BAB V. Kayu

BAB V

PENGUJIAN KUALITAS KAYU

A. Penyusutan Kayu

1. Maksud dan Tujuan

a. Untuk mengetahui persentase sudut kayu.

b. Untuk mengetahui penyusutan yang terjadi pada kayu dari keadaan basah

menjadi kering. Dalam hal ini penyusutan berdasarkan pada penyusutan arah

serat kayu.

2. Dasar Teori

Kadar air dalam kayu menentukan volume kayu, berkurangnya air dalam

kayu, maka berkurang pula volume kayu tersebut. Karena susut kayu merupakan

susut volume, maka penyusutan ini terjadi pada tiga arah dimensi yaitu :

a. Arah susut menuju pusat (radial)

b. Arah susut ke arah jenis garis singgung (tangensial)

c. Arah susut yang searah dengan arah panjang batang (axial)

3. Bahan yang digunakan

a. Kayu sampel I (kayu kamfer)

b. Kayu sampel II (kayu meranti)

4. Alat yang digunakan

a. Jangka sorong

b. Timbangan

c. Oven

5. Cara Kerja

a.Masing-masing sampel diberi kode regu, sejajar serat = a, tegak lurus serat =

b, searah serat = c.

b. Menimbang masing-masing sampel kayu.

c.Mengukur panjang, lebar, dan tebal kayu (tangensial, radial, axial)

d. Memasukkan kayu ke dalam oven selama ± 24 jam.

e.Pada hari berikutnya memasukkan ke dalam oxilator selama ± 15 menit,

kemudian ditimbang.

f.Mengukur penyusutan kayu.

6. Hasil Pengamatan

Tabel V.1 Tabel Dimensi Ukuran Kayu

Keterangan Sebelum dioven Sesudah dioven

Kamfer Meranti Kamfer Meranti

Panjang (cm)

Lebar (cm)

Tinggi (cm)

10,45

6,735

4,700

10,745

6,745

4,555

10,215

6,12

4,42

10,515

6,3

4,3

Tabel V.2 Tabel Pengamatan Sampel Kayu

Sampel

Berat (gram) Sebelum dioven Sesudah dioven

Sblm

diove

n

Ssdh

diove

n

a

tangensia

l (cm)

b

radia

l

(cm)

c

axia

l

(cm)

a’

tangensia

l

(cm)

b’

radia

l

(cm)

c’

axial

(cm)

Kanfer (I) 278 234 4 6 10,3 3,8 5,9 10,3

Meranti

(II)155 134 3,1 6,1 10,4 3 5,8 10,4

7. Analisis Data

a. Sampel I ( Kayu Kamfer )

Panjang susut kayu

1) Arah axial = c – c’

= 10,3 – 10,3

= 0 cm

Besar penyusutan = x

= 0 %

2) Arah radial = b – b’

= 6 – 5,9

= 0,1 cm


= 1,67 %

3) Arah tangensial = a – a’

= 4 – 3,8

= 0,2 cm


= 5 %

Kadar air kayu Kamfer

1) Berat air = berat sebelum dioven – berat sesudah dioven

= 278 – 243

= 35 gram

2) Kadar air terhadap berat kering = x 100%

= x

= 14,40 %

3) Kadar air terhadap berat basah = x 100

= x

= 12,59 %

Kadar lengas

Rumus : X = x 100 %

dengan : 6x = berat benda sebelum dioven

6kv = berat benda sesudah dioven

X = kadar lengas kayu

XKa = x

= 31,56 %

b. Sampel II ( meranti )

Panjang susut kayu

1) Arah axial = c – c’

= 10,5 – 10,4

= 0,1 cm

Besar penyusutan = x 100 %

= 0,952 %

2) Arah radial = b – b’

= 6,1 – 5,8

= 0,3 cm


= 4,918 %

3) Arah tangensial = a – a’

