansi Posisi Pengujian MOEd (kg/cm²) t-hitung t-tabel (α=0.05) FW 178612 2.63 1.99 0.01* EW
175435 FW : Flatwise, EW : Edgewise¸*: berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
Pada pengujian indirect, hasil uji-t berpasangan (Tabel 9) menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang signifikan akibat pengaruh posisi pengujian (FW dan EW) terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik. Hal ini diduga akibat nilai rata-rata rasio t/l yang bernilai 0.48 (SD 0.10). Nilai lebar yang nilainya mendekati dua kali nilai tebalnya menyebabkan perbedaan MOEd yang signifikan.
13 300000 y = 328724x + 1403.9 R² = 0.3738
MOEd (kg/cm²)
250000 200000 150000 100000 50000 0 0
0.2
0.4 Berat jenis
0.6
0.8
Gambar 7 Analisis regresi korelasi antara BJ dan MOEd Gambar 7 menunjukkan analisis regresi yang menunjukkan hubungan anatara BJ dan MOEd. Nilai R2 pada model regresi ini adalah sebesar 0,3738. Hal ini menunjukkan bahwa hanya terdapat 37,38% hubungan anatara BJ dan MOEd dapat dijelaskan dengan model regresi ini. Pengujian Nondestruktif Metode Defleksi
MOEp (kg/cm²)
Hasil pengujian menggunakan mesin pemilah kayu Panter diperlihatkan pada Gambar 8. Pengujian nilai MOEp dilakukan pada 25 sampel yang memiliki panjang minimal 100 cm. Nilai MOEp pada posisi FW memiliki nilai rata-rata 104896 kg/cm2 (SD 43886 kg/cm2) dengan kisaran antara 21168 kg/cm2 hingga 202725 kg/cm2. Nilai MOEp pada posisi EW memiliki nilai rata-rata 90105 kg/cm2 (SD 35859 kg/cm2) dengan kisaran antara 21168 kg/cm2 hingga 21519 kg/cm2. 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 FW
EW Posisi pengujian
Gambar 8 Diagram nilai rata-rata MOEp pada 25 sampel
14 Mardikanto et al. (2011) menyatakan bahwa nilai kekakuan akan lebih tinggi dengan memperbesar tebal pada penampang balok. Namun pada penelitian ini nilai MOEp pada posisi FW lebih besar dibandingkan posisi EW. Hal ini diduga oleh rasio l/t dari contoh uji balok kayu yang berkisar antara 0.39 hingga 0.88. Rasio tersebut menunjukkan bahwa penampang balok mendekati bentuk persegi, sehingga perbedaan antara tebal pada posisi FW dan EW tidak terlalu berbeda. Tabel 10 Hasil uji-t berpasangan pengaruh posisi pengujian (FW dan EW) terhadap nilai MOEp Signifikansi Posisi Pengujian MOEp (kg/cm²) t-hitung t-tabel (α=0.05) FW 104896 6.23 2.06 0* EW
90106 FW : Flatwise, EW : Edgewise¸*: berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
Nilai MOEp pada posisi FW memiliki nilai lebih besar dibandingkan pada posisi EW. Nilai MOEp pada posisi FW lebih besar 14% dibanding posisi EW. Hasil dari uji-t berpasangan (Tabel 10) antara faktor posisi pengujian FW dan EW terhadap nilai MOEp menunjukkan bahwa perbedaan nilai antara posisi FW dan EW memberikan pengaruh yang nyata. Perbedaan ini disebabkan oleh rata-rata rasio t/l penampang contoh uji yang bernilai 0.48 (SD 0.10). Nilai lebar yang nilainya mendekati dua kali nilai tebalnya menyebabkan perbedaan MOEd yang signifikan. Hubungan antara MOEd (Modulus of Elasticity dinamis) dengan MOEp (Modulus of Elasticity panter) Pada Gambar 9 diperlihatkan perbandingan antara rata-rata nilai MOEd dan MOEp. Nilai MOEp yang diperlihatkan adalah penggabungan nilai MOEp pada posisi FW dan EW. Sampel yang diambil adalah 25 sampel yang memiliki panjang lebih dari 100 cm. Dari diagram tersebut erlihat bahwa nilai MOEd lebih besar 48.1 % dibandingkan dengan nilai MOEp. 300000 250000 200000 150000 100000 50000 0 MOEd
MOEp
Gambar 9 Diagram rata-rata nilai MOEd dan MOEp (kg/cm2)
15 Tabel 11 Hasil uji-t berpasangan antara MOEp dan MOEd Rata-rata (kg/cm²)
t-hitung
t-tabel
Signifikansi (α=0,05)
MOEd
187690
11.60
2.06
0*
MOEp
97500
Jenis MOE
*berpengaruh nyata pada selang kepercayaan 95%
MOEp (kg/cm²)
