04.12.0012_Chandra_Setio_Budhi_+_04.12.0050_Septa_Iriawan.pdf

TUGAS AKHIR

STUDI PUSTAKA KINERJA KAYU SEBAGAI

ELEMEN STRUKTUR

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menyelesaikan Pendidikan

Program Studi ( S-1) Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Katolik Soegijapranata

Semarang

Disusun Oleh :

CHANDRA SETIO BUDHI SEPTA IRIAWAN

NIM : 04.12.0012 NIM : 04.12.0050

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2008

Tugas Akhir Studi Pustaka kinerja Kayu Sebagai Elemen Struktur

Chandra Setio Budhi 04.12.0012 Septa Iriawan 04.12.0050 xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...............................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN.....................................................................................ii

LEMBAR KARTU ASISTENSI............................................................................iv

SURAT PERMOHONAN TUGAS AKHIR..........................................................vi

LEMBAR KARTU ASISTENSI...........................................................................vii

ABSTRAK..............................................................................................................ix

KATA PENGANTAR.............................................................................................x

DAFTAR ISI...........................................................................................................xi

DAFTAR TABEL..................................................................................................xii

DAFTAR GAMBAR............................................................................................xiii

DAFTAR NOTASI...............................................................................................xiv

DAFTAR LAMPIRAN..........................................................................................xv

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.................................................................................1 1.2 Permasalahan.............................................. ....................................2 1.3 Tujuan Penelitian.............. ........................................ .....................2 1.4 Batasan Masalah........ .......................................... ..........................2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian Terdahulu tentang kayu sebagai elemen struktur............3 2.2 Klasifisikasi Kayu............................................................................3

2.3 Sifat-sifat Kayu.................................................................................4

2.4 Sambungan.......................................................................................9

2.4.1 Faktor Koreksi Untuk Sambungan.........................................9

2.4.2 Alat pengencang, alat sambung dan elemen penyambung...10

2.4.2.1 Penempatan alat pengencang..................................10

2.5 Pengawetan Kayu...........................................................................11

2.5.1 Tujuan Pengawetan Kayu....................................................11 2.5.2 Prinsip-prinsip dalam Pengawetan Kayu............................11

Tugas Akhir Studi Pustaka kinerja Kayu Sebagai Elemen Struktur

Chandra Setio Budhi 04.12.0012 Septa Iriawan 04.12.0050 xi

2.5.3 Macam-macam Pengawetan Kayu......................................12

2.5.4 Keuntungan dan Kerugian Metode Pengawetan.................12

2.6 Pemanfaatan dan Kinerja Struktur Kayu serta Baja......................14

2.6.1 Pemanfaatan........................................................................14

2.6.2 Kinerja Struktur Kayu Serta Baja.......................................14

BAB III PERANCANGAN 3.1 Diagram Alir Penelitian............................................................ ....15 3.2 Jalannya Penelitian.........16

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Rancangan Kasus Perhitungan Batang Kayu dan Baja Dengan

SAP................................................................................................18

4.1.1 Rencana Konstruksi Rangka Atap Kayu.............................18

4.1.2 Rencana Konstruksi Rangka Atap Baja..............................20

4.1.3 Input Program SAP.............................................................21

4.1.4 Output Program SAP...........................................................24

4.1.5 Analisa Kinerja Struktur Rangka Atap Dengan Bahan Kayu

Dibandingkan Dengan Baja.................................................25

4.2 Pemetaan (Mapping)......................................................................26

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan....................................................................................29

5.2 Saran..............................................................................................30

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................31

Tugas Akhir Studi Pustaka Kinerja kayu sebagai elemen struktur

Chandra Setio Budhi 04.12.0012 Septa Iriawan 04.12.0050

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Klasifikasi Kayu Berdasarkan Berat Jenis.......................................................................4

Tabel 2.2. Sifat-sifat Mekanik Kayu.................................................................................................8

Tabel 2.3. Klasifikasi Kayu Berdasarkan Komponen kimianya.......................................................9



DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Pemakaian Kayu untuk Struktur Rangka Atap1

Gambar 2.1 Penampang Struktur kayu........6

Gambar 3.1 Diagram alir...................................................................................................16



DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Klasifikasi kayu.............................................................................. ............L1

Lampiran 2 Gambar denah kuda-kuda................................................................ .............L2

Lampiran 3 SAP kayu...................................................................................... ...............L3

Lampiran 4 SAP baja.................................................................................................... ...L4



DAFTAR NOTASI

b = Lebar benda (mm)

h = Tebal benda (mm)

fx = Momen lendutan arah sumbu x (cm)

fy = Momen lendutan arah sumbu y (cm)

y = Setengah lebar benda (mm)

A = Luas penampang (mm)

E = Modulus Elastisitas

Fu = Tegangan putus (MPa)

Fy = Tegangan leleh baja (MPa)

I = Momen inersia (cm4)

effL = Bentang bebas (mm)

M = Momen maksimum (kg/cm)

Mx = Momen ekstrim arah sumbu x (kg.m)

My = Momen ekstrim arah sumbu y (kg.m)

maks = Beban maksimum (kg) Wx = Beban angiun arah sumbu x

Wy = Beban angiun arah sumbu y

Z = Tahanan terkoreksi sambungan

ZU = Tahanan perlu sambungan

= Koefisien angin

= Faktor waktu yang berlaku

z = 0,65 = faktor tahanan sambungan

maks = Beban maksimum (N)



= Tegangan tr maks = Kekuatan atau tegangan pada batas maksimum (MPa)

x = Momen geser arah sumbu x (Kg/cm) y = Momen geser arah sumbu y (kg/cm) = Momen geser (kg/cm)

ABSTRAK

Kayu banyak digunakan sebagai elemen struktur karena memiliki berbagai keunggulan Penggunaan kayu sebagai bahan bangunan relatif murah dan mudah untuk dikerjakan oleh tenaga yang tidak terlalu terampil. Struktur kayu cukup ringan dan lentur sehingga bangunan dari struktur kayu mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap gempa. Kayu juga memiliki kuat tarik yang cukup besar. Di sisi lain, kayu juga memiliki serat yang sejajar sehingga kekuatan terhadap gaya normal sangat baik. Di era tahun 2000 kualitas kayu sebagian tidak memenuhi standar SNI karena banyak orang cenderung sulit untuk menunggu terlalu lama dalam mendapatkan kayu, sehingga mutu yang dihasilkan oleh kayu itu sendiri tidak sesuai yang diharapkan.

Melihat berbagai permasalahan yang dihadapi berkaitan dengan pemakaian kayu sebagai elemen struktur, maka penelitian ini dilakukan dengan tujuan : (1) Melakukan kajian pustaka tentang klasifikasi, sifat-sifat (properties), pemanfaatan, dan kinerja elemen struktur kayu; (2) Melakukan kajian implementasi bahan kayu pada struktur rangka atap dibandingkan dengan bahan baja dengan contoh kasus sederhana yang diselesaikan dengan program SAP 2000; dan (3) Pemetaan tentang sifat-sifat dan kinerja kayu sebagai elemen struktur. Pada penelitian ini, pembatasan dilakukakan pada kajian sifat-sifat kayu sebagai elemen struktur serta kajian tentang contoh kasus sederhana tentang perhitungan struktur rangka atap (kuda-kuda) dengan bahan kayu dan baja.

