pengujian propertis kayu medang
Post on 18-Jan-2016
236 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Meningkatnya perkembangan penduduk daerah Bengkalis, dan bertambah
pula perkembangan pembangunan yang dilakukan terutama pembangunan rumah
tempat tingal, oleh karena itu banyak kayu yang digunakan untuk kontruksi
pembangunan rumah, tetapi kita tidak mengetahui sifat karakteristik kayu dan
klasifikasinya. Oleh karena itu peneliti akan melakukan pengujian propertis kayu
medang. Kayu merupakan bahan bangunan yang mudah didapatkan dari alam.
Sampai saat ini kayu masih banyak dicari dan dibutuhkan manusia. Kayu
merupakan sumber kekayaan alam yang bisa diperbaharui dan tidak ada habis-
habisnya selama pelestarian sumber dayanya tetap terjaga.
Dalam perkembangannya penggunaan kayu sebagai bahan struktur harus
dapat dimanfaatkan secara maksimal dan ekonomis, maka aturan perencanaan
telah ditetapkan agar keamanan tetap terjamin. Kayu dipilih sebagai bahan
struktur karena ringan dan memerlukan peralatan yang sederhana dalam proses
pengerjaannya. Kendala pemanfaatan kayu secara optimal saat ini disebabkan
kayu dapat mengalami kerusakan akibat serangan jamur, serangga dan
pengolahan hutan sebagai sumber utama kayu tidak dilakukan berkesinambungan
ditambah kerusakan hutan yang ditimbulkan oleh penebangan liar ( illegal
logging ) telah menyebabkan kelangkaan kayu yang berkualitas baik. Didalam
ilmu Teknik Sipil dikenal dengan pengujian sifat mekanis dan fisika kayu atau
pengujian properties kayu untuk mengetahui kualitas suatu jenis kayu.
Berdasarkan latarbelakang di atas maka dilakukan pengujian properties
kayu medang untuk mengetahui mutu kayu medang tersebut.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun tujuan yang ingin dicapai dari hasil penelitian ini adalah:
a. Bagaimana cara menentukan kadar air yang sesuai untuk kontruksi kayu.
2
b. Bagaimana menentukan klasifikasi kayu medang berdasarkan kelas kuat
kayu.
1.3 Tujuan penelitian
Adapun tujuan penelitian dari tugas akhir ini adalah :
a. Menentukan kadar air serta berat jenis kayu medang.
b. Untuk mengetahui klasifikasi kayu medang.
c. Membandingkan kekuatan kayu, pangkal, tengah, dan ujung kayu.
I.4 Manfaat Penelitian
Tugas Akhir ini diharapkan akan memberikan manfaat yaitu :
a. Dapat menentukan kadar air yang sesuai untuk pembuatan kontruksi.
b. Dapat mengidentifikasi klasifikasi kayu yang digunakan oleh masyarakat
kabupaten bengkalis.
c. Mengetahui nilai perbandingan kekuatan kayu bagian pangkal, tengah, dan
ujung.
1.5 Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penyelesaian Metode penelitian kayu
medang ini adalah :
a. Pengkondisian kadar air berdasarkan lama penjemuran kayu hingga
mencapai kayu kering udara dimana persentase kadar airnya 12-20 %.
b. Menentukan klasifikasi kayu hasil pengujian kuat tekan, kuat lentur, kuat
geser, kuat tumpu, dan kuat tarik. Berdasarkan Metode pengujian kuat
tekan menggunakan SNI 03-3958-1995, Metode pengujian kuat lentur
menggunakan SNI 03-3959-1995, Metode pengujian kuat geser
menggunakan SNI 03-3400-1994, Metode kuat tumpu menggunakan
ASTM D 143-1994, Metode kuat tarik menggunakan SNI 03-3399-1994.
3
1.6 Keaslian Penelitian
Penelitian tentang propertis kayu sudah sangat sering dilakukan oleh
beberapa pihak (penelitian) sebagai tugas akhir (TA) maupun karya tulis
(skripsi).
Argo.K.G (2011) Pengujian Sifat Mekanik Kayu Sebagai Fungsi Struktur
Kayu (arah serat, lingkaran tahun, destinasi dan kadar air) Pengujian sifat mekanik
kayu untuk mengetahui kekuatan kayu dilakukan dalam tiga kali pengujian sesuai
dengan arah pengujian serat, lingkaran tahun dan kadar air kayu. Kayu yang
digunakan dalam pengujian dan akan dianalisa hasilnya adalah kayu mahoni dan
nangka. karena kayu tersebut sering digunakan dalam industri furniture.
Pengujian yang dilakukan adalah pengujian three point bending, pengujian tekan
dan pengujian tarik. Setelah mendapatkan data hasil pengujian, kemudian akan
dibandingkan sifat mekanik antara kayu mahoni dan kayu nangka.
Penulis di sini akan mencoba melakukan pengujian propertis kayu medang
dengan berbagai kondisi. Dimana nantinya akan didapatkan hasil mutu kayu
medang tersebut.
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pendahuluan
Peran kayu dalam teknik sipil merupakan bagian yang tak terpisahkan
karena kayu adalah salah satu bahan bangunan yang dipakai untuk struktur
bangunan dari abad-abad yang lalu bahkan hingga sekarang.