= 3,1 – 3

= 0,1 cm


= 3,226 %

Kadar air kayu

1) Berat air = berat sebelum dioven – berat sesudah dioven

= 155 – 134

= 21 gram

2) Kadar air terhadap berat kering = x 100 %

= x 100 %

= 15,671 %

3) Kadar air terhadap berat basah = x 100 %

= x 100 %

= 13,548 %

Kadar lengas kayu meranti

Rumus : X =

dengan : 6x = berat benda sebelum dioven

6kv = berat benda sesudah dioven

X = kadar lengas kayu

XMr = x 100%

= 33,022 %

c. Harga rata-rata susut kayu

c = susut arah c ( axial ) = = 0,476 %

b = susut arah b (radial) = = 3,294%

a = susut arah a (tangensial) = = 4,113 %

d. Kadar lengas rata-rata

X rata-rata = X Ka + X Mr

2

= 31,56 % + 33,022 %

2

= 32,291 %

8. Kesimpulan

a. Dari percobaan di atas didapat :

a) Sampel I (kayu kanfer)

1) Susut kayu arah axial (c) = 0 %

2) Susut kayu arah radial (b) = 1,67 %

3) Susut kayu arah tangensial (a) = 5 %

b). Sampel II (kayu meranti)

1) Susut kayu arah axial (c) = 0,952 %

2) Susut kayu arah radial (b) = 4,918 %

3) Susut kayu arah tangensial (a) = 3,226 %

b. Dari hasil perhitungan kadar lengas rata-rata di atas yaitu sebesar 32,291 %

adalah kurang lebih 30 % maka dapat dikatakan kayu tersebut basah.

c. Dari sample I dan II, susut kayu rata-rata arah axial (a) < susut kayu arah

radial (b) < susut kayu arah tangensial (c).

d. Kadar air kayu kamfer < kadar air kayu meranti

9. Saran-saran

a. Potongan kayu harus rata dan sudut-sudutnya harus siku, karena akan

mempengaruhi pengukuran panjang kayu.

b. Dalam pengukuran, ketelitian harus diperhatikan dengan baik.

c. Terlebih dahulu kayu harus diteliti, apakah retak atau tidak agar tidak

mempengaruhi penyusutan kayu.

B. Pengujian Kuat Desak Kayu


Untuk mengetahui terjadinya kuat desak kayu sehingga dapat

mengetahui kekuatan kayu dengan tepat.

2. Dasar Teori

Kayu untuk bangunan atau suatu konstruksi harus bersifat baik dan

sehat. Ketentuan bahwa segala sifat dan kekurangan-kekurangan yang ada,

tidak akan merusak atau mengurangi nilai konstruksi (bangunan). Dalam

Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia tahun 1961 disebutkan bahwa untuk

beberapa jenis kayu, tegangan yang diperkenankan diambil agak rendah. Tetapi

dalam peraturan ini diberi kemungkinan juga untuk bukti-bukti dari

penyelidikan yang dapat dipertanggungjawabkan.

TabelV.3DataKlasifikasiKelasKayu

Kelas Berat JenisKekuatan lengkung

absolut (kg/cm³)

Kekuatan tekan

absolut(kg/cm³)

I

II

III

IV

V

> 1100

1100 – 750

750 – 500

500 – 360

< 360

> 1100

1100 – 750

750 – 500

500 – 360

< 360

> 600

600 – 425

425 – 300

300 – 215

< 215


Tabel V.4 Data Bahan Uji Kuat Desak Kayu

No Data Kayu Kayu Kanfer Kayu Meranti

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Cacat Kayu

Panjang ( p )

Lebar ( l )

Tinggi (t )

Berat ( s )

Volume ( v )

-

30 cm

6,7 cm

4,7 cm

782 gram

949,7 cm3

-

30 cm

6,7 cm

4,5 cm

456 gram

904,5 cm3

7. Berat Jenis ( Bj ) 0,823 gr/cm3 0,504 gr/cm3

4. Alat yang digunakan

a. Timbangan

b. Penggaris siku-siku

c. Amplas

d. Jangka sorong

e. Gergaji

f. Alat uji desak

5. Cara Kerja

a. Memotong kayu dengan ukuran panjang 30 cm, lebar 4 cm, dan

tinggi 5 cm, kemudian mengukur panjang, lebar dan tinggi sebenarnya

menggunakan jangka sorong.

b. Menimbang berat kayu.

c. Memasukkan kayu ke dalam alat uji desak dan mencatat pemendekan

kayu yang terjadi, mulai dari saat jarum menunjukkan beban 2,5 kN; 5

kN; 7,5 kN; dan seterusnya (kelipatan 2,5 kN).

d. Menggambar sket kerusakan kayu akibat beban yang bekerja pada kayu.

