MAKALAH ILMU BAHAN BANGUNAN KAYU SEBAGAI STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG
Disusun Oleh : Wira Brata Sam!ra "#$%&$$$&'$
BAB I
(ENDAHULUAN
A) LATAR BELAKANG
Bangunan bukan hanya merupakan sebuah benda yang dapat dipamerkan oleh pemiliknya, tapi juga merupakan tempat bernaung, berteduh dan beraktivitas. Terlebih lagi sebagian besar aktivitas sehari-hari kita lakukan di dalam ruang. Dengan pentingnya ruang sebagai bagian dari bangunan itu sendiri maka pantaslah kita harus teliti dalam memilih material dan bahan bangunan yang baik dan sesuai dengan kondisi iklim di mana bangunan itu akan berdiri. Kayu merupakan salah satu bahan bangunan yang berasal dari alam dan sangat sering digunakan. Dalam kehidupan kita sehari-hari, kayu merupakan bahan yang sangat sering dipergunakan untuk tujuan penggunaan tertentu. Terkadang sebagai barang tertentu, kayu tidak dapat digantikan dengan bahan lain karena sifat khasnya. Kita sebagai pengguna dari kayu yang setiap jenisnya mempunyai sifat-sifat yang berbeda, perlu mengenal sifat-sifat kayu tersebut sehingga dalam pemilihan atau penentuan jenis untuk tujuan penggunaan tertentu harus betul-betul sesuai dengan yang kita inginkan. Selanjutnya akan dibahas mengenai sifat kayu, keuntungan dan kelemahannya serta cara penggunaan atau sebagainya.
B) RUMUSAN MASALAH
.
!pa itu kayu"
.
!pa saja sifat # sifat kayu"
.
Bagaimana sistem struktur dan sambungan dalam konstruksi kayu "
$.
!pa saja kelebihan dan kekurangan kayu"
*) TU+UAN (EMBAHASAN
%.
&engetahui defenisi dari kayu itu sendiri
'.
&engetahui sifat dan penggunaan kayu sebagai konstruksi sebuah bangunan gedung
(.
&engetahui apa saja sistem struktur dan sambungan dalam konstruksi kayu
).
&engetahui kelebihan dan kekurangan kayu
D) METODE
Dalam menyusun makalah ini, penulis menggunakan buku # buku dan internet.
BAB II
(EMBAHASAN
I) (ENGERTIAN DARI KAYU
Kayu merupakan hasil hutan yang mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai dengan kemajuan teknologi. Kayu memiliki beberapa sifat yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. *emilihan dan penggunaan kayu untuk suatu tujuan pemakaian. &engetahui sifat-sifat dari kayu ini penting sekali dalam industri pengolahan kayu sebab dari pengetahuan sifat tersebut tidak saja dapat dipilih jenis kayu yang tepat serta macam penggunaan yang memungkinkan, akan tetapi juga dapat dipilih kemungkinan penggantian oleh jenis kayu lainnya apabila jenis yang bersangkutan sulit didapat secara kontinyu atau terlalu mahal. Konstruksi kayu merupakan bagian dari konstruksi bangunan gedung. Sambungan dan hubungan kayu merupakan pengetahuan dasar mengenai konstruksi kayu yang sangat membantu dalam penggambaran konstruksi sambungan dan hubungan kayu atau bagaimana pemberian tanda +paring saat melaksanakan praktik pembuatan sambungan dan hubungan kayu sesuai dengan aturan yang berlaku. Sebagai bahan konstruksi bangunan gedung, kayu sudah dikenal dan banyak dipakai sebelum orang mengenal beton dan baja. Dalam pemakaiannya kayu tersebut harus memenuhi syarat mampu menahan bermacam-macam beban yang bekerja dengan aman dalam jangka aktu yang direncanakan, mempunyai ketahanan dan keaetan yang memadai melebihi umur pakainya, serta mempunyai ukuran penampang dan panjang yang sesuai dengan pemakaiannya dalam konstruksi. Salah satu kendala yang ada pada pemakaian kayu hutan tanaman atau hutan rakyat adalah ukuran dan mutu kayu yang dihasilkan sangat bervariasi sehingga pemakai seringkali merasa kesulitan dalam memilih jenis dan ukuran yang akan dipakai. /leh karena itu perlu adanya upaya lain yaitu pemasyarakatan0pengenalan jenis dan ukuran kayu yang dihasilkan dari hutan rakyat tersebut.