Kayu merupakan material yang berasal dari tumbuh-tumbuhan yang
banyak terdapat dihutan. Kayu yang digunakan sebagai material struktur pada
umumnya diambil kayu yang berasal dari pepohonan. Menurut peraturan
kontruksi kayu 2002 (PKKI 2002) dari 3000-4000 jenis pohon yang ada di
Indonesia baru sekitar 1500 jenis yang telah diselidiki dan dianggap penting
dalam perdagangan.
Dari beberapa jenis kayu yang ada dihutan alam kita hanya ada beberapa
jenis saja yang digunakan dan tersedia dipasaran. Kayu sebagai bahan bangunan
merupakan alasan mayoritas hadirnya kayu di berbagai perusahaan. Beberapa
jenis kayu yang sering di pakai adalah adalah kayu damar (agathisalba), meranti
merah (shoren leprosula) dan durian (durio zibethinus) adalah jenis-jenis kayu
yang banyak digunakan di industri-industri pengergajian dan pengerjaan kayu.
2.2.1 Kayu
Kayu suatu struktur yang elemen susunannya adalah kayu (J.F.
Dumanauw, 1990). Dalam perkembangannya, struktur kayu banyak digunakan
sebagai alternatif dalam perencanaan pekerjaan sipil, diantaranya adalah : rangka
kuda-kuda, rangka dan gelegar jembatan, struktur perancah, kolom, dan balok
lantai bangunan. Pada dasarnya kayu merupakan bahan alam yang banyak
memiliki kelemahan structural, sehingga penggunaan kayu sebagai bahan struktur
perlu diperhatikan sifat-sifat tersebut. Oleh sebab itu, maka struktur kayu kurang
popular dibandingkan dengan beton dan baja. Akibat saat ini terdapat
kecendrungan beralihnya peran kayu dari bahan struktur menjadi bahan
5
pemerindah (dekoratif). Namun demikian pada kondisi tertentu (misalnya : pada
daerah tertentu, dimana secara ekonomis kayu lebih menguntungkan dari pada
penggunaan bahan yang lain) peran kayu sebagai bahan struktur masih digunakan.
2.1.2 Sifat Fisis Kayu
Dari segi manfaat kayu mempunyai sifat-sifat yang menyebabkan kayu
selalu dibutuhkan manusia.
Kayu merupakan sumber daya alam yang tidak akan habis apabila selalu
diseimbangkan keberadaannya, yaitu apabila pohon-pohon ditebang untuk diambil
kayunya kemudian ditanam kembali sebagai penggantinya. Dalam hal ini kayu
disebut sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Kayu merupakan bahan yang
mudah diproses untuk dijadikan barang lain. Kayu memiliki sit-sifat yang berbeda
dan tidak bias ditiru oleh barang lain yang dibuat oleh manusia seperti baja dan
beton yang sifatnya elastis, ulet serta mempunyai ketahanan terhadap pembebanan
yang tegak lurus dengan seratnya atau sejajar seratnya.
A. Kadar Air
Menurut Haygreen dan Bowyer (2003), kadar air didefinisikan sebagai berat
air dalam kayu yang dinyatakan dalam persen terhadap Berat Kering Tanur
(BKT). Kadar air ini mempengaruhi kekuatan kayu. Jika terjadi penurunan kadar
air atau kayu tersebut mengering maka kekuatan kayu akan meningkat. Pengaruh
penurunan kadar air terhadap sifat kekuatan kayu akan tampak jelas apabila kadar
air berada di bawah titik jenuh serat. Air dalam kayu terdiri atas air bebas dan air
terikat dimana keduanya secara bersama-sama menentukan kadar air kayu. Kayu
ditiga tingkat kebasahan yaitu :
a. Kayu basah yaitu kayu yang baru saja ditebang.
b. Kayu kering udara yaitu kayu yang kandungan airnya sudah tetap dengan
udara sekitarnya.
c. Kayu kering mutlak/tungku/oven yaitu kayu yang dikeringkan di dalam
tungku dengan suhu 105 derajat sehingga semua airnya keluar.
6
B. Kerapatan Dan Berat Jenis
Definisi kerapatan adalah perbandingan massa suatu bahan terhadap
volumenya. Kerapatan kayu mempunyai variasi, yaitu:
1. Variasi dalam satu pohon, dimana kerapatan bervariasi pada arah vertikal
maupun horizontal.
2. Variasi antar pohon dalam spesies yang sama, dimana kerapatan
dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan faktor keturunan (genetik).
Berat jenis merupakan perbandingan kerapatan suatu bahan dengan
kerapatan benda standar (Mandang dan Pandit 1997). Berat jenis (BJ) merupakan
perbandingan antara kerapatan kayu (atas dasar berat kering tanur dan volume
pada kandungan air yang ditentukan). dengan kerapatan air pada suhu 4°C. Air
memiliki kerapatan 1g/cm3 atau 1000kg/m
3 pada suhu standard tersebut
BJ dan kerapatan sangat mempengaruhi sifat-sifat higroskopisitas,
kembang-susut, mekanis, akustik, kelistrikan dan pengerjaan lanjutan lainnya.
Semakin tinggi nilai BJ atau kerapatan umumnya kayu makin kuat. Pertambahan
berat dari kayu oleh zat-zat ekstraktif yang terdapat dalam kayu hampir tidak
meninggikan kekuatan mekanisnya, tetapi pada umumnya pertambahan tebal dari
dinding sel kayu akan menyebabkan kenaikan kekuatan.