Tabel 11 memperlihatkan hasil uji-t berpasangan antara MOEd dan MOEp. Hasil uji-t memperlihatkan bahwa nilai MOEd tidak sama dengan nilai MOEp. Hasil pengujian nilai MOEd lebih tinggi dibandingkan nilai MOEp. Pebriansjah (2009) dalam penelitiannya membuktikan bahwa nilai MOEd kayu nangka lebih tinggi 58 %-63% dibandingkan nilai MOEp kayu nangka. Pada pengujian nilai MOEd, gaya elastis proporsional terhadap kecepatan. Waktu pembenanan pada pengujian kecepatan gelombang ultrasonik hanya berlangsung sebentar (Bodig dan Jayne 1982). Kayu akan menjadi lebih elastis akibat waktu pembenanan yang sebentar. Pada analisis regresi (Gambar 10) antara MOEd dan MOEp hasil koefisien determinasi (R2) yang dihasilkan adalah 0.640. Hal ini memperlihatkan bahwa hanya terdapat 64% hubungan antara MOEd dan MOEp yang dapat dijelaskan oleh model regresi di atas. 200000 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0
y = 0.5076x + 2224.9 R² = 0.6399
0
50000 100000 150000 200000 250000 300000 MOEd (kg/cm²)
Gambar 10 Analisis regresi korelasi antara MOEd dan MOEp
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Penempatan transduser pada pengujian langsung (direct measurement) dan pengujian tidak langsung (indirect measurement), serta posisi pengujian baring dan tegak (FW dan EW) memberikan pengaruh yang nyata terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik (Vus) dan nilai MOEd kayu. Pada pengujian
16 tidak langsung semakin pendek jarak alat pengujian semakin tingi nilai Vus dan nilai MOEd. Penempatan transduser dengan jarak 40% dari panjang balok (40%p) dan posisi pengujian EW memiliki nilai Vus dan MOEd yang paling mendekati pengujian direct. Nilai Vus dan MOEd pada posisi FW lebih tinggi dibandingkan pada posisi EW. Selain itu, nilai MOEd lebih tinggi 48.1% dibandingkan nilai MOEp yang diuji secara defleksi. Saran Pada pengujian NDT berbasis kecepatan gelombang ultrasonik pada konstruksi bangunan terpasang lebih baik digunakan pengujian indirect dengan jarak pengujian 40%p dengan posisi FW.
DAFTAR PUSTAKA Bodig J, Jayne BA. 1982. Mechanics of Wood and Wood Composites.Van Nostrand Reinhold Company. New York. [BS] British Standard. 1957. BS 373: 1957. Methods of Testing Small Clear Specimens of Ttimber. London. United Kingdom. Bucur V. 2006. Accoustif of Wood. 2nd Edition. Springer: CRC Press. France. Iswindarto A. 2005. Pengaruh Dimensi Terhadap Kecepatan Gelombang ultrasonik pada 3 jenis kayu. [skripsi]. Fakultas Kehutanan. IPB. Bogor Karlinasari L, Surokusumo S, Nugroho N, Hadi YS. 2006. Pengujian Nondestruktif Gelombang Ultrasonik pada Balok Tiga Jenis Kayu Tanaman Indonesia. Jurnal Teknologi Hasil Hutan. 19(1):15-22. Llana DF, Gonzales GI, Arriaga F, Nienz P. 2013. Influence of Temperature and Moisture Content in Non-destructive Values of Scots Pine (Pinus sylvetris L.). Proceedings 18th International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium. United States of Agriculture. Madison. Wisconsin. USA. Mardikanto TR, Karlinasari L, Bahtiar ET. 2011. Sifat Mekanis Kayu. Penerbit IPB Press. Bogor. Seng OD. 1990. Berat Jenis dari Jenis-jenis Kayu Indonesia dan Pengertian Beratnya Kayu untuk Keperluan Praktek. Pengumuman Nr. 13. Pusat Penelitian dan Pengembangan Hasil Hutan Bogor. Olivera FGR, de Campos JAO, Sales A. 2002. Ultrasonic Measurements in Brazillian Hardwoods. Material Research Journal 5(1):51-55. Pebriansjah EW. 2009. Pemakaian Metoda Pengujian Nondestruktif untuk Menduga Pengaruh Retak Kayu Terhadap Kekuatan Kayu Mangium (Acacia mangium Willd.) dan Kayu Nangka (Artocarpus heterophyllus Lamk.). [skripsi]. Fakultas Kehutanan IPB. Bogor. [SNI] Standar Nasional Indonesia. 1991.SNI 03-2445-1991. Spesifikasi Ukuran Kayu untuk Bangunan Rumah dan Gedung. Departemen Pekerjaan Umum. Yayasan LPMB. Bandung. Tarumingkeng RC. 2000. Manajemen Deteriorasi Hasil Hutan. Ukrida Press. Jakarta.