II)
SI,AT&SI,AT KAYU DAN (ENGGUNAAN KONSTRUKSI KAYU DAN MATERIAL BAHAN BANGUNAN
!da banyak sekali jenis-jenis kayu. Dalam konstruksi dan pemakaian kayu sebagai bagian dari konstruksi bangunan seseorang harus benar-benar mengetahui dan memahami sifat-sifat serta jenis-jenis kayu yang biasa digunakan sebagai konstruksi bangunan itu sendiri.
a) Beri-ut si.at&si.at -a/u se0ara -imia1i :
%. Kayu tersusun dari sel-sel yang memiliki tipe bermacam-macam dan susunan dinding selnya terdiri dari senyaa kimia berupa selulosa dan hemi selulosa +karbohidrat serta lignin +non karbohidrat. '. Semua kayu bersifat anisotropik, yaitu memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya +longitudinal, radial dan tangensial. (. Kayu merupakan bahan yang bersifat higroskopis, yaitu dapat menyerap atau melepaskan kadar air +kelembaban sebagai akibat perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya. ). Kayu dapat diserang oleh hama dan penyakit dan dapat terbakar terutama dalam keadaan kering.
2) Beri-ut si.at&si.at -a/u se0ara .isi-:
%. Berat suatu kayu tergantung dari jumlah 1at kayu, rongga sel, kadar air dan 1at ekstraktif didalamnya. Berat suatu jenis kayu berbanding lurus dengan B2-nya. Kayu mempunyai berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara B2 minimum 3,' +kayu balsa sampai B2 %,'4 +kayu nani. 5mumnya makin tinggi B2 kayu, kayu semakin berat dan semakin kuat pula. '. Keaetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Keaetan kayu tersebut disebabkan adanya 1at ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi perusak kayu. 6at ekstraktif tersebut terbentuk pada saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras sehingga pada umumnya kayu teras lebih aet dari kayu gubal.
(. Kayu yang beraneka arna macamnya disebabkan oleh 1at pengisi arna dalam kayu yang berbeda-beda. ). Tekstur adalah ukuran relatif sel-sel kayu. Berdasarkan teksturnya, kayu digolongkan kedalam kayu bertekstur halus +contoh giam, kulim dll, kayu bertekstur sedang +contoh jati, sonokeling dll dan kayu bertekstur kasar +contoh kempas, meranti dll. 7. !rah serat adalah arah umum sel-sel kayu terhadap sumbu batang pohon. !rah serat dapat dibedakan menjadi serat lurus, serat berpadu, serat berombak, serta terpilin dan serat diagonal +serat miring. 8. Kesan raba adalah kesan yang diperoleh pada saat meraba permukaan kayu +kasar, halus, licin, dingin, berminyak dll. Kesan raba tiap jenis kayu berbeda-beda tergantung dari tekstur kayu, kadar air, kadar 1at ekstraktif dalam kayu. 9. Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu lama tersimpan di udara terbuka. Beberapa jenis kayu mempunyai bau yang merangsang dan untuk menyatakan bau kayu tersebut, sering digunakan bau sesuatu benda yang umum dikenal misalnya bau baang +kulim, bau 1at penyamak +jati, bau kamper +kapur dsb. 4. Kayu mempunyai sifat dapat menyerap atau melepaskan air. &akin lembab udara disekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dalam kondisi kelembaban kayu sama dengan kelembaban udara disekelilingnya disebut kandungan air keseimbangan +:&; < Equilibrium Moisture Content . %'. *ada umumnya kayu merupakan bahan hantar yang jelek untuk aliran listrik. Daya hantar listrik ini dipengaruhi oleh kadar air kayu.
0) Si.at&si.at -a/u se0ara me-ani-:
%. Kekuatan tarik kayu a. Kekuatan tarik kayu sejajar dengan arah serat. b. Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat. Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat. '. Kekuatan tekan kayu a. Kekuatan tekan kayu sejajar dengan arah serat.
b. *ada semua kayu, kekuatan tegak lurus serat lebih kecil daripada kekuatan kompresi sejajar arah serat. (. Kekuatan geser kayu a. Kekuatan geser kayu sejajar dengan arah serat kayu. b. Kekuatan geser kayu tegak lurus arah serat. c. Kekuatan geser miring. ). Kekuatan lentur kayu Kekuatan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan.