2.1.3 Sifat Mekanik Kayu
Sifat-sifat mekanik kayu adalah kemampuan kayu menahan muatan dari
luar yang dimaksud dari luar adalah gaya-gaya di luar benda yang mempunyai
kecendrungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Kekuatan kayu
memegang peranan penting dalam pembangunan, perkakas dan untuk penggunan
lain. Dalam hubungan ini dibedakan beberapa macam sebagai berikut.
(Dumanauw, 1990). Kekuatan tarik, kekuatan tarik adalah kekuatan kayu
menahan gaya-gaya berusaha menarik kayu tersebut. Pada umumnya kayu
memiliki kekuatan tarik lebih besar searah serat kayu. Kekuatan tekan adalah
kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban jika itu dipergunakan untuk
kengunaan tertentu. Dalam hal ini dibedakan menjadi dua macam kuat tekan yaitu
7
tekanan yang sejajar searah serat dan tekanan tegak lurus arah serat. Kekuatan
geser adalah suatu kekuatan kayu dalam hal ini kemampuanya menahan gaya-
gaya membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser dari bagian keuatan geser
didekatnya. Dalam hubungan ini di bedakan tiga macam kuat geser yaitu:
kekuatan geser yang sejajar arah serat, kekuatan tegak lurus searah serat dan
kekuatan geser miring. Kekuatan lentur, yang dimaksud dengan kekuatan lentur
adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan
kayu atau menahan benda-benda mati maupun hidup selain beban pukulan yang
harus dipikul kayu tersebut dalam hal ini dibedakan kekuatan lentur satik dan
kekuatan lentur pukul. Untuk kekuatan lentur statik menunjukan kekuatan kayu
menahan gaya yang mengenai secara perlahan-lahan, sedangkan kekuatan lentur
pukul adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya yang mengenai kayu secara
mendadak seperti pukulan.
2.1.4 Tingkat Kekuatan Kayu
Tingkat kekuatan kayu adalah kemampuan kayu untuk menahan beban.
Besar beban yang mampu ditahan tiap jenis kayu berbeda-beda. Kekuatan kayu
berdasarkan kuat lentur, kuat tekan, dan berat jenis kayu kayu di golongkan
kedalam lima kelas lebih jelasnya dapat di lihat pada Tabel berikut ini:
Tabel 2.1. Kelas kuat kayu berdasarkan berat jenisnya
Sumber: PKKI 1961
8
2.1.5 Tingkat Keawetan Kayu
Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur
perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Keawetan kayu tersebut
disebabkan adanya zat ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi
perusak kayu Penilaian tingkat keawetan kayu di Indonesia digolongkan kedalam
lima kelas awet, yaitu: I Sangat Baik, II Baik, III Cukup, IV Kurang dan V Jelek,
keawetan kayu tergantung dengan penempatan kayu kayu, kayu yang dilindungi
dari hujan dan sinar matahari tidak cepat rusak. Tetapi kalau ditempatkan di luar
dibiarkan terkena panas dan hujan kayu akan cepat rusak. Cara-cara untuk
mempertinggi keawetan kayu misalnya dengan mengecat, mengecat dengan
minyak, dengan obat-obatan dan sebagainya (frick, 1982). untuk lebih jelasnya
dapat dilihat pada table berikut ini:
Tabel 2.2. Kelas awet kayu
Sumber: PKKI 1961
9
2.1.6 Perawatan Kayu
Untuk perawatan kayu bisa di lakukan dengan cara pengecatan kayu,
melumasi kayu dengan minyak, mengecat kayu dan juga menyimpan kayu dari
panas dan hujan.
2.1.7 Perumusan
Rumus yang di gunakan dalam pengujian kayu yaitu:
Perhitungan kadar air dengan rumus
%KA=
x100%................................................................................. (2.1)
Dengan:
KA = kayu asli
KU = Berat kayu setelah dioven
Perhitungan berat jenis kayu (BJ) dengan rumus
………………………………………….…………..………… (2.2)
A = berat kayu kering
B = volum kayu
Perhitungan kuat tekan mengukuti rumus SNI 03-3958-1995 yaitu:
ƒc//=
(Mpa) ………………………………….………..……………. (2.3)
Dengan:
ƒc//
= kuat tekan sejajar serat
P = beban uji maksimum
b = lebar benda uji
h = tinggi benda uji
10
Perhitungan kuat lentur mengukuti rumus SNI 03-3959-1995 yaitu:
ƒb//=
Mpa ………………………………………………….……… (2.4)
Dengan:
P = beban uji maksimum
L = jarak tumpuan
b = lebar benda uji
h = tinggi benda uji
ƒb
= kuat lentur
Perhitungan kuat geser mengukuti rumus SNI 03-3400-1994 yaitu:
Mpa …………………………….…..………..……….….…… (2.5)
Dengan:
ƒs//
= kuat geser
P = beban maksimum
b = lebar
h= tinggi
Perhitungan kuat tumpu mengikuti rumus SNI-5 2002 yaitu;
Fe =
Mpa ……………………………………………..……………. (2.6)
Dengan:
P = beban uji maksimum
t = tebal kayu
d = diameter baut
11
Perhitungan kuat tarik mengikuti rumus SNI 03-3399-1994 yaitu;
ƒt //=
(Mpa) …………………………………..…..……………........(2.7)
Dengan :
ft = kuat tarik
P = beban maksimum
b = lebar dalam mm
h = tinggi dalam mm
// = sejajar ser
Perhitungan Modulus young mengikuti rumus yaitu;
E =
=
……………………………...................……..…......(2.8)
Dengan :
E = Modulus elastic young
F = gaya
A = luas pertambahan panjang = panjang awal
12
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di daerah Kabupaten Bengkalis, khususnya didesa
pangkalan batang. Setelah dilakukan pengambilan sampel kayu medang didesa
tersebut, sampel dibawa ke laboratorium Uji Bahan Program Studi Teknik Sipil
Politeknik Negeri Bengkalis untuk diuji.