17 LAMPIRAN Lampiran 1 Hasil pengujian kecepatan gelombang ultrasonik Kecepatan gelombang ultrasonik (m/s) No. 80%p 60%p 40% Contoh 100%p FW EW FW EW FW EW 1 5420 5437 5137 5382 5106 5547 4874 2 5389 5331 5139 5419 5237 5643 6136 3 5385 5363 5306 5560 5629 5842 5740 4 4244 4086 3781 4224 3899 4391 3774 5 5687 5788 5711 5794 5830 5934 5782 6 4706 4734 4612 4791 4737 4985 4596 7 4433 4452 4428 4492 4455 4498 4526 8 5922 5985 5884 5990 5951 6183 6208 9 5252 5143 5010 5089 4934 5052 5780 10 4626 4550 4527 4406 4505 4576 4615 11 5415 5181 5188 5168 5167 5549 5535 12 6032 5907 5933 5905 5969 6087 5944 13 4574 4585 4534 4653 4438 4680 4754 14 5744 5580 5523 5599 5542 5589 5508 15 6000 5930 5806 5984 5845 5987 6153 16 5979 5940 5905 5954 5880 6090 6140 17 6177 6120 5950 6073 5942 6344 6039 18 4866 4863 4789 4740 4711 4954 4620 19 5489 5500 5469 5407 5412 5490 5593 20 6013 5928 5791 5961 5918 6059 5956 21 5638 5633 5649 5562 5574 5819 5808 22 6122 6099 6029 6076 6339 6061 5933 23 4879 4947 4952 4886 4945 4917 4897 24 4992 5100 5098 5190 5082 5426 5188 25 4967 4897 4874 4867 4721 4835 4974 26 4570 4546 4492 4527 4471 4670 4535 27 4463 4290 4288 4329 4311 4349 4624 28 4966 4974 5001 5045 5015 5080 5061 29 4586 4472 4467 4422 4383 4582 4928 30 5630 5382 5433 5094 5122 4617 4575 p: panjang, FW: flatwise, EW: edgewise
18 Lampiran 2 Hasil perhitungan nilai MOEd MOEd (kg/cm²) No. Contoh 80%p 60%p 100%p Uji FW EW FW EW 1 170906 171980 153525 168539 151648 2 111082 108684 101028 112302 104884 3 127307 126246 123607 135724 139081 4 122705 113702 97351 121532 103532 5 172599 178774 174049 179145 181378 6 92476 93580 88825 95834 93699 7 146815 148066 146484 150783 148310 8 224948 229786 222096 230183 227183 9 174774 167595 159028 164073 154240 10 124052 120009 118790 112516 117647 11 128788 117913 118201 117307 117261 12 236087 226391 228414 226237 231168 13 88122 88533 86594 91186 82941 14 282197 266329 260884 268114 262698 15 263962 257795 247126 262512 250500 16 224293 221339 218738 222421 216951 17 261036 256198 242216 252320 241511 18 152993 152825 148179 145192 143391 19 234688 235630 232981 227687 228178 20 235909 229248 218798 231846 228475 21 267818 267375 268849 260677 261772 22 263037 261078 255063 259113 282014 23 149880 154087 154367 150320 153952 24 205893 214856 214687 222578 213342 25 102420 99553 98620 98317 92526 26 133135 131721 128582 130603 127430 27 116307 107457 107340 109420 108503 28 203523 204152 206333 209980 207490 29 140139 133268 132980 130295 128007 30 238954 218393 222483 195583 197752 p: panjang, FW: flatwise, EW: edgewise
40%p FW 178977 121779 149807 131312 187907 103766 151141 245241 161717 121358 135224 240439 92234 267189 262790 232673 275298 158577 234760 239493 285340 257778 152223 243204 97049 139025 110441 212904 139915 160700
EW 138207 144028 144646 97017 178434 88216 153063 247229 211706 123462 134543 229300 95194 259453 277595 236535 249502 137934 243666 231484 284246 247046 150988 222378 102709 131085 124850 211356 161820 157790
19 Lampiran 3 Hasil perhitungan MOE panter No Uji 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