6. Alur Kerja

Pengujian Kuat Desak Kayu

Menyiapkan Alat Dan Bahan:1. Timbangan Digital2. Penggaris Siku – siku3. Jangka Sorong4. Gergaji5. Alat uji desak

Mulai

Gambar V.1 Alur Kerja Kuat Desak Kayu

7. Hasil Pengamatan

Tabel V.5 Data Pengamatan Uji Kuat Desak Kayu Kamfer

No Beban (P)

(kN)

Perpendekan (DL.10ˉ5)

(cm)

1.

2.

3.

4.

0

25

50

75

0

0,34

0,75

1,43

Langkah Kerja :1. Memotong kayu dengan ukuran panjang ± 30 cm,

lebar ± 4 cm, dan tinggi ± 5 cm, kemudian mengukur panjang, lebar dan tinggi sebenarnya menggunakan jangka sorong.

2. Menimbang berat kayu3. Memasukkan kayu kedalam alat uji desak dan

mencatat pemendekan kayu yang terjadi, mulai dari saat jarum menunjukkan beban 2,5 kN; 5 kN; 7,5 kN; dan seterusnya ( kelipatan 2,5 kN )

Kesimpulan

Analisis data

Mengamati hasil praktikum

Selesai

5.

6.

7.

100

125

150

2,59

3,42

4,2

Tabel V.6. Perhitungan Tegangan dan Regangan Kayu Kamfer

No

Beban (P) Perpendekan σ=P/A

ε=ΔL.10-5/h

Koreksi

kN Kg ΔL.10-³ (Kg/cm²)Analitis Grafis

ε'.10-5 ε'. 10-5

1 0 0 0 0,000 0,000 0 0

2 25 2500 0,34 79,390 1,133 2,573 2,600

3 50 5000 0,75 158,781 2,500 3,940 4,000

4 75 7500 1,43 238,171 4,767 6,207 6,200

5 100 10000 2,59 317,561 8,633 10,073 10,000

6 125 12500 3,42 396,951 11,400 12,840 12,900

7 150 15000 4,2 476,342 14,000 15,440 15,400

Koreksi : =

476,342X + 539,695 = 39,390X + 1111,48

396,952 X = 571,765

X = 1,440

σp = 396,95 kg/cm²

σmax = 476,34 kg/cm²

σ0,05 = 444 kg/cm²

εp = 12,84 . 10ˉ5 cm

εmax = 15,44 . 10ˉ5 cm

ε0,05 = 114,3 . 10ˉ5 cm

a). Modulus elastisitas = = = 30,91511. 10ˉ5 kg/cm²

b). Modulus kenyal = ½ . σp . εp

= ½ . 396,95 . 12,84 . 10ˉ5

= 2548,419 . 10ˉ5 kg/cm²

c). Modulus secand = = = 3,884514. 10ˉ5 kg/cm²

d). Diketahui : P = 15000 kg

A = 31,49 cm²

σk = 1 5 000 = 476,342 kg/cm² = 47,6342 MPa

31,49

Kekuatan absolut σk = 47,6342 MPa

Tabel V.7 Data Pengamatan Uji Kuat Desak Kayu Meranti

No Beban (P)

(kN)

Perpendekan (DL.10ˉ5) cm

Kayu Meranti

1.

2.

3.