3.2 Bahan Penelitian
Dalam pengujian propertis kayu ini, bahan yang digunakan adalah kayu
medang.
3.3 Peralatan Yang Digunakan
Ada pun peralatan yang akan digunakan dalam penelitian properties kayu
ini adalah:
a. Mesin uji
Adapun mesin uji yang digunakan dalam pengujian ini sebagai berikut :
1. Mesin uji yang digunakan untuk memperoleh nilai kuat tekan kayu,
nilai geser sejajar serat kayu dan nilai kuat tumpu kayu yaitu
Compression Machine.
2. Mesin uji yang digunakan untuk pengujian kuat lentur yaitu Beam
Test.
3. Mesin uji yang digunakan untuk memperoleh nilai kuat tarik yaitu
Mesin Universal.
b. Mesin Gergaji
Mesin gergaji digunakan untuk menebang pohon dan membelah pohon
hingga menjadi benda uji.
c. Gergaji digunakan untuk memotong benda uji.
d. Ketam mesin
13
Ketam mesin digunakan untuk mengetam benda uji hingga terlihat rapi
dan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
e. Mistar, digunakan untuk mengukur benda uji sehingga sesuai dengan
ukuran yang diharapkan.
f. Timbangan
Timbangan digunakan untuk menimbang benda uji yang akan diteliti.
3.4 Metode
Metode yang digunakan dalam penelitian ini mengacu pada SNI yang ada
tentang peraturan kayu. Untuk pengujian kuat geser acuan yang digunakan yaitu
SNI 03-3400-1994, untuk pengujian kuat tekan acuan yang digunakan yaitu
mengunakan SNI 03-3958-1995 untuk pengujian kuat lentur acuan yang
digunakan SNI 03-3959-1995 untuk pengujian kuat tumpu acuan yang digunakan
ASTM D 143-1994 untuk pengujian kuat tarik acuan yan digunakan SNI 03-3399-
1994. Metode pengujian ini mencakup tentang persyaratan, ketentuan, dan cara
pengujian kayu. Pengunaan metode ini dimaksudkan Sebagai acuan dan pegangan
dalam pengujian kuat geser, kuat tekan dan kuat lentur kayu kuat tumpu dan kuat .
3.5 Tahap Pelaksanaan Penelitian
Adapun tahapan pelaksanaan penelitian ini antara lain:
a. Tahap persiapan, meliputi pengurusan surat pernyataan, surat izin
penggunaan laboratorium yang diketahui oleh Dosen Pembimbing 1 dan 2
dan disetujui kepala lab Uji Bahan Teknik Sipil Politeknik Negeri
Bengkalis serta persiapan benda uji dan peralatan.
b. Tahap penyiapan benda uji yaitu dengan mengambil benda uji dari hutan
desa pangkalan batang. Dengan 35 sampel benda uji yang akan diteliti.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat Tabel 3.1 berikut ini.
14
Tabel 3.1 Pengujian yang dilakukan
Sumber: SNI (Standar Nasional Indonesia)
c. Tahap pengujian benda uji, meliputi kuat tekan, geser, lentur tumpu, dan
kuat tarik kayu medang.
d. Analisa data yang telah didapat setelah melakukan tahapan-tahapan di
atas.