Hasil penelitian menyimpulkan bahwa : (1) Sifat-sifat (properties) kayu meliputi : sifat anatomi, sifat fisik, sifat mekanik, sifat kimia; (2) Kinerjanya meliputi : keawetan yang terdiri dari kondisi tempat kayu yang dipakai dan kelas awet; kekuatan yang terdiri dari kuat lentur, kuat tarik sejajar serat, kuat tekan sejajar serat, kuat geser, kuat tekan tegak serat; kegunaan yang terdiri dari bangunan, perkakas (mebel), lantai (parket), bantalan kereta api, alat olah raga, patung dan ukiran kayu, tiang listrik dan telepon; (3) Kayu mempunyai sifat higroskopis yang artinya dapat menyerap air dan melepaskan air; (4) Dari segi keawetan dan kegunaan, kayu sangat bervariasi sesuai dengan kebutuhan; (5) Kayu memiliki kejelekan yaitu mudah terkena serangan rayap, sedangkan bajapun juga memiliki kejelekan mudah korosi apabila kena air; dan (6) Dari segi mutu, kayu di masa sekarang lebih jelek mutunya dibandingkan kayu dimasa 80-an karena kayu sekarang penebangan lebih cepat sehingga sering keropos dan tidak kuat atau tidak layak untuk konstruksi. Dari perhitungan dengan SAP diperoleh: (a) Untuk material kayu diperoleh hasil analisa terhadap geser, analisa terhadap lendutan, analisa terhadap tegangan; (b) Untuk material baja dapat diketahui dalam SAP, aman atau tidaknya kerangka atap kuda-kuda tersebut. Sebagai saran, disampaikan bahwa: (1) Kelemahan keawetan kayu dapat diatasi antara lain dengan melapisi kayu dengan zat kimia tertentu agar tahan terhadap serangan rayap.; (2) Inovasi struktur kayu perlu lebih ditingkatkan agar lebih memenuhi standar kekuatan dan lebih ekonomis serta mudah dan cepat dalam pemasangan.


Chandra Setio Budhi 04.12.0012 Septa Iriawan 04.12.0050 1

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Di Indonesia banyak digunakan kayu sebagai bahan bangunan untuk

pembuatan rumah. Di daerah pedesaan masih banyak dijumpai rumah-rumah yang

masih banyak yang menggunakan bahan kayu sebagai kontruksinya. Kayu

merupakan material yang relatif murah dan mudah didapatkan di pedesaan. Pada

konstruksi rumah , kayu dapat digunakan sebagai kusen, jendela, pintu, rangka,

atap, lantai.

Penggunaan kayu sebagai bahan bangunan relatif murah dan mudah untuk

dikerjakan oleh tenaga yang tidak terlalu terampil. Struktur kayu cukup ringan dan

lentur sehingga bangunan dari struktur kayu mempunyai ketahanan yang tinggi

terhadap gempa. Kayu juga memiliki kuat tarik yang cukup besar. Disisi lain kayu

juga memiliki serat yang sejajar sehingga kekuatan terhadap gaya normal sangat

baik. Dalam penggunaannya disini kayu difokuskan untuk atap.

Gambar 1.1 Pemakaian Kayu untuk Struktur Rangka Atap

Sumber : Dokumentasi Pribadi

Di era globalisasi sekarang ini, banyak sekali bangunan - bangunan yang

menggunakan rangka atap baja L dan smart truss (baja ringan). Rangka atap ini

sangat berkembang pesat karena mempunyai banyak kelebihan di bandingkan

dengan rangka atap yang menggunakan kayu. Sehingga banyak perusahaan yang

ingin mengembangkan teknologi rangka atap yang terbuat dari baja yang saat ini

berkembang pesat di dunia, khususnya Eropa karena memiliki akses pada



keandalan teknik, rekayasa dan inovasi yang didapat dari pengalaman bertahun

tahun. Dalam hal ini material baja bangunan ini semakin menjadikan para arsitek,

insinyur, konsultan struktur, pemilik, QS (penilai kualitas) dan kontraktor percaya

bahwa produk yang berorientasi dan fokus pada kualitas serta jaminan pasokan

lancar akan memiliki nilai tambah dalam membentuk jaringan kerja yang positif

segala produk teknik. Kayu memiliki berbagai keuntungan bila digunakan

sebagai bahan bangunan.

1.2 Permasalahan

Di era tahun 2000 banyak sekali kualitas-kualitas kayu yang tidak

memenuhi standar SNI karena banyak orang cenderung sulit untuk menunggu

terlalu lama dalam mendapatkan kayu, sehingga mutu yang dihasilkan oleh kayu

itu sendiri tidak sesuai yang di harapkan, khususnya di Jawa Tengah, tetapi

didaerah Kalimantan, Sumatra, Sulawesi kayu masih dipakai sebagai bahan

struktur khususnya atap. Dapat dimengerti bila, kayu-kayu yang sekarang berumur

10 tahunan banyak mengalami kerusakan seperti mudah kropos. Dengan demikian

dapat mempengaruhi kekuatan rangka atap yang menggunakan bahan dari kayu.

1.3 Tujuan Penelitian 1. Melakukan kajian pustaka tentang klasifikasi, sifat-sifat (properties),

pemanfaatan, dan kinerja elemen struktur kayu. (Dumanauw, 1982;

Forest Product Laboratory, 1999; Janto, 1972; John dan Johnson,

1981; Stalnaker, JJ. dan Harris, 1997; SK SNI 03-xxxx-2000, PKKI,

1961)

2. Melakukan kajian implementasi bahan kayu pada struktur rangka atap

dibandingkan dengan bahan baja dengan contoh kasus sederhana yang

diselesaikan dengan program SAP 2000.

3. Pemetaan tentang sifat-sifat dan kinerja kayu sebagai elemen struktur

1.4 Batasan Masalah

Tugas akhir ini dibatasi pada kajian tentang sifat-sifat kayu sebagai elemen

struktur serta kajian tentang contoh kasus sederhana tentang perhitungan struktur

rangka atap (kuda-kuda) dengan bahan kayu dan baja.



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Penelitian Terdahulu

Tentang kayu sebagai elemen strukur. Bahan kayu ini masih dipakai

sebagai kayu alternatif sudah banyak digunakan sebagai bahan

bangunan.Bangunan dapat berupa bangunan terlindung dan bangunan tidak

terlindung .Kadar air kayu dipengaruhi oleh kelembaban udara sekitarnya yang

sering disebut sebagai sifat hidroskopis kayu.Untuk sambungan merupakan titik

terlemah pada struktur kayu. Kekuatan sambungan dipengaruhi oleh beberapa

faktor diantaranya kadar air dan jarak alat sambung(Ginting, 2007) meneliti

tentang berat jenis kayu kelapa, pengaruh kadar air dan jarak antar paku terhadap

kekuatan sambungan.Penelitian ini digunakan 3 variasi kadar air yaitu 8,27 %,

16,28 % dan 33,44 %.Jarak antar paku yang digunakan adalah 8D, 10D, 12D,

dengan D adalah diameter paku.Sambungan kayu kelapa yang diuji mengunakan

pelat sambungan kayu, tebal batang utama 4 cm, lebar 8cm dan pelat sambungan

ganda tebal 2 cm, lebar 8 cm.Dari penelitian tersebut didapat berat jenis kayu

kelapa 0,74. Jarak paku 10 D akan meningkatkan kekuatan sambungan.

