Balok Kayu Laminasi Kombinasi Sengon Dan Gelugu Dengan Perkuatan Lilitan Nilon
| Main Authors: | Chauf, Kusnindar Abd, Prof. Dr. Ir. Sri Murni Dewi,, MS, Prof. Dr. Ir. Agoes Soehardjono,, MS, Dr. Ir. Wisnumurti,, MT |
|---|---|
| Format: | Thesis NonPeerReviewed Book |
| Bahasa: | eng |
| Terbitan: |
, 2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: |
http://repository.ub.ac.id/id/eprint/193279/1/18%20Disertasi%20Kusnindar%20147060100111006.pdf http://repository.ub.ac.id/id/eprint/193279/ |
Daftar Isi:
- Pengembangan pemanfaatan kayu sengon dan gelugu sebagai bahan konstruksi sangat diperlukan untuk mengurangi eksploitasi hutan alam sebagai sumber bahan baku kayu gergajian. Namun, keduanya memiliki kekurangan dari segi nilai sifat mekanik dan capaian dimensi maksimum. Sifat mekanik kayu sengon relatif rendah, sehingga tidak memenuhi syarat sebagai elemen struktural, sedangkan gelugu hanya dapat menghasilkan dimensi yang kecil, meskipun memiliki sifat mekanik yang memenuhi syarat struktural. Oleh sebab itu, sistem mix-glulam dapat diterapkan untuk mengatasi dua permasalahan itu, Dengan sistem mix-glulam dapat dihasilkan elemen struktural yang relatif ringan dengan kinerja yang memadai. Sistem ini telah dikembangkan secara luas, bahkan sampai pada tahap penerapan perkuatan eksternal, untuk meningkatkan kinerja balok kayu laminasi struktural. Umumnya digunakan bahan nonkayu berkinerja tinggi sebagai lapis tambahan, atau penempatan compressed wood block pada titiktitik tertentu di sepanjang balok. Prinsipnya adalah, bahwa kinerja balok laminasi sangat ditentukan oleh sifat mekanik bahan lamina terluar. Atas dasar itu, maka penelitian ini ditujukan untuk mengetahui kinerja balok laminasi kombinasi sengon – gelugu. Selain itu, juga untuk mengetahui pengaruh aplikasi perkuatan lilitan nilon pada kinerja balok laminasi seragam (sengon- sengon) atau BS dan balok laminasi kombinasi (sengon-gelugu) atau BK. Sistem perkuatan ini berbeda dengan sebelumnya, karena didasarkan pada prinsip bahwa kekangan terhadap regangan tekan lateral dapat meningkatkan kinerja bahan lamina. Dalam rangka mencapai tujuan itu maka dilakukan pengujian terhadap balok laminasi dengan metode four point bending test. Pengujian dilakukan terhadap dua kategori balok yaitu: bentang panjang (L = 2750 mm) untuk pengamatan kinerja lentur, dan bentang pendek (L = 900 mm) untuk pengamatan kinerja geser. Setiap kategori terdiri dari BS dan BK, yang dibagi dalam empat kelompok yaitu: tanpa perkuatan (BS-L-0, BS-G-0, BK-L-0 dan BK-G-0), jarak lilitan 2 mm (BS-L-2, BS-G-2, BK-L-2 dan BK-G-2), jarak lilitan 4 mm (BS-L-4, BS-G-4, BK-L-4 dan BK-G-4) dan jarak lilitan 6 mm (BS-L-6, BS- G-6, BK-L-6 dan BK-G-6). Setiap kelompok terdiri dari lima ulangan, sehingga dibutuhkan total 40 buah benda uji balok laminasi dengan lebar 55 mm dan tinggi 155 mm. BS-L dan BS-G terdiri dari enam lapis kayu sengon dengan kerapatan 0,3 gr/cm3, sedangkan BK-L dan BK-G terdiri empat lapis kayu sengon di bagian inti dan satu lapis gelugu dengan kerapatan 0,69 gr/cm3 masing-masing di sisi atas dan bawah. Ketebalan setiap lapisan adalah 26 mm dan direkatkan dengan resin urea folmaldehyde setting dingin. Pelaburan perekat dua sisi sebanyak 350 gr/m2 pada gaya kempa 2 MPa. Adapun bahan perkuatan yang digunakan adalah benang nilon tipe.6.6 berdiameter 1,2 mm yang diaplikasikan secara manual dengan perekat epoxy. Hasil analisis menunjukkan, bahwa kuat lentur BK adalah 3,4 kali lebih tinggi daripada BS, kuat geser BK adalah 1,32 kali lebih tinggi daripada BS, kekakuan lentur BK adalah 1,18 kali lebih tinggi daripada BS. Namun, daktilitas kedua tipe balok laminasi tidak berbeda dan keduanya mengalami keruntuhan lentur-tarik yang getas, meskipun pada BK tidak terjadi densifikasi di daerah tekan, sebagaimana pada BS. Selain itu, aplikasi perkuatan pada BS menghasilkan peningkatan fb, fv, EI dan secara signifikan. Perkuatan dengan lilitan 2 mm, 4 mm dan 6 mm, masing-masing menghasilkan nilai fb sebesar 1,31, 1,20 dan 1,18 kali lebih tinggi daripada BS tanpa perkuatan (BS-L-0); Perkuatan dengan lilitan 4 mm dan 6 mm masing-masing menghasilkan fv sebesar 1,21 dan 1,14 kali lebih tinggi daripada BS tanpa perkuatan (BS-G-0); Perkuatan dengan lilitan 2 mm dan 4 mm masing-masing menghasilkan EI sebesar 1,08 kali lebih tinggi daripada BS tanpa perkuatan (BS-L-0); Perkuatan dengan lilitan 2 mm dan 4 mm masing-masing menghasilkan sebesar 1,79 dan 1,13 kali lebih tinggi daripada BS tanpa perkuatan ( BS- L-0). Perkuatan juga menghasilkan peningkatan densifikasi di daerah tekan BS, sehingga terjadi perubahan posisi garis netral penampang, dari semula 0,45h menjadi 0,39h (h = tinggi balok) dengan pola keruntuhan daktil. Lain halnya dengan pengaruh perkuatan terhadap BK, dimana hanya perkuatan dengan lilitan 4 mm yang menghasilkan peningkatan nilai fb dan EI secara signifikan, yakni sebesar 1,28 dan 1,14 kali lebih tinggi daripada BK tanpa perkuatan (BK-L-0). Di sisi lain, peningkatan fv yang signifikan hanya dihasilkan oleh perkuatan dengan lilitan 2 mm, yaitu sebesar 1,11 kali lebih tinggi daripada BK tanpa perkuatan (BK-G-0). Perkuatan pada BK menghasilkan pola keruntuhan getas yang didahului oleh initial fracture tarik, dengan perubahan posisi garis netral dari 0,42h menjadi 0,36h. Kuat lentur dan pola keruntuhan kedua tipe balok laminasi yaitu BS dan BK, dapat dianalisis dengan pendekatan model distribusi tegangan dan regangan penampang pada kondisi beban maksimum. Model distribusi tegangan dan regangan tersebut merujuk pada kurva tegangan-regangan bilinear kayu sengon dan gelugu akibat beban aksial. Dalam hal ini, penentuan kuat lentur kedua tipe balok laminasi dapat dilakukan berdasarkan nilai kuat tarik sejajar (ft,0) dan kuat tekan sejajar (f,c,0) kayu sengon dan gelugu