MOEp (kg/cm2) FW 59074 104621 140634 83290 71015 56752 127815 52536 130701 191218 141646 139134 81692 141015 108831 109665 120690 96334 106770 83729 49109 64854 137382 21169 202725
EW 53161 92537 130284 73602 63038 42752 109105 45059 125436 146909 116689 100876 72294 133729 88447 99607 110598 93225 89768 70962 36943 62165 113213 21520 160722
20 Lampiran 4 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi FW terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
100%p 5272 347579 30 0.988401
80%p 5225 351717 30
0 29 2.889985 0.003611 1.699127 0.007222 2.04523 100%p 5272 347579 30 0.970733
60%p 5219 349509 30
0 29 2.019896 0.026359 1.699127 0.052718 2.04523 100%p 5272 347579 30 0.914118 0 29 -1.19235 0.121395 1.699127 0.242791 2.04523
40%p 5328 393401 30
21 Lampiran 4 Lanjutan
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
80%p 5225 351717 30 0.988027
60%p 5219 349509 30
0 29 0.306122 0.380849 1.699127 0.761698 2.04523 80%p 5225 351717 30 0.94126
40%p 5328 393401 30
0 29 -2.66412 0.006236 1.699127 0.012473 2.04523 60%p 5219 349509 30 0.9697 0 29 -3.84224 0.000306 1.699127 0.000613 2.04523
40%p 5328 393401 30
22
Lampiran 5 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi EW terhadap nilai kecepatan gelombang ultrasonik
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
100%p 5272 347579 30 0.978893871
80%p 5157 354136 30
0 29 5.194001838 7.39658E-06 1.699127027 1.47932E-05 2.045229642 100%p 5272 347579 30 0.963278964
60%p 5169 394315 30
0 29 3.344136065 0.001144987 1.699127027 0.002289975 2.045229642 100%p 5272 347579 30 0.865344229 0 29 -0.34713197 0.365499388 1.699127027 0.730998777 2.045229642
40%p 5293 438825 30
23 Lampiran 5 Lanjutan
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
80%p 5157 354136 30 0.981389
60%p 5169 394315 30
0 29 -0.54382 0.29536 1.699127 0.59072 2.04523 80%p 5157 354136 30 0.876312
40%p 5293 438825 30
0 29 -2.34186 0.013133 1.699127 0.026266 2.04523 60%p 5169 394315 30 0.889627 0 29 -2.23471 0.016653 1.699127 0.033306 2.04523
40%p 5293 438825 30
24
Lampiran 6 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi FW terhadap nilai MOEd
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
100%p 80%p 179895 176752 3.656E+09 3.55E+09 30 30 0.9945337 0 29 2.7151267 0.0055214 1.699127 0.0110429 2.0452296 100%p 60%p 179895 176078 3.656E+09 3.44E+09 30 30 0.9855532 0 29 2.0329122 0.0256529 1.699127 0.0513059 2.0452296 100%p 40%p 179895 183009 3.656E+09 3.66E+09 30 30 0.9523958 0 29 0.9137824 0.1841832 1.699127 0.3683664 2.0452296
25 Lampiran 6 Lanjutan
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
80%p 60%p 176752 176078 3.55E+09 3.44E+09 30 30 0.994624 0 29 0.595967 0.27791 1.699127 0.555821 2.04523 80%p 40%p 176752 183009 3.55E+09 3.66E+09 30 30 0.970417 0 29 -2.3418 0.013134 1.699127 0.026269 2.04523 60%p 40%p 176078 183009 3.44E+09 3.66E+09 30 30 0.984073 0 29 -3.51733 0.000728 1.699127 0.001457 2.04523
26 Lampiran 7 Hasil uji-t dependen pengaruh jarak pengujian direct dan indirect posisi EW terhadap nilai MOEd