2.2 Klasifikasi Kayu

Pada umumnya klasifikasi kayu dibedakan menjadi beberapa macam yaitu

(Janto,1972):

a. Kayu lunak : pinus, balsa, dan lain-lain.

b. Kayu sedang : mahoni, meranti, dan lain-lain.

c. Kayu keras : ulin, pilang, dan lain-lain

d. Kayu sangat keras : balau, gelam dan lain-lain.

Berat suatu jenis kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun,

rongga-rongga sel atau jumlah pori-pori, kadar air yang dikandung dan zat-zat

ekstraktif di dalamnya (Janto, 1972).Berat suatu jenis kayu ditunjukan dengan

besarnya berat jenis kayu yang bersangkutan, dan dipakai sebagai patokan berat

kayu. Bedasarkan berat jenisnya,jenis-jenis kayu digolongkan ke dalam kelas

seperti yang disajikan pada Tabel 2.1.



Tabel 2.1. Klasifikasi Kayu Berdasarkan Berat Jenis Sumber: LPHH,1981

Jenis kayu dapat diketahui dari bau dan rasa (Dumanauw, 1982). Untuk

mengetahui bau dan rasa kayu perlu dilakukan pemotongan atau sayatan baru

pada kayu atau dengan membasahi kayu tersebut. Sebab ada jenis kayu yang

mempunyai bau cepat hilang atau memiliki bau yang cukup merangsang. Bau

suatu benda yang umum dikenal misalnya: bau bawang putih (kulim), bau

keasam-asaman (ulin), bau zat penyamak (jati), bau kapur (kamper) dan lain-lain.

Klasifikasi kayu dari PPKI 1961 dapat dilihat di dalam Lampiran 1.

2.3 Sifat-sifat Kayu Kayu berasal dari berbagai jenis pohon memiliki sifat yang berbeda-beda.

Kayu berasal dari satu pohon memiliki sifat agak berbeda, jika dibandingkan

bagian ujung dengan pangkalnya. Sifat-sifat kayu perlu diketahui lebih dahulu

sebelum kayu digunakan sebagai bahan bangunan industri kayu maupun untuk

pembuatan perabot, sifat-sifat kayu diketahui lebih dahulu. Sifat dimaksud antara

lain yang bersangkutan dengan sifat-sifat anatomi kayu ,sifat-sifat fisik ,sifat-sifat

mekanik, sifat-sifat kimianya (Dumanauw, 1982).

Menurut (Dumanauw,1982), kayu bersifat anisotrop (non isotropic

material), dengan kekuatan yang berbeda-beda pada berbagai arah. Tinjuan

kekuatan kayu meliputi arah aksial (arah sejajar serat) ,arah radial (arah ke pusat),

arah tangensial (arah garis singgung). Pada arah tangensial dan radial , kekuatan

kayu tidak berbeda terlalu besar. Oleh karena itu sifat mekanis kayu hanya

ditinjau pada arah sejajar serat dan arah tegak lurus serat. Sebuah sel kayu dapat

mengalami gaya desak atau gaya tarik pada arah sejajar serat dan arah tegak

lurus serat. Gaya desak yang terjadi dengan arah gaya sejajar serat, dapat

menyebabkan sel kayu tertekuk .Sel-sel kayu di samping akan menghalangi tekuk

Kelas Berat Kayu Berat jenis

Ringan Lebih kecil dari 0,60

Agak Berat 0,60 0,75

Berat 0,75 0,90

Sangat Berat Lebih besar dari 0,90



kearah keluar, sehingga sel kayu patah karena tekuk ke dalam. Apabila gaya desak

terjadi pada arah tegak lurus serat maka sel kayu seakan hanya ditekan saja.

Ada beberapa macam sifat anatomi kayu (Dumanauw, 1982), yaitu:

a. Pori (vessel) adalah sel yang berbentuk pembuluh dengan arah

longitudinal. Dengan mempergunakan kaca pembesar, pada bidang

lintang, pori terlihat sebagai lubang-lubang beraturan maupun tidak,

ukuran kecil maupun besar. Pori dapat dibedakan berdasarkan

penyebaran, susunan, isi, ukuran, jumlah dan bidang perforasi).

b. Parenkim (Parenchyma) adalah sel yang berdinding tipis dengan bentuk

batu bata dengan arah longitudinal. Dengan mempergunakan kaca

pembesar, pada bidang lintang, parenkim (jaringan parenkim) terlihat

mempunyai warna yang lebih cerah dibanding dengan warna sel

sekelilingnya. Parenkim dapat dibedakan berdasarkan atas hubungannya

dengan pori, yaitu parenkim paratrakeal (berhubungan dengan pori) dan

apotrakeral (tidak berhubungan dengan pori).

c. Jari-jari (Rays) adalah parenkim dengan arah horizontal. Dengan

mempergunakan kaca pembesar, pada bidang lintang, jari-jari terlihat

seperti garis-garis yang sejajar dengan warna yang lebih cerah dibanding

warna sekelilingnya. Jari-jari dapat dibedakan berdasarkan ukuran

lebarnya dan keseragaman ukurannya.

d. Saluran interseluler adalah saluran yang berada di antara sel-sel kayu

yang berfungsi sebagai saluran khusus. Saluran interseluler ini tidak selalu

ada pada setiap jenis kayu, tetapi hanya terdapat pada jenis-jenis tertentu,

misalnya beberapa jenis kayu dalam famili Dipterocarpaceae, antara lain

meranti (Shorea spp), kapur (Dryobalanops spp), keruing (Dipterocarpus

spp), mersawa (Anisoptera spp), dan sebagainya. Berdasarkan arahnya,

saluran interseluler dibedakan atas saluran interseluler aksial (arah

longitudinal) dan saluran interseluler radial (arah sejajar jari-jari). Pada

bidang lintang, dengan mempergunakan kaca pembesar, pada umumnya

saluran interseluler aksial terlihat sebagai lubang-lubang yang terletak

diantara sel-sel kayu dengan ukuran yang jauh lebih kecil.



e. Saluran getah adalah saluran yang berada dalam batang kayu, dan

bentuknya seperti lensa. Saluran getah ini tidak selalu dijumpai pada setiap

jenis kayu, tapi hanya terdapat pada kayu-kayu tertentu, misalnya jelutung

(Dyera spp.)

f. Tanda kerinyut adalah penampilan ujung jari-jari yang bertingkat-tingkat

dan biasanya terlihat pada bidang tangensial. Tanda kerinyut juga tidak

selalu dijumpai pada setiap jenis kayu, tapi hanya pada jenis-jenis tertentu

seperti kempas (Koompasia malaccensis) dan sonokembang (Pterocarpus

indicus).

g. Gelam tersisip atau kulit tersisip adalah kulit yang berada di antara

kayu,yang terbentuk sebagai akibat kesalahan kambium dalam membentuk

kulit. Gelam tersisip juga tidak selalu ada pada setiap jenis kayu. Jenis-

jenis kayu yang sering memiliki gelam tersisip adalah karas (Aquilaria

spp), jati (Tectona grandis) dan api-api (Avicennia spp).