III) Sistem Struktur dan Sambungan dalam Konstruksi Kayu
Sampai abad ke-'3 sebagian besar dari hampir semua bangunan perumahan dan struktur bangunan komersial dibangun dari kayu. Karena masih berlimpahnya sumber kayu menyebakan hampir semua struktur bangunan perumahan, jembatan, bangunan komersial ringan, pabrik dan tiang menggunakan kayu solid. Sekarang bangunan tersebut lebih banyak menggunakan bahan kayu struktural yang lebih modern. &isalnya lantai, dinding, atap untuk konstruksi ringan umumnya dibuat dari papan kayu atau panel kayu. Kayu untuk keperluan bangunan umumnya dari kelas kuat , dan dengan rasio kekuatan terhadap berat yang cukup tinggi, serta mempunyai kelas aet atau . Bila dari kelas aet atau di baahnya, maka kayu tersebut harus diaetkan terlebih dahulu. *enggunaan kayu gergajian secara konvensional untuk bahan bangunan hanya terbatas untuk dimensi tertentu dan tidak bisa digunakan untuk konstruksi bangunan yang memerlukan bentangan yang lebar dan tinggi. 5ntuk mendapatkan kayu dengan bentangan dan ukuran yang besar sangat sulit, karena bentang dan ukuran terbesar sesuai dengan ukuran pohonnya. 5ntuk mengatasi hal itu perlu dibuat balok glulam yaitu gabungan dua atau lebih papan kayu gergajian yang direkat dengan menggunakan perekat tertentu dengan arah serat kayunya sejajar satu sama lain.
Kelas Kuat Ka/u
Sebagaimana di kemukakan pada sifat umum kayu, kayu akan lebih kuat jika menerima beban sejajar dengan arah serat dari pada menerima beban tegak lurus serat. ni karena struktur serat kayu yang berlubang. Semakin rapat serat, kayu umumnya memiliki kekuatan yang lebih dari kayu dengan serat tidak rapat. Kerapatan ini umumnya ditandai dengan berat kayu persatuan volume 0 berat jenis kayu. lustrasi arah kekuatan kayu dapat ditunjukkan pada =ambar 4.9. dan =ambar 4.4.
!ngka kekuatan kayu dinyatakan dapan besaran tegangan, gaya yang dapat diterima per satuan luas. Terhadap arah serat, terdapat kekuatan kayu sejajar +00 serat dan kekuatan kayu tegak lurus +⊥ serat yang masing - masing memilki besaran yang berbeda. Terdapat pula dua macam besaran tegangan kayu, tegangan absolute 0 uji lab dan tegangan ijin untuk perancangan konstruksi. Tegangan ijin tersebut telah memperhitungkan angka keamanan sebesar 7 - %3. Dalam buku *eraturan Konstruksi Kayu ndonesia +*KK - > - 7 tahun %?8%, kayu di ndonesia diklasifikasikan ke dalam kelas kuat +yang paling kuat, , , $ +paling lemah. Tabel 4.%, menunjukkan kelas berat jenis kayu dan besaran kuat kayu.
@ampir semua sistem struktur yang menggunakan kayu sebagai material dasar dapat dikelompokkan ke dalam elemen linear yang membentang dua arah. Susunan hirarki sistem struktur ini adalah khusus.
•
RANGKA RINGAN .
Sistem struktur joists ringan adalah konstruksi kayu yang paling banyak digunakan pada saat ini. Sistem joists lanta terutama sangat berguna untuk beban hidup ringan yang terdistribusi merata dan untuk bentang yang tidak besar. Kondisi demikian umumnya dijumpai pada konstruksi rumah. 2oists pada umumnya menggunakan tumpuan sederhana karena untuk membuat tumpuan vang dapat menahan momen diperlukan konstruksi khusus. *ada umumnya, lantai dianggap tidak monolit dengan joists kecuali apabila digunakan konstruksi khusus yang menyatukannya.