Untuk lebih jelas dimensi atau bentuk sampel dari table di atas lihat
pada gambar berikut :
Jenis pengujian Dimensi
Sampel
Pangkal
(K1,K2)
Tengah
(K3,K4)
Ujung
(K5,K6)
Pengujian kadar air 50 x 50 x 50 mm 2 2 1
Pengujian kuat tekan
tegak lurus arah serat 50 x 50 x 150 mm 2 2 2
Pengujian kuat lentur
kayu 50 x 50 x 760 mm 2 2 2
Pengujian kuat geser 50 x 50 x 63 mm 2 2 2
Pengujian kuat tumpu 48 x 48 x 50 mm 2 2 2
Pengujian kuat tarik 25 x 25 x 460 mm 2 2 2
Jumlah sampel ` 35
15
Gambar. 3.1. Kuat tekan sejajar searah serat Sumber : SNI Standar nasional Indonesia
p plat
Gambar 3.2. Kuat tekan tegak lurus arah serat
Sumber : SNI Standar nasional Indonesia
16
Gambar 3.3. Kuat lentur kayu Sumber : SNI Standar nasional Indonesia
Gambar 3.4. Kuat geser Sumber : SNI Standar nasional Indonesia
17
Gambar 3.5. kuat tumpu Sumber : SNI Standar nasional Indonesia
Gambar 3.6. kuat tarik Sumber : SNI Standar nasional Indonesia
48
50
48
18
3.6 Flowchart Pelaksanaan Penelitian
Pada penelitian ini terdapat gambar diagram alir pelaksanaan penelitian,
dapat dilihat pada gambar 3.6 berikut ini
Gambar 3.6 Flowchart pelaksanaan pekerjaan penelitian
Mulai
Persiapan
material dan
peralatan
Hasil pengujian
Pembahasan
Kesimpulan
dan saran
Selesai
Pengujian benda uji
1. Pemeriksaan kadar air
2. Pengujian kuat tekan tegak lurus arah
serat
3. Pengujian kuat lentur
4. Pengujian kuat geser
5. Pengujian kuat tumpu
6. Pengujian kuat tarik
19
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Data yang diperoleh berdasarkan hasil pengujian properties kayu medang
dengan kondisi kadar air kering udara yaitu 12%-20% yang dilakukan pengujian
di Laboratorium Uji bahan Politeknik Negeri Bengkalis, sehingga dapat
ditentukan klasifikasi kayu medang dan perbandingan kekuatan pankal tengah dan
ujung kayu berdasarkan SNI 03-3958-1995, SNI 03-3959-1995, SNI 03-3400-
199, ASTM D 143-1994, dan SNI 03-3399-1994. Pengujian dilakukan setelah
kering udara kayu tercapai, namun untuk menentukan kadar air dilakukan setelah
diopen, sedangkan membandingkan kekuatan kayu dan selanjutnya menentukan
kelas kuat kayu berdasarkan data yang diperoleh dari pengujian yang dilakukan.
4.1 Data Pengujian
4.1.1 Kadar air (KA)
Tujuan pengujian kadar air ini adalah untuk memperoleh nilai kadar air
yang terkandung dalam kayu yang akan diuji. Pada pengujian ini kayu yang diuji
adalah kayu medang, dengan rumus 2.1 sebagai berikut;
20
Hasil perhitungan ditabelkan seperti Tabel 4.1 berikut ini.
Tabel 4.1 pengujian kadar air kering mutlak atau kering oven kayu medang
No
kode
Berat Kayu
Asli
(gr)
Berat
Kering oven
(gr)
KA (%) KA rata-rata (%)
K1 78,25 45,80 70,85152
69,34%
K2 76,88 44,90 71,22494
K3 69,81 41,89 66,65075
K4 71,67 43,46 64,91026
K5 76,93 44,41 73,10981
Sumber: Data pengujian (2014)
Setelah dilakukan pengujian kadar air maka didapat nilai rata-rata dari
lima sampel pengujian kadar air kering oven pada kayu medang yaitu sebesar
69,34%
Gambar 4.1 pengujian kadar air
Sumber : Dokumentasi
4.1.2 Berat Jenis Kayu
Berat jenis menyatakan berat kayu dibagi dengan volumenya, kayu
medang yang akan diuji mengalami punyusutan kadar air dalam serat kayu
dengan metode pengeringan kering oven. Perhitungan berat jenis kayu dengan
menggunakan rumus 2.2 sebagai berikut :
21
=
gr/cm³
Dari hasil perhitungan diatas, Hasil ditabelkan seperti Tabel 4.2 berikut ini.
Tabel 4.2 berat jenis kayu medang
No B L H Hasil Rata-rata
K1 5 5 5 0.62
0,592
K2 5 5 5 0.61
K3 5 5 5 0,55
K4 5 5 5 0,57
K5 5 5 5 0.61
Sumber : Data pengujian (2014)
Dari hasil pengujian data berat jenis kayu medang Tabel 4.1 di atas didapat nilai
rata-rata berat jenis adalah 0,592 g/cm³. Berdasarkan dari Tabel 2.1 sumber PKKI
1961 menyatakan bawa berat jenis antara 0,60-0,40 kayu kelas III. Jadi kelas kayu
medang berdasarkan berat jenis 0,592 yaitu kayu kelas III.
4.1.3 Pengujian kuat tekan sejajar arah serat
Tujuan metode pengujian ini adalah untuk memperoleh nilai tekan kayu.
kuat tekan sejajar arah serat adalah kekuatan kayu memikul beban yang bekerja
padanya yang arah beban sejajar dengan arah serat kayu seperti perhitungan di
bawah ini.
Perhitungan kuat tekan sejajar arah serat dengan menggunakan rumus 2.3 sebagai
berikut :
Data hasil pengujian = 52,4 KN jika dirubah menjadi Kg yaitu ;
1 KN = 1000 N
1 Kg =9,81 N
Jadi 52,4 KN = 52,4 x 1000 x (1/9,81) = 5341,488 Kg
22
Dari hasil perhitungan di atas, Hasil ditabelkan seperti Tabel 4.4 berikut ini.