Penampang pohon dan penjelasan tiap-tiap bagiannya:

(WoodHandbook,1999)

Gambar 2.1 Penampang Struktur kayu Sumber : WoodHandbook,1999



a. Kulit luar (outer bark): kulit kayu bagian terluar, disebut juga kulit mat

b. Kulit dalam (inner bark): kulit kayu bagian dalam yang hidup

c. Kambium (cambium): sebutan untuk sel-sel kayu

d. Kayu muda (sapwood): bagian kayu yang lebih muda, terletak di sebelah

luar pada lingkaran tahun

e. Hati kayu (heartwood): bagian kayu muda, terletak di sebelah dalam pada

lingkaran tahun

f. Kayu baru (earlywood): bagian kayu baru yang terbentuk pada musim semi,

disebut juga springwood

g. Kayu akhir (latewood): bagian kayu yang terbentuk kemudian pada tahun

itu, disebut juga summerwood

h. Lingkaran tahun (annual ring): kayu baru baru (earlywood) akan terbentuk

tiap tahun kemudian diikuti kayu akhir (latewood)

i. Sinar kayu (medularry ray): bagian berbentuk seperti pita yang terletak

pada arah radial penampang kayu, tegak lurus lingkaran tahun dan berawal

dari pusat penampang kayu menuju keluar sampai pada kulit kayu

Beberapa hal yang tergolong dalam sifat fisik kayu (Feriansyah, 1979) adalah:

a. Berat jenis

Kayu memiliki berat jenis yang berbeda-beda ,berkisar antara minimum

0,20 (kayu balsa) hingga BJ 1,28 (kayu nani). Berat jenis merupakan

petunjuk penting bagi aneka sifat kayu. Makin berat kayu itu, umumnya

makin kuat pula kayunya. Semakin ringan jenis kayu, akan berkurang pula

kekuatannya.

b. Warna kayu

Warna suatu jenis kayu dapat dipengaruhi oleh factor-faktor berikut ini:

tempat di dalam batang, umur pohon, dan kelembaban udara.

c. Higroskopis

Kayu yang dapat menyerap atau melepaskan air atau kelembaban.



d. Tekstur

Ukuran relatif serat-serat kayu.Berdasarkan teksturnya di golongkan

sebagai berikut :

a. Kayu bertekstur halus: giam, lara, kulim.

b. Kayu bertekstur sedang: jati, sonokeling

c. Kayu bertekstur kasar: kempas, meranti

Sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan

beban dari luar. Yang dimaksud dengan beban dari luar ialah gaya-gaya di luar

yang cenderung untuk mengubah bentuk dan besarnya benda (LPHH, 1981) yang

meliputi (lihat Tabel 2.2):

a. Keteguhan tarik

b. Keteguhan tekan atau kompresi

c. Keteguhan geser

d. Keteguhan lengkung (lentur)

e. Kekakuaan

f. Keuletan

g. Kekerasan

h. Keteguhan belah Tabel 2.2. Sifat-sifat Mekanik Kayu

Sumber: LPHH, 1981

Klas kuat

Berat jenis kering udara

Kuat lentur mutlak

(kg/cm2)

Kuat tekan mutlak

(kg/cm2) I 0,90 1100 650

II 0,90 0,60 1100 - 725 650 - 425

III 0,60 0,40 725 - 500 425 - 300

IV 0,40 0,30 500 - 360 300 - 215

V 0,30 360 215

Komponen kimia di dalam kayu mempunyai arti yang penting karena

menentukan kegunaan sesuatu jenis kayu. Dengan mengetahui sifat kimia dari

komponen-komponen kayu, dapat diketahui jenis-jenis kayu seperti yang

disajikan Tabel 2.3.



Tabel 2.3. Klasifikasi Kayu Berdasarkan Komponen kimianya Sumber: IKAPI, 1981

Komponen

kimia

Golongan kayu

Kayu daun lebar Kayu daun jarum

Selulosa 40 45 41 - 44

Lignin 18 33 28 - 32

Pentosan 21 24 8 - 13

Zat ekstraktif 1 12 2,03

abu 0,22 6 0,89

2.4 Sambungan Sambungan pada komponen struktur kayu atau dari satu komponen

struktur kayu ke komponen struktur kayu lainnya terdiri atas elemen

penyambung (pelat buhul, pelat penyambung, pelat pengikat, siku dan pelat

pendukung) dan alat sambung (cincin belah, pelat geser) atau alat

pengencang (paku, jepretan, pasak, sekrup, baut, sekrup kunci, dan

sistem alat pengencang sejenis).

Sambungan harus direncanakan sedemikian sehingga (SNI, 2002)

ZU z Z.................................................................................(1) keterangan :

ZU = tahanan perlu sambungan,

= faktor waktu yang berlaku

z = 0,65 = faktor tahanan sambungan Z = tahanan terkoreksi sambungan

2.4.1 Faktor koreksi untuk sambungan (SNI,2002). Pada sambungan, faktor layan basah, tidak hanya bergantung

pada kondisi penggunaan, tetapi juga bergantung pada kondisi saat

difabrikasi. Kondisi acuan untuk penggunaan kering mengacu pada

sambungan-sambungan yang difabrikasi dari material dalam keadaan

kering dan digunakan pada kondisi layan kering(SNI,2002)



Faktor layan basah tidak memperhitungkan pengaruh korosi.

Bila sambungan akan diekspos terhadap lingkungan korosif maka tahanan

sambungan harus memperhitungkan pengaruh korosi pada elemen

penyambung ataupun alat sambung baja. Alat pengencang yang

digunakan pada bahan kayu yang diberi perlakuan secara kimiawi

harus diberi perlindungan yang cukup sesuai dengan tata cara yang

berlaku (SNI,2002).

2.4.2 Alat pengencang, alat sambung dan elemen penyambung

Semua alat pengencang dan alat sambung serta sifat-sifat

nominalnya harus memenuhi persyaratan minimum sesuai dengan tata

cara yang berlaku (SNI,2002). Pelat-pelat baja, pelat penggantung, alat

pengencang, dan bagian-bagian lain dari pelat baja harus direncanakan

agar tahanan terhadap moda-moda keruntuhan yang berlaku (tarik,

lentur, tekuk, tumpu (termasuk dari baja-ke-baja), dan juga

geser pada alat pengencang.

2.4.2.1 Penempatan alat pengencang (SNI,2002).

Jarak tepi adalah jarak antara tepi suatu komponen struktur

terhadap alat pengencang terdekat diukur dalam arah tegak lurus serat

kayu. Bila suatu komponen struktur dibebani tegak lurus arah serat, tepi

yang memikul beban didefinisikan sebagai tepi beban. Tepi yang tidak

memikul beban didefinisikan sebagai tepi tanpa beban.

Jarak ujung adalah jarak yang diukur sejajar serat dari garis potong

siku komponen struktur ke pusat alat pengencang yang terdekat.

Spasi adalah jarak antar pusat alat pengencang yang diukur

sepanjang garis yang menghubungkan pusat-ke-pusat alat pengencang.

Sebuah baris alat pengencang sebagai beberapa alat pengencang

yang terletak satu baris dalam arah garis kerja beban .

Spasi dalam baris alat pengencang adalah jarak antar alat

pengencang di dalam satu baris dan jarak antar baris alat pengencang

adalah jarak antar baris-baris alat pengencang.