Sistem tumpuan vertikal yang umum digunakan adalah dinding pemikul beban yang dapat terbuat dari bata atau dari susunan elemen kayu +plyood. Dalam hal yang terakhir ini, tahanan lateral pada susunan struktur secara keseluruhan terhadap beban hori1ontal diperoleh
dengan menyusun dinding
berlapisan plyood
yang berfungsi sebagai
bidangbidang geser. Struktur demikian pada umumnya dibatasi hanya sampai tiga atau empat lantai. *embatasan ini tidak hanya karena alasan kapasitas pikul bebannya, tetapi juga karena persyaratan keamanan terhadap kebakaran yang umum diberikan pada peraturan-peraturan mengenai gedung. Karena setiap elemen pada sistem struktur ini diletakkan
di tempatnya
penggunaan sistem
secara
tersebut,
individual,
termasuk
juga
maka dalam
banvak
fleksibilitas
merencanakan
hubungan
antara elemen-elemennya. •
dalam
ELEMEN KULIT BERTEGANGAN 3STRESSED SKIN ELEMENTS4)
di
:lemen kulit bertegangan tentu saja berkaitan dengan sistem joists standar. *ada elemen-elemen ini, kayu lapis disatukan dengan balok memanjang sehingga sistem ini dapat. berlaku secara integral dalam molekul lentur. Dengan demikian, sistem yang diperoleh akan bersifat sebagai plat. •
BALOK BOKS)
*erilaku
yang
diberikan
oleh kotak balok dari kayu
lapis memungkinkan
penggunaannya untuk berbagai ukuran bentang dan kondisi pembebanan. Sistem yang demikian sangat berguna pada situasi bentang besar atau apabila ada kondisi beban yang khusus. Balok boks dapat secara efisien mempunyai bentang lebih besar daripada balok homogen maupun balok berlapis. Balok kayu berlapisan sekarang banyak digunakan sebagai alternatif dari balok homogen. Sistem demikian dapat mempunyai kapasitas pikul beban dan bentang lebih besar daripada sistem joist. •
RANGKA BATANG
Aangka batang kayu merupakan sistem berbentang satu arah yang paling banyak digunakan karena dapat dengan mudah menggunakan banyak variasi dalam konfigurasi dan ukuran batang. Aangka batang dapat dibuat tidak secara besar-besaran, tetapi dapat dibuat secara khusus untuk kondisi beban dan bentang tertentu. Sekalipun demikian, kita juga. membuat rangka batang secara besar-besaran +mass production. Aangka batang demikian umumnya digunakan pada situasi bentang tidak besar dan beban ringan,
misalnya,
banyak digunakan sebagai konstruksi atap pada bangunan rumah. •
(LAT LI(AT DAN (ANEL (ELENGKUNG
Banyak struktur plat lengkung atau plat datar yang umumnya berupa elemen berbentang satu, yang dapat dibuat dari kayu. Kebanyakan struktur tersebut menggunakan kayu lapis. •
(ELENGKUNG
Bentuk pelengkung standar dapat dibuat dari kayu. :lemen berlapisan paling sering digunakan. @ampir semua bentuk pelengkung dapat dibuat dengan menggunakan kayu. Bentang yang relatif panjang dapat saja diperoleh. Struktur-struktur ini umumnya berguna sebagai atap saja. •
LAMELLA
Konstruksi lamella merupakan suatu cara untuk membuat permukaan lengkung tunggal atau ganda dari potongan-potongan kecil kayu . Konstruksi yang menarik ini dapat digunakan untuk membuat permukaan silindris berbentang besar, juga untuk struktur kubah. Sistem ini sangat banyak digunakan, terutama pada struktur atap. •
UKURAN ELEMEN
Bentang maksimum yang diperlihatkan pada diagram ini bukanlah bentang maksimum yang mungkin, melainkan batas bentang terbesar yang umum dijumpai. Batasan bentang
minimum menunjukkan
diperlihatkan kira-kira
batas-batas
bentang tinggi
terkecil untuk
yang
berbagai
masih bentang
ekonomis. setiap
2uga sistem.
Tinggi sekitar C0'3, misalnya, mengandung arti baha elemen struktur yang bentangnya %8 ft +),? m harus mempunyai tinggi sekitar %8 ft0'3 < 3,4 ft +3,') m. Alat Sam2un5 untu- Stru-tur Ka/u a4 Alat Sam2un5 (a-u
*aku merupakan alat sambung yang umum dipakai dalam konstruksi maupun struktur kayu. ni karena alat sambung ini cukup mudah pemasangannya. *aku tersedia dalam berbagai bentuk, dari paku polos hingga paku ulir. 24 Alat sam2un5 se-eru6
Sekrup hampir memiliki fungsi sama dengan paku, tetapi karena memiliki ulir maka memiliki kuat cabut yang lebih baik dari paku. Terdapat tiga bentuk pokok sekerup yaitu sekerup kepala datar, sekerup kepala oval dan sekerup kepala bundar. Dari tiga bentuk tersebut, sekerup kepala datarlah yang paling banyak ada di pasaran. Sekerup kepala oval dan bundar dipasang untuk maksud tampilan#selera. Bagian utama sekerup terdiri dari kepala, bagian benam, bagian ulir dan inti ulir. Diameter inti ulir biasanya adalah '0( dari diameter benam. Sekerup dapat dibuat dari baja, alloy, maupun kuningan diberi lapisan0coating nikel, krom atau cadmium. 04Knstru-si Sam2un5an Gi5i
alaupun sambungan
ini
sebenarnya
malah
memperlemah
kayu, namun
karena
kemudahannya, sambungan ini banyak diterapkan pada konstruksi kayu sederhana di ndonesia utamanya untuk rangka kuda-kuda atap. Kekuatan sambungan ini mengandalkan kekuatan
geseran
dan
atau kuat
tekan
0
tarik
kayu
pada
penyelenggaraan
sambungan. Kekuatan tarikan atau tekanan pada sambungan bibir lurus di atas ditentukan oleh geseran dan kuat desak tampang sambungan gigi. Dua kekuatan tersebut harus dipilih yang paling lemah untuk persyaratan kekuatan struktur. !4Sam2un5an !en5an 0in0in 2elah 3S6lit Rin54 !an 6lat 5eser
*roduk alat sambung ini merupakan alat sambung yang memiliki perilaku lebih baik dibanding alat sambung baut. >amun karena pemasangannya agak rumit dan memerlukan peralatan mesin, alat sambung ini jarang diselenggarakan di ndonesia. *roduk sambung ini terdiri dari cincin dan dirangkai dengan baut. Dalam penyambungan, alat ini mengandalkan kuat desak kayu ke arah sejajar maupun arah tegak lurus serat. Seperti halnya alat sambung baut, jenis kayu yang disambung akan memberikan kekuatan yang berbeda. *roduk alat sambung ini memiliki sifat lebih baik dari pada sambungan baut maupun paku. ni karena alat sambung ini mendistribusikan gaya baik tekan maupun tarik menjadi gaya desak kayu yang lebih merata dinading alat sambung baut dan alat sambung paku.