Tabel 4.3 pengujian kuat tekan sejajar arah serat kayu medang
No
kode Jenis Kayu
Ukuran Beban
Maksim
um
(Kg)
Kuat tekan
lurus arah
serat
(Kg/cm2)
Kuat tekan
lurus arah
serat
rata-rata
(Kg/cm2)
b
(cm)
h
(cm)
L
(cm)
Berat
(Kg)
K1 Medang 5 5 15 0,195 5341,488 213,659
205,884
K2 Medang 5 5 15 0,193 5626,911 225,076
K3 Medang 5 5 15 0,177 5015,290 200,611
K4 Medang 5 5 15 0,174 4230,377 169,215
K5 Medang 5 5 15 0,198 5463,812 218,552
K6 Medang 5 5 15 0,202 5198,776 207,951
Sumber : Data pengujian (2014)
Gambar 4.2 Pengujian dan hasil kuat tekan sejajar arah serat
Sumber : Dokumentasi
Setelah dilakukan pengujian kuat tekan sejajar arah serat pada benda uji
sebannyak enam sampel dan didapat nilai rata-rata kuat tekan sejajar arah serat
sebesar 205,884 Kg/cm2. Dilihat dari Tabel pengujian di atas bahwa nilai kuat
tekan kayu bagian pangkal lebih besar dari pada nilai kuat tekan bagian tengah
dan ujung, dan nilai kuat tekan kayu bagian tengah lebih kecil dari pada nilai kuat
tekan bagian ujung kayu. Pada pengujian kayu bagian tengah (K4) terjadi
penurunan nilai yang sangat drastis, setelah dicek dari sampel yang telah diuji
ternyata penyebabnya adalah benda uji sampel tesebut tepat pada samping bagian
23
tengah kayu atau yang lebih dikenal oleh masyarakat Bengkalis umumnya dengan
sebutan empulu kayu.
4.1.4 Pengujian kuat lentur
Tujuan pengujian kuat lentur kayu ini adalah untuk menentukan nilai
lentur kayu menahan beban, Hasil pengujian kuat lentur dapat dilihat pada Pada
perhitungan berikut.
Perhitungan kuat lentur dengan menggunakan rumus 2.4 sebagai berikut :
Jarak tumpuan = 71 cm
Beban maksimum yaitu 7,6 KN dirubah dalam Kg menjadi;
7 KN = 7600 N = 7600 x (1/9,81)
= 774,719 Kg
ƒb = 3 x 774,719 x 71 = 165015,147
ƒb = 2 x 5 x 5 = 250
Dari hasil perhitungan di atas, Hasil ditabelkan seperti Tabel 4.5 berikut ini.
Tabel 4.4 pengujian kuat lentur kayu medang
No
kode
Jenis
Kayu
Ukuran Beban
Maksimum
(Kg)
Kuat
Lentur
(Kg/cm2)
Kuat
Lentur
rata-rata
(Kg/cm2) b (cm)
h
(cm)
l
(cm)
Berat
(Kg)
K1 Medang 5 5 71 1,158 774,719 660,06
542,48
K2 Medang 5 5 71 1,128 713,557 607,95
K3 Medang 5 5 71 1,004 599,266 510,57
K4 Medang 5 5 71 0,978 611,620 521,00
K5 Medang 5 5 71 1.107 591,233 503,73
K6 Medang 5 5 71 1,112 530,071 451,62
Sumber : Data pengujian (2014)
24
Gambar 4.3 pengujian lentur
Sumber : Dokumentasi
Setelah dilakukan pengujian kuat lentur pada benda uji sebannyak enam
sampel yaitu, pangkal tengah dan ujung maka didapat dan nilai rata-rata kuat
lentur sebesar 542,48 Kg/cm2. Dilihat dari tabel pengujian kuat lentur di atas
bahwa; kayu pada bagian pangkal lebih besar nilai kuat lenturnya dibandingkan
dengan nilai bagian tengah, begitu juga sebaliknya bahwa nilai kuat lentur bagian
tengah lebih besar dibandingkan dengan nilai kuat lentur bagian ujung kayu. Dari
hasil perbandingan tersebut maka anggapan masyarakat bahwa kayu bagian
pangkal lebih kuat dibandingkan denagn bagian tengah dan ujung benar.
4.1.5 Pengujian kuat geser
Tujuan pengujian ini adalah untuk memperoleh nilai kuat geser sejajar
serat kayu. Seperti perhitungan berikut.
Perhitungan kuat geser menggunakan rumus 2.5 sebagai berikut :
Kg/cm²
25
Data hasil pengujian 8,3 KN dirubah menjadi Kg yaitu:
8,3 KN = 8300 N x(1/9,81)
= 846,075 Kg
Dari hasil perhitungan di atas, hasil pengujian kuat geser ditabelkan seperti Tabel
4.5 berikut ini.
Tabel 4.5 pengujian kuat geser sejajar serat kayu medang
No
kode Jenis Kayu
Ukuran
Beban
Maksimum
(Kg)
Kuat
geser
sejajar
serat
(Kg/cm2)
Kuat
geser
sejajar
serat
rata-rata
(Kg/cm2)
b(cm) h(cm) l(cm) Berat
(Kg)
K1 Medang 5 3 8 0.071 846,075 56,40
53,34
K2 Medang 5 3 8 0.077 784,913 52,32
K3 Medang 5 3 8 0.071 917,431 61,16
K4 Medang 5 3 8 0.079 856,269 57,08
K5 Medang 5 3 8 0.081 764,525 50,96
K6 Medang 5 3 8 0,082 632,001 42,13
Sumber : Data pengujian (2014)
Gambar 4.4 Pengujian dan hasil kuat geser
Sumber : Dokumentasi
Setelah dilakukan pengujian kuat geser pada benda uji sebanyak enam
sampel dan didapat nilai rata-rata kuat geser sebesar 53,34 Kg/cm2. Pada
pengujian ini ternyata didapatkan perbandingan kekuatan kayu dari pengujian kuat
geser pangkal, tengah,dan ujung kayu bahwa nilai kuat geser bagian tengah kayu
lebih besar dibandingkan dengan nilai kuat geser bagian pangkal dan ujung kayu.