2.5 Pengawetan Kayu (Dumanauw, 1982). Keawetan kayu berhubungan erat dengan pemakaian.Kayu dikatakan

awet bila mempunyai umur pakai lama. Jadi keawetan kayu adalah daya

tahan suatu jenis kayu terhadap faktor-faktor perusak, faktor perusak yang

datang dari luar tubuh kayu itu sendiri. Pemakaian kayu menentukan pula

umur keawetannya. Kayu yang awet dipakai untuk konstruksi atap, belum

tentu tahan digunakan di laut atau konstruksi yang berada di atas tanah.

Kayu yang dianggap awet di Negara eropa belum tentu awet di Indonesia.

Keawetan kayu dikatakan rendah bila dalam pemakaian tidak tercapai umur

yang diharapkan sesuai dengan ketentuan kelas awet (Dumanauw, 1982).

2.5.1 Tujuan pangawetan kayu ( Dumanauw,1982). a. Untuk memperbesar keawetan kayu sehingga kayu yang

mulanya memiliki umur yang pendek menjadi panjang dalam

pemakainnya.

b. Memanfaatkan pemakaian jenis-jenis kayu yang berkelas

keawetan rendah dan sebelumnya belum pernah digunakan dalam

pemakaian, mengingat sumber kayu di Indonesia memiliki

potensi hutan yang cukup luas dan banyak dengan aneka ragam

jens kayunya.

c. Adanya industri pengawetan kayu akan memberi lapangan

pekerjaan sehingga penggangguran dapat diatasi.

2.5.2 Prinsip prinsip dalam pengawetan kayu (Dumanauw, 1982). Untuk pengawetan kayu yang baik perlu diperhatikan prinsip

prinsip dibawah ini :

1. Pengawetan kayu harus merata pasa seluruh bidang kayu.

2. Penetrasi dan retensi bahan pengawet diusahakan masuk sedalam

dan sebanyak mungkin didalam kayu.

3. Bahan pengawet kayu harus tahan terhadap pelunturan (faktor

bahan pengawet)

4. Faktor waktu yang digunakan.

5. Metode pengawetan yang digunakan.



6. Faktor kayu sebelum diawetkan meliputi :jenis kayu, kadar air

kayu, zat ekstraktif yang dikandung oleh kayu serta sifat-sifat

lainnya.Faktor peralatan yang meliputi serta tenaga manusia yang

melaksanakan.

2.5.3 Macam-macam pengawetan kayu (Dumanauw, 1982). 1. Pengawetan remanen atau sementara (prophylactis treatment)

bertujan menghindari serangan perusak kayu pada kayu

basah(baru ditebang )antara lain blue stain , bubuk kayu basah

dan serangga lainnya. Bahan pengawet yang dipakai antara

lain NaPCP (Natrium Penthachlor Phenol), Gammexane ,

Borax , baik untuk dolok maupun kayu gerjajian basah.

2. Pengawetan permanen bertujuan menahan semua faktor

perusak kayu dalam waktu yang selama mungkin. Yang perlu

diperhatikan dalam pengawetan permanent yaitu sesudah

dilaksanakan pengawetan kayu tidak boleh diproses lagi

(diketam ataupun digergaji, dibor dan sebagainnya ), sehingga

terbuka permukaan kayu sudah diawetkan. Bila terpaksa harus

diolah , maka bekas pemotongan harus diberi bahan

pengawetan lagi, hampir semua bahan pengawet dapat

digunakan untuk pengawetan permanen. Pengawetan permanen

umumnya hanya menggunakan metode pelaburan dan

penyemprotan , sedangkan pengawetan permanen yang dipakai

serta penetrasi dan retensi yang diinginkan. Sehingga

pengawetan dapat lebih efektif dan waktu pemakainnya dapat

selama mungkin.

2.5.4 Keuntungan dan kerugian metode pengawetan (Dumanauw,1982)

1. Metode redaman

Keuntungannya :

1. Penetrasi dan retensi bahan pengawetan lebih banyak

2. Kayu dalam jumlah banyak dapat diawetkan bersama

3. Larutan dapat digunakan berulang kali



Kerugiannya :

1. Waktu agak lama, terlebih dengan redaman dingin

2. Peralatan mudah terkena karat

3. Pada proses panas, bila tidak hati-hati kayu dapat terbakar

4. Kayu basah agak sulit diawetkan

2. Metode pencelupan

Keuntungannya :

1. Proses sangat cepat

2. Bahan pengawetan dapat dipakai berulang kali (hemat)

3. Peralatan cukup sederhana

Kerugiannya

1. Penetrasi dan retensi kecil sekali, terlebih pada kayu basah

2. Mudah luntur , karena bahan pengawet melapisi permukaan

kayu sangat tipis

3. Metode pelumasan dan penyemprotan

Keuntungannya

1. Alat sederhana , mudah penggunannya

2. Biaya relatif murah

Kerugiannya

1. Penetrasi dan retensi bahan pengawet kecil

2. Mudah luntur

4. Metode pembalutan

Keuntungannya:

1. Peralatan sederhana

2. Penetrasi lebih baik, hanya waktu agak lama

3. Digunakan untuk tiang-tiang kering ataupun basah

Kerugiannya:

1. Pemakaian bahan pengawet boros

2. Jumlah kayu diawetkan terbatas , waktu membalut lama

3. Membahayakan makhluk hidup sekitarnya (hewan dan

tanaman)



5. Metode vakum dan tekanan

Keutungannya:

1. Penetrasi dan retensi tinggi sekali(memuaskan )

2. Waktunya relative singkat sekali

3. Dapat mengawetkan kayu basah dan kering

Kerugiannya:

1. Modal yang diperlukan besar

2. Perlu ketelitian dan pergerjaan yang tinggi

3. Cara ini hanya sesuai untuk perusahaan yang komersial

2.6 Pemanfaatan dan Kinerja Struktur Kayu serta Baja 2.6.1 Pemanfaatan

Dengan meningkatnya perkembangan teknologi dewasa ini, manusia

cenderung membuat bahan-bahan kayu yang lebih terarah dengan

memanfaatkan bahan kayu menjadi kayu lapis (plywood), papan partikel

(particle board) yang sangat berguna dalam berbagai bidang.

Tujuannya inovasi aplikasi kayu (IKAPI, 1981) antara lain:

a. Menghemat penggunaan kayu.

b. Memanfaatkan jenis-jenis kayu bernilai rendah

c. Menambah kekuatan serta meningkatkan mutu kayu dengan

memperindah segi dekoratif kayu.

