STRUKTUR KAYU PERTEMUAN 1
Ellysa, ST, MT
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU A. Mengenal Kayu 1. Pengertian Kayu Kayu adalah bahan yang kita dapatkan dari tumbuh-tumbuhan (dalam) alam dan termasuk vegetasi hutan.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 2. Bagian-bagian Kayu (1) Keterangan :
A = Kulit luar (outer bark) B = Kulit dalam (inner bark) C = Kayu Gubal D = Kayu Teras E = Lapisan Kambium (lingkaran tahun) F = Jari-jari teras G = Kayu Hati (heartwood)
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 2. Bagian-bagian Kayu (2)
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 3. Sifat – sifat Umum Kayu (1)
Semua kayu bersifat anisotropik ; memperlihatkan sifat-sifat yang berlainan jika diuji menurut tiga arah utamanya. (longitudinal, radial dan tangensial)
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 3. Sifat – sifat Umum Kayu (2)
Semua kayu bersifat higroskopis ; dapat menyerap dan melepaskan kadar air (kelembaban) sebagai akibat dari perubahan kelembaban dan suhu udara disekelilingnya.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (1) Keteguhan Tarik ; kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (2) Keteguhan Tekan ; kekuatan kayu untuk menahan muatan atau beban.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (3) Keteguhan Geser ; kemampuan kayu untuk menahan gayagaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (3) Keteguhan Geser ;
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (4) Keteguhan Lengkung (lentur) ; kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (5) Kekakuan ; kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (6) Keuletan ; kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (7) Kekerasan ; kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik atau lekukan atau kikisan.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 4. Sifat – sifat Mekanis Kayu (8) Keteguhan Belah ; kemampuan kayu untuk menahan gayagaya yang berusaha membelah kayu.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 5. Macam Penggunaan Kayu (1) Bangunan (konstruksi) ; Persyaratan teknis : kuat, keras, berukuran besar dan mempunyai keawetan alam yang tinggi. Jenis kayu : jati, keruing, rasamala.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 5. Macam Penggunaan Kayu (2) Lantai (parket) ; Persyaratan teknis : keras, daya abrasi tinggi, tahan asam, mudah di paku dan cukup kuat. Jenis kayu : jati, bungur, bangkirai.
DASAR-DASAR STRUKTUR KAYU 5. Macam Penggunaan Kayu (3) Bantalan Kereta Api ; Persyaratan teknis : kuat, keras, kaku, awet. Jenis kayu : ulin, balau, bangkirai.
KEUNTUNGAN & KERUGIAN KAYU 1. Keuntungan Struktur Dengan Bahan Kayu
Bahan kayu relatif mudah didapat.
Harga relatif lebih murah.
Mudah dalam pengerjaannya.
Bernuansa alami.
KEUNTUNGAN & KERUGIAN KAYU 2. Kerugian Struktur Dengan Bahan Kayu
Bahan tidak homogen.
Mudah terbakar.
Mudah terserang hama.
Daya tahan stuktur relatif lebih rendah dari bahan beton atau baja.
CACAT PADA KAYU Cacat Fisik Pada Kayu : Mata Kayu. Lubang Serangga. Retak/Pecah. Hati Yang Busuk. Lapuk Bluestain/Jamur.
KEKUATAN KAYU 1. Peraturan Yang Digunakan Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI) SNI Kayu 2002.
2. Peraturan Tambahan ASTM SNI Pengujian
KEKUATAN KAYU 3. Kelas Kuat Kayu (1)
Aturan PKKI Lama (Kg/cm2)
KEKUATAN KAYU 3. Kelas Kuat Kayu (2) Modulus
Aturan SNI Kayu 2002 (Mpa-N/mm2)
Kuat tarik
Kuat tekan
Kuat tekan
Kode
Elastisitas
Kuat
sejajar
sejajar
Kuat
Tegak lurus
Mutu
Lentur
Lentur
serat
serat
Geser
Serat
Ew
Fb
Ft
Fc
Fv
Fc
E26
25000
66
60
46
6.6
24
E25
24000
62
58
45
6.5
23
E24
23000
59
56
45
6.4
22
E23
22000
56
53
43
6.2
21
E22
21000
54
50
41
6.1
20
E21
20000
56
47
40
5.9
19
E20
19000
47
44
39
5.8
18
E19
18000
44
42
37
5.6
17
E18
17000
42
39
35
5.4
16
E17
16000
38
36
34
5.4
15
E16
15000
35
33
33
5.2
14
E15
14000
32
31
31
5.1
13
E14
13000
30
28
30
4.9
12
E13
12000
27
25
28
4.8
11
E12
11000
23
22
27
4.6
11
E11
10000
20
19
25
4.5
10
E10
9000
18
17
24
43
9
KEKUATAN KAYU 4. Kuat Acuan Berdasarkan Pemilahan Visual (1) Pemilahan secara visual harus mengikuti standar pemilahan secara visual yang baku. Apabila pemeriksaan visual dilakukan berdasarkan atas pengukuran berat jenis, maka kuat acuan untuk kayu berserat lurus tanpa cacat dapat dihitung dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:
KEKUATAN KAYU 4. Kuat Acuan Berdasarkan Pemilahan Visual (2) – Kerapatan ρ pada kondisi basah (berat dan volum diukur pada kondisi basah, tetapi kadar airnya lebih kecil dari 30%) dihitung dengan mengikuti prosedur baku. Gunakan satuankg/m3 untuk ρ. – Kadar air, m%(m<30%), diukur dengan prosedur baku.