26
Dan nilai kuat geser kayu bagian pangkal lebih besar dibandingkan bagian ujung
kayu.
4.1.6 Pengujian kuat tumpu kayu medang
Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui nilai dari kekuatan
kayu menahan beban tumpu yang diterimanya. Hasil pengujian dapat dilihat dari
data berikut ini.
Perhitungan kuat tumpu menggunakan rumus 2.6 sebagai berikut:
Fe =
(MPa) dengan persamaan 2.6
Data hasil pengujian 5,1 KN dirubah menjadi Kg yaitu:
5,1 x 1000 = 5100 N = 5100 x (1/9,81)
= 519,87 Kg
Fe =
=
= 43,32 Kg/cm²
Dirubah ke Mpa = 43,32 x (9,81/100)
= 4,24 MPa
Dari hasil perhitungan di atas, Hasil pengujian kuat tumpu ditabelkan seperti
Tabel 4.6 berikut ini.
Table 4.6 pengujian kuat tumpu kayu medang
No
kode Jenis Kayu
Ukuran Beban
Maksimum
(Kg)
Kuat
tumpu
(MPa)
Kuat
tumpu
(MPa)
rata-rata b(cm) h(cm) d(cm)
Berat
(Kg)
K1 Medang 4,8 4,8 2,5 0,068 519,87 4,24
4,421
K2 Medang 4,8 4,8 2,5 0.077 540,26 4,23
K3 Medang 4,8 4,8 2,5 0.071 581,03 4,55
K4 Medang 4,8 4,8 2,5 0.077 581,03 4,55
K5 Medang 4,8 4,8 2,5 0.068 570,84 4,48
K6 Medang 4,8 4,8 2,5 0,065 570,84 4,48
Sumber : Data pengujian ( 2014)
27
Gambar 4.5 Pengujian dan hasil kuat tumpu
Sumber : Dokumentasi
Setelah dilakukan pengujian kuat tumpu pada benda uji sebanyak enam
sampel dan didapat nilai rata-rata kuat tumpu sebesar 4,421 MPa. Pada pengujian
ini didapatkan perbandingan kekuatan kayu dari pengujian kuat tumpu pangkal,
tengah, dan ujung kayu bahwa nilai kuat tumpu pangkal lebih kecil dari kuat
tumpu tengah dan ujung. Nilai kuat tumpu ujung lebih kecil dari nilai kuat tumpu
bagian kayu.
4.1.7 Pengujian kuat tarik sejajar kayu medang
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tarik kayu medang
dan perbandingan kekuatan kayu. Hasil pengujian dapat dilihat dari data berikut
ini.
Perhitungan kuat tarik menggunakan rumus 2.7 sebagai berikut :
ƒt //=
(Mpa) dengan persamaan 2.7
Data hasil pengujian Max. Load 4037,56 N
ƒt //=
= 88,53 Mpa atau N/mm²
28
Data hasil pengujian kuat tarik kayu medang sebagai berikut :
Table 4.7 pengujian kuat tarik kayu medang
No
kode Jenis Kayu
Ukuran Beban
Maksimum
N
Kuat
Tarik
(MPa)
Kuat
Tarik
rata-rata
(MPa) b
(mm)
H
(mm)
Berat
(gr)
K1 Medang 4,8 4,8 88,40 4037,56 88,53
75,05
K2 Medang 4,8 4,8 92,3 3582,08 79,39
K3 Medang 4,8 4,8 94,41 3553,57 78,76
K4 Medang 4,8 4,8 87,20 3429,30 76,00
K5 Medang 4,8 4,8 92,62 2875,29 63,73
K6 Medang 4,8 4,8 94,05 2884,52 63,93
Sumber : Data pengujian (2014)
Gambar 4.6 Pengujian kuat tarik
Sumber : Dokumentasi
Dari hasil pengujian kuat tarik sebanyak enam benda uji diatas, maka
didapat nilai rata-rata kuat tarik kayu medang yaitu sebesar 75,05 Mpa. Pada
pengujian ini perbandingan nilai kuat tarik kayu medang seperti yang kita duga
selama ini, dimana kayu bagian pangkal lebih kuat dibandingkan dengan kayu
bagian tengah dan ujung. Sedangkan kayu bagian tengah lebih kecil nilai kuat
tariknya dibanding bagian pangkal dan lebih besar dibandingkan dengan bagian
ujung.