2.6.2 Kinerja Struktur Kayu serta Baja Rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan kinerja struktur

ini adalah (PPKI,1961)

tr maks = APmaks ..(2)

keterangan :

tr maks = Kekuatan atau tegangan pada batas maksimum (MPa)

maksp = Beban maksimum (N)

A = Luas penampang (mm)



Rumus tersebut digunakan untuk menghitung besarnya

kekuatan atau tegangan pada benda uji mekanik bahan (uji tarik, uji

tekan, dan uji geser), sedangkan untuk uji lentur menggunakan

rumus sebagai berikut :

llt = IyM . ..............................(3)

M = 4. effmaks LP ................ .......(4)

I = 1/12 . b . h ......................(5)

keterangan :

tr maks = Kekuatan atau tegangan lentur pada batas maksimum (MPa)

M = Momen maksimum (kg/cm)

I = Momen inersia (cm4)

maks = Beban maksimum (kg) effL = Bentang bebas (mm)

b = Lebar benda (mm)

h = Tebal benda (mm)

y = Setengah lebar benda (mm)



BAB III

METODE PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Pengumpulan Pustaka

Telaah Pustaka Analisis Kuda-Kuda Kayu dan Baja dengan SAP

Perhitungan Kuda-Kuda Kayu Perhitungan Kuda-Kuda Baja

Pemetaan

Perbandingan dan Analisis

Kesimpulan & Saran

Selesai

Gambar 3.1. Diagram alir



3.2. Jalannya Penelitian

a. Pengumpulan data:

Untuk menyelesaikan tugas akhir ini di bantu dengan buku-buku

pustaka dengan topik antara lain struktur baja, mengenal kayu, wood

handbook, pengetahuan sifat sifat kayu, mengenal sifat sifat kayu

Indonesia dan penggunaannya, tata cara perencanaan konstruksi kayu

indonesia, peraturan muatan Indonesia

b. Telaah pustaka:

Pada dasarnya kayu memiliki sifat yang khas yaitu sifat-sifat kayu

yang meliputi sifat anatomi, sifat fisik, sifat mekanik, serta sifat kimia.

Sehingga untuk mengetahui kuat atau tidaknya struktur kayu

tergantung pada berat jenisnya.

c. Analisis kuda-kuda kayu dan baja dengan SAP:

Untuk mengetahui kekuatan struktur kuda-kuda kayu dan baja sebagai

pembanding.

d. Pemetaan:

Penjabaran studi pustaka dalam diagram sehingga lebih jelas dan lebih

mudah dimengerti.

e. Perbandingan dan analisis:

Untuk mengetahui analisa terhadap geser, lendutan, tegangan yang

dihasilkan baja dan kayu



BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Rancangan Kasus Perhitungan Batang Kayu dan Baja dengan SAP

4.1.1 Rencana kontruksi rangka atap kayu

Bentang : 10 meter

Jenis kayu : Balau

Dimensi : 8/12

Dimensi gording : 6/12

a. Perhitungan beban mati 1) Berat penutup atap (genting)

Dengan berat genting beton = 50 kg/m2

Titik buhul atas(dilihat separo bagian dari kerangka kuda-kuda)

a. titik buhul 1 = 50. (1/2. 2,5 . 0,5 ) = 31,25 kg

b. titik buhul 2 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

c. titik buhul 3 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

d. titik buhul 4 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

e. titik buhul 5 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

f. titik buhul 6 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

2) Berat gording (menggunakan demensi 6/12) dengan berat jenis =

0,98 g/cm3 = 0,00098 kg/m3.


a. titik buhul 1 = 0,00098 .( 6 .12 .250 ) = 17,64 kg

b. titik buhul 2 = 0,00098 .( 6 .12 .250 ) = 17,64 kg

c. titik buhul 3 = 0,00098 .( 6 .12 .250 ) = 17,64 kg

d. titik buhul 4 = 0,00098 .( 6 .12 .250 ) = 17,64 kg

e. titik buhul 5 = 0,00098 .( 6 .12 .250 ) = 17,64 kg

f. titik buhul 6 = pada titik buhul 6 tidak ada gording karena

terletak diatas

3) Berat kuda-kuda (menggunakan demensi 8/12)

dengan berat jenis = 0,98 g/cm3 = 0,00098 kg/m3.



Berat keseluruhan dari kuda-kuda

= 0,00098.((500 +500)+(12.115)+(58.2)+(153.2)+(200.2)+

(200.2)+(173.2)+(252.2)+(231.2)+(306.2)+(2.89))

= 5,3067 kg

4) Berat dari (atap+gording+ kuda-kuda) tiap titik buhul atas

a. titik buhul 1 = 31,25 + 17,64 + 2,65335 = 51,54335 kg

b. titik buhul 2 = 62,5 + 17,64 + 5,3075 = 85,4467 kg

c. titik buhul 3 = 62,5 + 17,64 + 5,3075 = 85,4467 kg

d. titik buhul 4 = 62,5 + 17,64 + 5,3075 = 85,4467 kg

e. titik buhul 5 = 62,5 + 17,64 + 5,3075 = 85,4467 kg

f. titik buhul 6 = 62,5 + 5,3067 = 67,8067 kg

5) Berat baut (10%. Berat atap+gording+kuda-kuda)

a. titik buhul 1 = 10% . 51,54335 = 5,154335 kg

b. titik buhul 2 = 10% . 85,4467 = 8,54467 kg

c. titik buhul 3 = 10% . 85,4467 = 8,54467 kg

d. titik buhul 4 = 10% . 85,4467 = 8,54467 kg

e. titik buhul 5 = 10% . 85,4467 = 8,54467 kg

f. titik buhul 6 = 10% . 67,8067 = 6,78067 kg

b. Perhitungan plafon a. titik buhul 1 = 18 . (1/2. 2,5 ) = 22,5 kg

b. titik buhul 2 = 18. (2,5 .1) = 45 kg

c. titik buhul 3 = 18. (2,5 .1 ) = 45 kg

d. titik buhul 4 = 18. (2,5 .1 ) = 45 kg

e. titik buhul 5 = 18. (2,5 .1) = 45 kg

f. titik buhul 6 = 18. (2,5 .1) = 45 kg

PDL ( tiap titik buhul atas)

a. titik buhul 1 = 51,54335 + 5,154335 +22,5 = 79,197685 kg

b. titik buhul 2 = 85,4467 + 8,54467 + 45 = 138,99137 kg

c. titik buhul 3 = 85,4467 + 8,54467 + 45 = 138,99137 kg

d. titik buhul 4 = 85,4467 + 8,54467 + 45 = 138,99137 kg

e. titik buhul 5 = 85,4467 + 8,54467 + 45 = 138,99137 kg



f. titik buhul 6 = 67,8067 + 6,78067 + 45 = 119,58737 kg

c. Perhitungan beban hidup PLL = 125 kg

d. Beban Angin Diambil beban angin = 30 kg/m2

Koefisien angin ( = 300 ) Di belakang angin (Ch) = - 0,4 Di pihak angin ( Ct)

= ( 0,02 0,4 ) = 0,2 q dibelakang angin = - 0,4 x 1 x 30 = -12 kg/m (hisap)

q dipihak angin = 0,2 x 1 x 30 = 6 kg/m (tekan)

Angin hisap ( W1) = 12 x 2,5 = 30 kg

Angin tekan (Wa) = 6 x 2,5 = 15 kg

4.1.2 Rencana kontruksi rangka atap baja :

Bentang : 10 meter

Jenis baja : 2L

Dimensi : 50.50.5

Dimensi gording : 150.65.20.3,2

a. Perhitungan beban mati

1) Berat penutup atap (genting)

Dengan berat genting beton = 50 kg/m2


a. titik buhul 1 = 50. (1/2. 2,5 . 0,5 ) = 31,25 kg

b. titik buhul 2 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

c. titik buhul 3 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

d. titik buhul 4 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

e. titik buhul 5 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

f. titik buhul 6 = 50. (1/2. 2,5 . 1) = 62,5 kg

2) Berat gording (menggunakan profil lip channel 150.65.20.3,2)

dengan berat jenis = 7,51 kg/m.