0

25

50

0

0,4

1,11

Tabel V.8 Perhitungan Tegangan dan Regangan Kayu Meranti

No Beban (P) Perpendekan σ=P/A ε=ΔL.10-5/h Koreksi

kN Kg ΔL.10-³ (Kg/ Analitis Grafis

cm²) ε'.10-5 ε'. 10-5

1 0 0 0 0,000 0,000 0 0

2 25 2500 0,4 82,919 1,333 2,367 2,4

3 50 5000 1,11 165,837 3,700 4,734 4,7

Koreksi : X + 1,333 = 82,919

X + 3,700 165,837

165,837 X + 221,060 = 82,919 X + 306,800

82,918X = 85,74

X = 1,034

σp = 82,92 kg/cm²


σ0,05 = 103 kg/cm²

εp = 2,367 . 10ˉ5 cm

εmax = 4,734 . 10ˉ5 cm

ε0,05 = 2,85 . 10ˉ5 cm

a). Modulus elastisitas = = = 35,03167. 10ˉ5 kg/cm²

b). Modulus kenyal = ½ . σp . εp

= ½ . 82,92 . 2,367 . 10ˉ5

= 98,13582. 10ˉ5 kg/cm²

c). Modulus secand = = = 36,14035 . 10ˉ5 kg/cm²

d). Diketahui : P = 5000 kg

A = 30,15 cm²

σ k = 5000 = 165,837 kg/cm² = 16,5837 MPa

30,15

Kekuatan absolut σ k = 16,5837 MPa

8. Kesimpulan

a. Dari hasil percobaan kuat desak kayu kamfer dengan menggunakan alat

desak hidrolis, diperoleh :

σp = 396,95 kg/cm²


σ0,05 = 444 kg/cm²

εp = 12,84 . 10ˉ5 cm

εmax = 15,44 . 10ˉ5 cm

ε0,05 = 114,3 . 10ˉ5 cm

Kayu kamfer mempunyai kekuatan absolut σk = 476,342 kg/cm²

b. Dari hasil percobaan kuat desak kayu Meranti dengan menggunakan alat

desak hidrolis, diperoleh:

σp = 82,92 kg/cm²


σ0,05 = 103 kg/cm²

εp = 2,367 . 10ˉ5 cm

εmax = 4,734 . 10ˉ5 cm

ε0,05 = 2,85 . 10ˉ5 cm

Kayu Meranti mempunyai kekuatan absolut σk = 165,837 kg/cm²

9. Saran-saran

a. Kayu yang akan diuji desak harus mempunyai permukaan yang siku dan

rata sehingga seluruh bagian penampang dapat menerima gaya desak

secara merata.

b. Ketelitian dalam pengukuran panjang, lebar dan tinggi kayu yang akan

diuji harus benar-benar teliti, karena akan mempengaruhi besaran tegangan

dan regangan yang terjadi.

c. Dalam pemasangan kayu yang akan diuji dalam alat uji desak hidrolis

harus benar-benar tegak lurus.

d. Dalam memperhatikan dan mencatat gerak jarum pada saat didesak harus

dengan teliti, karena sangat mendukung kebenaran data yang diperoleh.

e. Bahan uji sebaiknya dalam keadaan kering sehingga dapat memperoleh

nilai dasar maksimum.

C. Pengujian Kuat Lentur Kayu


Untuk mengetahui kuat lentur kayu sehingga dapat mengetahui

kekuatan kayu dengan baik.

2. Dasar Teori

Jika batang kayu diletakkan di atas dua tumpuan, dibebani dengan gaya

P, maka serat-serat tepi atas dari batang akan saling mendesak dan pada serat-

serat tepi bawah akan saling tarik-menarik. Karena serat-serat tepi atas saling

mendesak, maka akan terjadi tegangan tekan. Sebaliknya pada serat tepi bawah

akan terjadi tegangan tarik. Tegangan demikian disebut tegangan lentur (s lt).

Pada batas antara tegangan tekan dan tegangan tarik, ada serat-serat yang

tegangannya = 0, berarti tidak terjadi tegangan. Tegangan ini terletak pada garis

atau bidang lurus yang disebut garis netral, seperti tampak pada gambar :

p Serat tekan ⅓h C

Garis normal ⅔h

h

Serat tarik T

(a) Balok dibebani (b) Tampang balok (c) Diagram tegangan

Gambar V.4 Pengujian Kuat Lentur Kayu

Jika tegangan yang terjadi (s lt) telah mencapai tegangan ijin (s lt), maka

dianggap garis netral berada pada setengah tinggi balok (½ h). Pada saat ini

masih terjadi keseimbangan yaitu : gaya tekan C sama dengan gaya tarik T.