29
4.2 Analisa Data
Dari analisa kayu medang yang telah dilakukan pengujian berdasarkan
kayu kerig udara dan perbandingan bagian pangkal, tengah, dan ujung kayu maka
diperoleh data pada tabel berikut ini :
Tabel 4.8 Analisa data rata-rata pengujian
JENIS
KAYU
KADAR
AIR
BERAT
JENIS
KUAT
TEKAN
KUAT
LENTUR
MEDANG 69,34% 0.592 205,884 542,48
Sumber : Data pengujian
Tabel 4.9 Analisa data perbandingan kekuatan kayu antara pangkal, tengah, dan
ujung
No
KUAT
TEKAN
(Kg/cm²)
KUAT
LENTUR
(Kg/cm²)
KUAT
GESER
(Kg/cm²)
KUAT
TUMPU
(MPa)
KUAT
TARIK
(Mpa)
K1 213,659 660,06 56,40 4,24 88,53
K2 225,076 607,95 52,32 4,23 79,39
K3 200,611 510,57 61,16 4,55 78,76
K4 169,215 521,00 57,08 4,55 76,00
K5 218,552 503,73 50,96 4,48 63,73
K6 207,951 451,62 42,13 4,48 63,93
Sumber : Data pengujian
Dari Tabel 4.8 dan 4.9 di atas dapat di ketahui kelas kuat kayu berdasarkan PPKI
1961Tabel 2.1 Kelas kuat kayu berdasarkan berat jenis, Kuat lentur, dan kuat
Tekan. Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh menurut berat jenis kayu
medang ini kayu kelas III, dimana kayu kelas III memiliki nilai berat jenis kisaran
0,60-0,40. Menurut kuat lentur kayu kelas IV dengan nilai kuat lentur antara 500-
360 Kg/cm² dan menurut Kuat desak/ kuat tekan sejajar arah serat kayu kelas V
dengan kuat tekan maksimal lebih kecil atau sama dengan 150 Kg/cm²
Perbandingan kekuatan kayu berdasarkan bagian pangkal, tengah, dan
ujung rupanya tidak sesuai yang kita kira selama ini yaitu bahwa kayu bagian
pangkal adalah yang paling kuat menerima beban. Dari hasil pengujian kayu
medang ini ternyata diketahui bahwa nilai kuat tekan kayu bagian ujung lebih
besar menahan beban dibanding bagian tengah kayu, untuk kuat geser justru kayu
30
bagian tengah lebih kuat menahan beban dibandingkan bagian pangkal. Hasil
yang mengejutkan lagi dari hasil pengujian kuat tumpu, dimana nilai kuat tumpu
bagian ujung kayu yang paling besar dan dan bagian pangkal kayu yang memiliki
nilai kuat tumpu terkecil. Sedangkan untuk nilai kuat tarik seperti yang kita
anggap selama ini, yaitu kekuatan menahan beban terbesar terdapat dipangkal
kayu kemudian bagian tengah dan terkecil menahan beban bagian ujung kayu.
Setelah melihat dari hasil pengujian berdasarkan berat jenis, kuat tekan,
dan kuat lentur, maka terjadi perbedaan kelas kuat kayu medang. Berdasarkan
teori, penyebab perbedaan kelas kuat kayu dalam satu jenis kayu disebabkan oleh
beberapa faktor antara lain :
1. Ketinggian pohon dimana sampel diambil.
2. Dalam pohon besar perbedaan terjadi karena karateristik daun-daunan.
3. Faktor genetik, hingga mempengaruhi kualitas bentuk dan kemampuan
beradaptasi terhadap lingkungan.
31
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari uraian dan pembahasan pada bab-bab sebelumnya dapat diambil
kesimpulan yaitu :
1. Kadar air yang diperoleh dengan pengujian kering oven adalah sebesar
69,34%.
2. Berdasarkan hasil pengujian yang diperoleh, dapat diklasifikasikan medang
menurut berat jenis kayu kelas III yakni dengan nilai berat jenis 0,592.
Menurut kuat desak/kuat tekan sejajar sejajar arah serat, kayu medang kelas V
dengan nilai kuat tekan rata-rata kayu sebesar 150 Kg/cm². Menurut kuat
lentur kayu medang ini kelas IV yang memiliki nilai kuat lentur rata-rata
542,48 Kg/cm². Jadi dari hasil pendekatan dan keamanan, maka diambil kelas
kayu yang terendah yakni kelas V.
3. Hasil data pengujian propertis kayu medang ini didapat perbandingan-
perbandingan nilai kekuatan kayu berdasarkan bagian-bagian kayu, yakni
bagian pangkal tengah dan ujung disimpulkan bahwa tidak semuanya benar
anggapan bahwa kayu bagian pangkal lebih besar nilai menahan beban yang
diterima dibandingkan bagian tengah dan ujung. Hal ini karena dalam
beberapa pengujian kayu medang ini terdapat nilai kayu bagian tengah
menahan beban lebih besar dibandingkan dengan pangkal.
5.2. Saran
Dari Pengujian Propertis Kayu Medang yang telah dilaksanakan, tentunya
masih terdapat kekurangan-kekurangan yang perlu mendapat perbaikan dan
pengembangan lagi untuk mencapai hasil suatu Pengujian Propertis Kayu Medang
Dengan Kondisi Kadar Air Yang berbeda-beda lebih maksimal lagi. Saran-saran
untuk Pengujian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan pengujian Elastisitas kayu (EW), Tegangan izin sejajar serat (
FT), dan tegangan izin lentur (FT) untuk mengetahui nilai Elastisitas,
Tegangan ijin sejajar serat, dan Tegangan Lentur kayu medang.
32
2. Dalam pengujian propertis kayu ketelitian dalam membuat benda uji sangat
diperhatikan, karena berbeda dimensi benda uji dengan penyetingan alat saat
melakukan pengujian akan menghasilkan nilai yang berbeda pula.
top related