a. titik buhul 1 = 7,51. ( 2,5 . 1) = 18,775 kg

b. titik buhul 2 = 7,51. ( 2,5 . 1) = 18,775 kg

c. titik buhul 3 = 7,51. ( 2,5 .1 ) = 18,775 kg



d. titik buhul 4 = 7,51. ( 2,5 . 1) = 18,775 kg

e. titik buhul 5 = 7,51. ( 2,5 . 1) = 18,775 kg

f. titik buhul 6 = pada titik buhul 6 tidak ada gording karena

terletak diatas

3) Berat kuda-kuda (menggunakan 50.50.5)

dengan berat =3,77 kg/m

(a) Berat keseluruhan dari kuda-kuda

= 3,77 .((11. 1,15)+(10.1,04)+(2.0,31)+(2.0,93)+

(2.1,24)+(1.2)+(2.1,06)+(2.1,2)+(2 .1,39))

= 145,3335 kg

(b) berat per titik buhul (titik buhul kuda-kuda=20 buah)

=145,335 / 20 = 7,266675 kg

4) Berat dari (atap+gording+ kuda-kuda) tiap titik buhul atas

a. titik buhul 1 = 31,25 + 18,775 + 3,633375 = 53,658 kg

b. titik buhul 2 = 62,5 + 18,775 + 7,266675 = 88,541675 kg

c. titik buhul 3 = 62,5 + 18,775 + 7,266675 = 88,541675 kg

d. titik buhul 4 = 62,5 + 18,775 + 7,266675 = 88,541675 kg

e. titik buhul 5 = 62,5 + 18,775 + 7,266675 = 88,541675 kg

f. titik buhul 6 = 62,5 + 7,266675 = 69,766675 kg

5) Berat baut (10%. Berat atap+gording+kuda-kuda)

a. titik buhul 1 = 10% . 53,658 = 5,3658 kg

b. titik buhul 2 = 10% . 88,541675 = 8,8541675 kg

c. titik buhul 3 = 10% . 88,541675 = 8,8541675 kg

d. titik buhul 4 = 10% . 88,541675 = 8,8541675 kg

e. titik buhul 5 = 10% . 88,541675 = 8,8541675 kg

f. titik buhul 6 = 10% . 69,766675 = 6,9766675 kg

e. Perhitungan plafon a. titik buhul 1 = 18 . (1/2. 2,5 ) = 22,5 kg

b. titik buhul 2 = 18. (2,5 .1) = 45 kg

c. titik buhul 3 = 18. (2,5 .1 ) = 45 kg

d. titik buhul 4 = 18. (2,5 .1 ) = 45 kg

e. titik buhul 5 = 18. (2,5 .1) = 45 kg



f. titik buhul 6 = 18. (2,5 .1) = 45 kg

PDL ( tiap titik buhul atas)

a. titik buhul 1 = 53,658 + 5,3658+22,5 = 81,5238 kg

b. titik buhul 2 = 88,541675 + 8,8541675 + 45 = 142,3958 kg

c. titik buhul 3 = 88,541675 + 8,8541675 + 45 = 142,3958 kg

d. titik buhul 4 = 88,541675 + 8,8541675 + 45 = 142,3958 kg

e. titik buhul 5 = 88,541675 +8,8541675 + 45 = 142,3958 kg

f. titik buhul 6 = 69,766675 +6,9766675 + 45 = 121,7433 kg

f. Perhitungan beban hidup PLL = 125 kg

g. Beban Angin Diambil beban angin = 30 kg/m2

Koefisien angin ( = 300 ) Dibelakang angin (Ch) = - 0,4 Dipihak angin ( Ct)

= ( 0,02 0,4 ) = 0,2 q dibelakang angin = - 0,4 x 1 x 30 = -12 kg/m (hisap)

q dipihak angin = 0,2 x 1 x 30 = 6 kg/m (tekan)

Angin hisap ( W1) = 12 x 2,5 = 30 kg

Angin tekan (Wa) = 6 x 2,5 = 15 kg



4.1.3 Input Program SAP:

Data SAP kayu sebagai berikut:

Dimensi kayu kuda-kuda = 8/12

Dimensi gording = 6/12

Berat jenis = 0,98 Kg/m

Modulus kenyal = 125 Kg/m

Combo 1: Dead = 1,4

Combo 2: Dead = 1,2

Live = 1,6

WA = 0,8 (kanan)

Combo 3: Dead = 1,2

Live = 1,6

WI = 0,8 (kiri)

Combo 4: Dead = 0,9

WA = -1,3 (kanan)

Combo 5: Dead = 0,9

WI = -1,3 (kiri)



Data SAP baja sebagai berikut:

Jenis profil = 2L

Fu = 370

Fy = 240

Modulus elasisitas = 200000 mm4

Poison ratio = 0,3

Combo 1: Dead = 1,4

Combo 2: Dead = 1,2

Live = 1,6

WA = 0,8 (kanan)

Combo 3: Dead = 1,2

Live = 1,6

WI = 0,8 (kiri)

Combo 4: Dead = 0,9

WA = -1,3 (kanan)

Combo 5: Dead = 0,9

WI = -1,3 (kiri)

4.1.4 Output Program SAP:

Dari analisa SAP Kayu dan Baja di peroleh tabel-tabel sebagai berikut

yang disajikan pada lampiran 2 dan 3

1. Tabel Gaya Elemen -Rangka ( Table Object Element- Frames )

2. Tabel Gaya Elemen Titik buhul ( Table Object Element-

Joints )

3. Tabel Reaksi Perletakan ( Table Base Reactions )

4. Tabel Gaya Titik Buhul Elemen Rangka ( Table Element Joint

Forces-Frames )

5. Tabel Massa dari Titik Buhul Terangkai ( Table Assembled

Joint Masses )

6. Tabel Reaksi Titik Buhul ( Tabel Joint Reactions )

7. Tabel Perpindahan Titik Buhul ( Table Joint Displacements )



8. Tabel Elemen Kekuatan-Rangka ( Table Element Forces

Frames )

4.1.5 Analisa kinerja struktur rangka atap dengan bahan kayu dibandingkan

dengan baja

Dari contoh kasus analisa SAP untuk struktur rangka kuda-kuda, dapat

disimpulkan bahwa kinerja struktur rangka atap dengan bahan kayu lebih spesifik

(memiliki macam-macam jenis kayu yang berbeda serta berat jenisnya). Semakin

besar nilai berat jenis kayu tersebut maka kayu tersebut makin besar kekuatannya.

Sedangkan baja memiliki satu macam jenis tapi baja memiliki bermacam-macam

tipe dan digunakan sesuai kebutuhannya.



Pemetaan (Mapping) Sifat-sifat Kayu

Sifat Anatomi Sifat Fisik Sifat Mekanik Sifat Kimia 1. Berat Berat jenis Ringan > 0,60 Agak Berat 0,60 0,75 Berat 0,75 0,90 Sangat Berat < 0,90

1. Pori (vessel) 1. Keteguhan Tarik Keteguhan tarik sejajar arah serat dan Keteguhan tarik tegak lurus arah serat

1. Selulosa

2. Keawetan 2. Parenkim (Parenchyma) 2. Keteguhan tekan Keteguhan tekan sejajar arah serat dan Keteguhan tekan tegak lurus arah serat.