Besarnya gaya tekan maupun gaya tarik dapat dihitung dengan rumus :

C = T = luas diagram x lebar balok

C = ½ h . lt x b

2

C = ¼ . h . lt . b

Akibat gaya tarikdan gaya tekan, dapat menimbulkan momen yang besarnya

M = besarnya gaya x jarak antara gaya tekan dan gaya tarik

= C x ⅔ h

= ¼ . b . h lt . ⅔ h

= 1/6 . b . h² . lt

Karena tahanan momen W = 1/6 . b . h² , maka diperoleh tegangan ijin σ lt

δ lt = M / V

Oleh karena itu pada perencanaan balok yang menderita momen lentur atau

batang tidak disambung, digunakan rumus sebagai berikut :

δ = M / V lt


Tabel V.9DataBahanUjiKuatLenturKayu

No Keterangan Meranti Kamfer

1 Panjang (cm) 50 50

2 Lebar (cm) 6,7 6,7

3 Tinggi (cm) 4,5 5

4 Berat (gr) 752 1317

5 Volume (cm³) 1507,5 1675

6Berat jenis

(gr/cm³)0,50 0,79

4. Alat-alat yang digunakan

a. Timbangan

b. Penggaris siku-siku

c. Jangka sorong

d. Alat uji lentur

e. Desicator

f. Oven

g. Amplas

5. Cara Kerja

a. Kayu ditimbang kemudian diukur panjang, lebar dan tingginya.

b. Menghitung berat jenis kayu.

c. Kayu dimasukkan ke dalam alat uji lentur dan mencatat tekanan maksimum

dan mengukur lendutan kayu yang terjadi sampai kayu retak/patah.

d. Menggambar sket kerusakan kayu akibat beban yang bekerja pada kayu.

6. Alur Kerja

Pengujian Kuat Lentur Kayu

Menyiapkan Alat dan Bahan :a. Timbangan kapasitas max

10 kgb. Penggaris siku – sikuc. Jangka Sorongd. Alat uji lenture. Gergaji

Langkah Kerja :a. Kayu ditimbang kemudian diukur panjang, lebar

dan tingginya.

b. Menghitung berat jenis kayu.

c. Kayu dimasukkan ke dalam alat uji lentur dan

mencatat tekanan maksimum dan mengukur

lendutan kayu yang terjadi sampai kayu

retak/patah.

d. Menggambar sket kerusakan kayu akibat beban

yang bekerja pada kayu.

Mulai

Gambar V.5 Alur Kerja Kuat Lentur Kayu

7. Hasil Pengamatan

a. Jenis Kayu Kanfer

Panjang = 50 cm

Lebar = 6,7 cm

Tinggi = 5 cm

Berat kayu (S) = 1317 gram

Volume (V) = p x l x t

= 50 x 6,7 x 5

= 1675 cm³

Berat Jenis (γ) = S / V = 1317 / 1675 = 0,79 gram/cm³

Pmaks = 11,5 kN = 1150 kg

Luas (A) = p x l = 50 x 6,7

Mengamati Hasil Praktikum

Analisis Data

Kesimpulan

Selesai

= 335 cm²

Tegangan (σ) = Pmaks / A = 1150 / 335 = 3,432 kg/cm²

b. Jenis Kayu Meranti

Panjang = 50 cm

Lebar = 6,7 cm

Tinggi = 4,5 cm

Berat kayu (S) = 752 gram

Volume (V) = p x l x t = 50 x 6,7 x 4,5

= 1507,5 cm³

Berat Jenis (γ) = S / V = 752 / 150,5

= 0,50 gram/cm³

Pmaks = 15,2 kN = 1520 kg

Luas (A) = p x l = 50 x 6,7

= 335 cm²

Tegangan (σ) = Pmaks / A = 1520 / 335

= 4,537 kg/cm

8. Kesimpulan

a. Untuk Jenis Kayu Kamfer :

1) Kayu mengalami retak pada tekanan 1150 kg

2) Kayu mengalami lentur pada tegangan 3,433 kg/cm²

3) Berat jenis = 0,79 gr/cm2

Menurut PPKI 1961 kayu kamfer tersebut termasuk dalam kelas V.

b. Untuk Jenis Kayu Meranti :

1) Kayu mengalami retak pada tekanan 1520 kg

2) Kayu mengalami lentur pada tegangan 4,537 kg/cm²

3) Berat jenis = 0,50 gr/cm2

Menurut PPKI 1961 kayu meranti tersebut termasuk dalam kelas V.

9. Saran-saran

a. Dalam memperhatikan dan mencatat jarak jarum pada saat lentur harus

dengan teliti, karena sangat mendukung kebenaran data yang diperoleh.

b. Bahan uji diusahakan dalam keadaan kering sehingga dapat diperoleh nilai

lentur yang maksimum.

Documents

BAB V. Kayu