KEKUATAN KAYU 4. Kuat Acuan Berdasarkan Pemilahan Visual (2) • Hitung berat jenis pada m% (Gm) dengan rumus: Gm = ρ / [1000.(1 + m/100)] • Hitung berat jenis dasar (Gb) dengan rumus:
Gb = Gm / [1 + 0,265.a.Gm] dengan a = (30 – m) / 30
KEKUATAN KAYU 4. Kuat Acuan Berdasarkan Pemilahan Visual (3) • Hitung berat jenis pada kadar air 15% (G 15) dengan rumus: G15 = Gb / (1 – 0,133.Gb)
KEKUATAN KAYU 5. Modulus Elastisitas (1)
Aturan PKKI Lama
KEKUATAN KAYU 5. Modulus Elastisitas (2) Aturan SNI Kayu 2002 Kuat Acuan Modulus Elastisitas Lentur, Ew (Mpa) G adalah berat jenis kayu pada air 15%
Rumus Estimasi 16.000 G
0,7
KEKUATAN KAYU 6. Nilai Koreksi Kelas Mutu
Nilai Rasio Tahanan
A
0,80
B
0,63
C
0,50
PERATURAN PEMBEBANAN Kode Pembebanan : • 1,4D • 1,2D+ 1,6L+ 0,5 (La atau H) • 1,2D+ 1,6 (La atau H) + (0,5L atau 0,8 W) • 1,2D+ 1,3W+ 0,5L+ 0,5 (La atau H) • 1,2D +1,0E+ 0,5L • 0,9D+(1,3W atau 1,0E)
PERATURAN PEMBEBANAN • Pengaruh struktural akibat bebanbeban lainnya, termasuk tetapi tidak terbatas pada berat dan tekanan tanah, pengaruh temperatur, susut, kelembaban, rangkak, dan beda penurunan tanah, harus ditinjau didalam perencanaan.
PERATURAN PEMBEBANAN • Pengaruh struktural akibat beban yang ditimbulkan oleh fluida (F), tanah (S), genangan air (P), dan temperatur (T) harus ditinjau dalam perencanaan dengan menggunakan faktor beban: 1,3F; 1,6S; 1,2P; dan 1,2T.
KONSEP PERENCANAAN • Tahanan rencana dihitung untuk setiap keadaan batas yang berlaku sebagai hasil kali antara tahanan terkoreksi, R’ , faktor tahanan, φ, dan faktor waktu, λ. • Tahanan rencana harus sama dengan atau melebihi beban terfaktor, Ru : Ru ≤λφR’
KONSEP PERENCANAAN • Faktor Tahanan ϕ Jenis
Simbol
Nilai
Tekan
ϕc
0,90
Lentur
ϕb
0,85
Stabilitas
ϕs
0,85
Tarik
ϕt
0,80
Geser/puntir
ϕv
0,75
Sambungan
ϕz
0,65
PERENCANAAN STRUKTUR KAYU 1. • • • •
Notasi σ = R = tegangan (Mpa) P = T = Tahanan (KN / N) Abruto = Luas Elemen Kayu (mm2) ANetto = Luas Elemen Kayu dikurangi luas material yang hilang akibat paku/ baut dan lain-lain (mm2)
PERENCANAAN STRUKTUR KAYU 2. Faktor Koreksi •
Faktor koreksi dibawah bila dimungkinkan, digunakan sesuai dengan yang disyaratkan pada bagian dibawah ini.Tahanan terkoreksi dihitung sebagai berikut:
R’ = R C1 C2 … Cn •
Dengan R’ adalah tahanan terkoreksi, R adalah tahanan acuan, Ci adalah faktor-faktor terkoreksi.
KONSEP DESAIN DAERAH TARIK 1. Syarat Desain Tu ≤ λ ϕt T’ Dengan Tu adalah gaya tarik terfaktor, λ adalah faktor waktu ϕt adalah faktor tahanan tarik sejajar serat= 0,80, dan T’ adalah tahanan tarik terkoreksi.