e4 Sam2un5an !en5an (lat L5am 3Metal (late *ne0tr4
!lat sambung ini sering disebut sebagai alat sambung rangka batang +truss. !lat sambung ini menjadi populer untuk maksud menyambung struktur batang pada rangka batang, rangka usuk +rafter atau sambungan batang struktur berupa papan kayu. *lat sambung umumnya berupa plat baja ringan yang digalvanis untuk menahan karat, dengan lebar0luasan tertentu sehingga dapat menahan beban pada kayu tersambung.
I7) KELEBIHAN DAN KEKURANGAN KAYU
Kayu memiliki kelebihan sebagai berikut %. &udah didapatkan di toko-toko material. '. Banyak dikuasai oleh tukang lokal. (. Bahan kayu dapat dibentuk, dipotong, dan digunakan secara fleksibel. Kelebihan-kelebihan dari kayu sebagai bahan konstruksi bangunan itu sendiri tentu memberikan keuntungan bagi kita sendiri, namun dibalik kelebihan-kelebihannya itu kayu juga memiliki kekurangan-kekurangan. Berikut kekurangan dari kayu %. &udah terbakar, dan dapat dimakan rayap. '. Dapat mengembang dan menyusup. (. Bentang atap dengan konstruksi kayu seringkali terbatas karena ukuran kayu di pasaran adalah ) meter. ). @arga kayu semakin lama semakin mahal karena semakin berkurangnya stok kayu dari alam.
BAB III
(ENUTU(
Kesim6ulan :
%. Kayu merupakan bahan bangunan memiliki banyak kelebihan untuk digunakan sebagai material dan konstruksi bangunan gedung karena mudah ditemukan dan mudah dibentuk sesuai keperluan. '. Kayu memiliki kuat tarik dan kuat lentur serta kekuatannya yang lain yang cukup baik untuk digunakan sebagai bahan bangunan gedung. (. Kayu memiliki beberapa jenis sambungan yang dapat diterapkan untuk kayu sebagai bahan konstruksi bangunan. ). Kayu memiliki tekstur yang khas yang dapat dimanfaatkan. Berdasarkan kelas mutunya, kayu karet, tata dan tusam dapat dimanfaatkan untuk bahan bangunan struktural, sedangkan yang lain dapat dimanfaatkan untuk bahan bangunan non struktural. Kayu yang diteliti baik yang berasal dari hutan tanaman +@T maupun dari tanaman rakyat tergolong kelas kuat -$, hanya karet dan gmelina tergolongkelas kuat -.
DA,TAR (USTAKA
repository.usu.ac.id/bitstream/12345678/26515/5/C!apter"2#$.pd%
ml.scribd.com/doc/22534452/ Struktur & Kayu &1
http00kampu1sipil.blogspot.com0'3%%0%%0mengenal-jenis-dan-ciri-kayu-yang.html
!ttp'//(((.crayonpedia.or)/m(/*E+,$+-*0+*0-,0,,-E,,-+ ,*0+$-+0-12.2
MAKALAH
ILMU BAHAN BANGUNAN KAYU SEBAGAI STRUKTUR BANGUNAN GEDUNG
TENGKU KHARISMA ,ITRIA I* ,AKULTAS TEKNIK +URUSAN TEKNIK SI(IL UNI7ERSITAS ISLAM RIAU
ANGKATAN "#$"8"#
%$