2. Lignin

3. Warna Coklat,hitam,merah,putih

3. Jari-jari (Rays) 3. Keteguhan Geser Keteguhan geser sejajar arah serat keteguhan geser tegak lurus arah serat dan keteguhan geser miring

3. Pentosan

4. Tekstur Halus,sedang,kasar

4. Saluran interseluler 4. Keteguhan lengkung Keteguhan lengkung statik Keteguhan lengkung pukul

4. Zat ekstraktif

5. Arah serat Berpadu,berombak, terpilin,diagonal

5. Saluran getah 5. Kekakuan

6. Kesan raba Kasar, halus, licin, dingin, berminyak

6. Tanda kerinyut 6. Keuletan

7. Bau dan rasa Bau bawang (kulim), bau zat penyamak (jati), bau kamper (kapur)

7. Gelam tersisip 7. Kekerasan

8. Nilai Dekoratif. Pola penyebaran warna, arah serat, tekstur

8. Keteguhan Belah



1

1

Kinerja

Keawetan

Kondisi Tempat Kayu Dipakai

Kelas Awet I II III IV V

Selalu berhubungan dengan tanah

lembab

8 Tahun 5 Tahun 3 Tahun Sangat Sangat Pendek pendek

Hanya dipengaruhi cuaca, tapi dijaga

supaya tidak terendam air dan tidak kekurangan

udara

20 tahun 15 Tahun 10 Tahun Seberapa Seberapa Tahun Tahun

Dibawah atap, tidak berhungan dengan tanah lembab dan tidak kekurangan

udara

Tak Tak Sangat Seberapa Pendek Terbatas Terbatas Lama Tahun

Dibawah atap, tidak berhungan dengan tanah lembab dan tidak kekurangan

udara dan dipelihara dengan baik serta

dicat secara teratur

Tak Tak Tak 20 Tahun 20 Tahun Terbatas Terbatas Terbatas

Serangan rayap tanah

Tidak Jarang Cepat Sangat Sangat Cepat Cepat

Serangan bubuk kayu kering

Tidak Tidak Hampir Tidak Sangat Tidak Berati Cepat

Kekuatan Kegunaan 1. Kuat lentur 1. Bangunan 2. Kuat tarik sejajar serat 2. Perkakas (mebel) 3. Kuat tekan sejajar serat 3. Lantai (parket) 4. Kuat geser 4. Bantalan Kereta Api 5. Kuat tekan tegak lurus serat 5. Alat Olah Raga 6. Patung dan Ukiran Kayu 7. Tiang Listrik dan Telepon



2

2

RANGKA ATAP STRUKTUR BAJA

1. Bahan atap 2. Jenis baja 3. Tegangan leleh (Fy) 4. Tegangan tekan(Fu) 5. Dimensi baja 6. Modulus elastis 7. Berat jenis 8. Bentang 9. Beban angin 10. Beban plafon 11. Beban hidup 12. Sudut kemiringan 13. Jarak antar kuda-kuda 14. Jarak gording

RANGKA ATAP STRUKTUR KAYU 1. Bahan atap 2. Jenis kayu 3. Klas kuat 4. Mutu kayu 5. Dimensi kayu 6. Modulus kenyal 7. Berat jenis 8. Bentang 9. Beban angin 10. Beban plafon 11. Beban hidup 12. Sudut kemiringan 13. Jarak antar kuda-kuda 14. Jarak gording

RESUME ANALISA dengan SAP KAYU 1. Analisa terhadap geser

[ ] + 22 )()( yx 2. Analisa terhadap lendutan

200122 + yx ff x jrk antara

kuda-kuda 3. Analisa terhadap Tegangan

lty

y

x

x

WM

WM +=

BAJA Analisis dapat diketahui dalam SAP Aman atau tidaknya rangka atap kudu-kuda tersebut

Studi kasus

struktur rangka



BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Pemetaan memperlihatkan bahwa meliputi :

a. Sifat-sifat (properties) kayu meliputi : sifat anatomi, sifat

fisik, sifat mekanik, sifat kimia.

b. Kinerjanya meliputi :

1. Keawetan yang terdiri dari kondisi tempat kayu

yang dipakai dan kelas awet.

2. Kekuatan yang terdiri dari kuat lentur, kuat tarik

sejajar serat, kuat tekan sejajar serat, kuat geser,

kuat tekan tegak serat.

3. Kegunaan yang terdiri dari bangunan, perkakas

(mebel), lantai (parket), bantalan kereta api, alat

olah raga, patung dan ukiran kayu, tiang listrik dan

telepon.

c. Dari analisa dengan SAP :

1. Untuk material Kayu di peroleh analisa terhadap

geser, analisa terhadap lendutan, analisa terhadap

tegangan.

2. Untuk material Baja dapat diketahui dalam SAP,

aman atau tidak nya kerangka atap kuda-kuda

tersebut.

2. Kayu mempunyai sifat higoskopis yang artinya dapat menyerap air

dan melepaskan air

3. Dari segi keawetan dan kegunaan sangat bervariasi sesuai dengan

kebutuhan.

4. Kayu memiliki kejelekan yaitu mudah terkena serangan rayap,

Baja pun juga memiliki kejelekan mudah korosi apabila kena air.



5. Dari segi mutu, kayu di masa sekarang lebih jelek mutunya

dibandingkan kayu dimasa 80 an karena kayu sekarang

penebangan lebih cepat sehingga sering keropos dan tidak kuat

atau tidak layak untuk konstruksi.

5.2 Saran 1. Kelemahan keawetan kayu dapat diatasi antara lain dengan

melapisi kayu dengan zat kimia tertentu agar tahan terhadap

serangan rayap.

2. Inovasi struktur kayu perlu lebih ditingkatkan agar lebih memenuhi

standar kekuatan dan lebih ekonomis serta mudah dan cepat dalam

pemasangan.



DAFTAR PUSTAKA

Badan Standarisasi Nasional, 2002,Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu ( PKKI NI-5),Jakarta.

Charles, G,. Salmon.1980. Struktur Baja, Penerbit Erlangga Edisi Kedua Jilid 1. Departemen Pekerjaan Umum ,1961, Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia,

(NI-5 PPKI 1961) DITJEN Cipta Karya, Bandung.

Departemen Pekerjaan Umum ,1961, Peraturan Muatan Indonesia, (NI-18 PMI 1970 ) DITJEN Cipta Karya, Bandung.

Dumanauw, JF. 1982. Mengenal Kayu, Penerbit PT Gramedia, Jakarta.

Forest Product Laboratory. 1999. Wood Handbook Wood as Engineering Material, US. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Madison, USA.

Janto, JB.1972. Pengetahuan SifatSifat Kayu, Penerbit yayasan kanisius, Jakarta. John, E., dan Johson 1981. Mengenal SifatSifat Kayu Indonesia dan

Penggunaannya, Penerbit Kanisius (IKAPI), Jakarta. Marisco, 1987,Tabel Profil Konstruksi Baja,Kanisius,Yogyakarta. SK SNI 03-xxxx-2000,Tata Cara Perencanaan Struktur Kayu untuk Bangunan

Gedung, Draft. Stalnaker, JJ. dan Harris, EC. 1997. Structural Design in Wood, Chapman & Hall,

Washington D.C., USA



LAMPIRAN 1



LAMPIRAN 2



LAMPIRAN 3



logo:

Documents

04.12.0012_Chandra_Setio_Budhi_+_04.12.0050_Septa_Iriawan.pdf