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
100%p 80%p 179895 172541 3.66E+09 3.52E+09 30 30 0.990769 0 29 4.900314 1.67E-05 1.699127 3.35E-05 2.04523 100%p 60%p 179895 173249 3.66E+09 3.62E+09 30 30 0.980914 0 29 3.088043 0.002205 1.699127 0.004409 2.04523 100%p 40%p 179895 180516 3.66E+09 3.6E+09 30 30 0.931126 0 29 -0.1522 0.440041 1.699127 0.880082 2.04523
27 Lampiran 7 Lanjutan
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
Mean Variance Observations Pearson Correlation Hypothesized Mean Difference df t Stat P(T<=t) one-tail t Critical one-tail P(T<=t) two-tail t Critical two-tail
80%p 60%p 172541 173249 3.52E+09 3.62E+09 30 30 0.990208 0 29 -0.46155 0.323922 1.699127 0.647845 2.04523 80%p 40%p 172541 180516 3.52E+09 3.6E+09 30 30 0.942487 0 29 -2.1587 0.019643 1.699127 0.039286 2.04523 60%p 40%p 173249 180516 3.62E+09 3.6E+09 30 30 0.947999 0 29 -2.05484 0.024501 1.699127 0.049001 2.04523
28 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 9 Februari 1992. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Ahmad dan Ibu Lia Waliah. Penulis memulai pendidikan pada tahun 1997 di SDN 1 Ciparay Bandung. Penulis melanjutkan pendidikan di Sekolah Menengah Pertama Terpadu (SMPT) Baiturrahman pada tahun 2003, kemudian melanjutkan di Sekolah Menengah Atas Terpadu (SMAT) Baiturrahman pada tahun 2006. Selain bersekolah di SMPT dan di SMAT Baiturrahman, penulis juga menempuh pendidikan pesantren di Pondok Pesantren Baiturrahman pada tahun 2003 hingga 2009. Pada tahun 2009, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Beasiswa Utusan Daerah (BUD) yang disponspori oleh Kementrian Agama (Kemenag). Penulis mengambil program studi Teknologi Hasil Hutan dengan minat studi di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu (RDBK). Selama menjadi mahasiswa di IPB, penulis merupakan ketua dari CSS MoRA (Community of Santri Ministry of Religious Affairs) regional Jawa Barat, klub panah IPB, Organisasi Mahasiswa Daerah Paguyuban Mahasiswa Bandung (Pamaung), anggota HIMASILTAN periode 2010/2011 dan anggota Kelompok Minat Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu (RDBK). Penulis juga aktif dalam berbagai kegiatan kepanitiaan di kampus seperti menjadi Ketua Kumpulan Orang Muda Paling ASIK (KOMPAK) 2012 dan ketua CSS Cup 2011. Selama menempuh pendidikan di Fakultas Kehutanan, penulis juga mengikuti Praktek Pengenalan Ekosistem Hutan (PPEH) pada tahun 2011 di Tangkuban Perahu dan Cikeong. Pada tahun 2012, penulis mengikuti Praktek Pengolahan Hutan (PPH) di Gunung Walat, Sukabumi. Pada tahun 2013, penulis mengikuti Studi Konservasi Lingkungan (SURILI) di Tanaman Nasional Bukit Tiga Puluh, Jambi. Lalu pada tahun 2013 juga penulis melaksanakan Praktek Kerja Lapang (PKL) di Madani Corp, Bogor, Jawa Barat. Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Kehutanan, penulis melakukan penelitian dan penyusunan skripsi dengan judul “Pengaruh Jarak dan Posisi Pengujian Nondestruktif Menggunakan Kecepatan gelombang ultrasonik dan Mesin Pemilah Kayu pada Nilai Kekuatan Lentur” di bawah bimbingan Dr. Lina Karlinasari, S.hut, M.ScF.
