KARAKTERISTIK, KLASSIFIKASI DAN PRINSIP DASAR KEKUATAN KAYU


1.  Sifat  & Karakteristik Kayu  
a.       Sifat-sifat  Phisis  :
q Serat  Kayu
Serat  Kasar  dan  Serat  Halus
Serat Lurus  dan  Serat  Berombak
Serat  Terbuka  dan  Serat  Tertutup



                                         Gambar  1.1
q Susut  Kayu
Arah  Longitudinal  (Memanjang / searah serat)
Arah Radial (Jari-jari/tegak lurus serat Lingk. tahunan)
Arah Tangensial  (menjinggung lingkaran tahunan)
q Kadar Lengas  Kayu
Kayu Kering Oven, Kayu Kering Udara,
Kayu Basah,  Kayu Jenuh Air.

b.       Sifat-sifat  Mekanis
q Sifat Orthotropis
Sifat kayu yang tidak saling tergantung pada arah:
  Longitudinal (Aksial),  Radial  &  Tangensial
(  L,   R  &   T )
q Sifat Elastisitas
Modulus Elastisitas:
( EL, ER &   ET )
Modulus  Kekokohan / Geser:
                                                  ( GLR, GLT &   GRT)
Bilangan  Poisson:
(mLR, mLT, mRL, mRT, mTL, mTR)
2. Klassifikasi Kayu sbgi Bahan Bangunan
v   Kelas Kekuatan                                             à Tabel  1.1.
v   Kelas Keawetan                                            à Tabel  1.2.
v   Kelas  Pemakaian                                          à Tabel  1.3.
v   Mutu  Kayu                                                   à Tabel  1.4.
Tabel  1.1.  Penggolongan Kayu  berdasarkan  Kelas  Kekuatan
Kelas         Kuat
Berat Jenis       Kering Udara

Kokoh  lentur mutlak  (kg/cm2)

Kokoh  tekan  mutlak  (kg/cm2)

I

³  0,90
³  1100
³  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
 
Tabel  1.2.  Penggolongan Kayu  berdasarkan  Kelas  Keawetan
Uraian / Nomor

KELAS  KEAWETAN

I
II
III
IV
V
KONDISI  KONSTRUKSI
  a
8
tahun
5
tahun
3
tahun
Sangat
pendek
Sangat
pendek
b
20
tahun
15
tahun
10
tahun
Beberapa
tahun
Sangat
pendek
c
Tak
terbatas
Tak
terbatas
Sangat
lama
Beberapa
tahun
pendek
d
Tak
terbatas
Tak
terbatas
Tak
terbatas
Minimum
20 tahun
Maksimum
20 tahun
e
tidak
Jarang
Agak
Cepat
Sangat
cepat
Sangat
cepat
f
tidak
tidak
Hampir
tidak
Tak
seberapa
Sangat
Cepat
 
*) Kondisi  Konstruksi:
Selalu berhubungan dengan tanah lembab.
Hanya terbuka terhadap angin dan iklim, tetapi air tidak masuk di dalamnya.
Di bawah atap, tidak berhubungan dengan tanah lembab  dan  dilindungi terhadap kelengasan.
Seperti  c.  tetapi  dipelihara dengan baik,  seperti:  dicat.
Serangan  rayap.
Serangan oleh kumbang, bubuk kayu.

Tabel  1.3.  Penggolongan Kayu  berdasarkan  Kelas  Pemakaian
Kelas  Pemakaian

Ditetapkan  dari

Keterangan

Kelas  Keawetan
Kelas Kekuatan

I

I
I
Konstruksi berat,  selalu terkena penga-ruh-pengaruh buruk, seperti: terus me-nerus berada dalam tanah, atau  ter-kena panas matahari, hujan dan  angin.
II
I
II
II
II
III
III
III
Konstruksi berat yang terlindung berada di bawah atap  dan  tidak berhubungan dengan tanah basah.
IV
IV
IV
Konstruksi ringan yang terlindung berada di bawah atap.
V
V
V
Konstruksi yang bersifat  tidak  permanen.

Tabel  1.4.  Penggolongan Kayu  berdasarkan  Mutu
Uraian
Mutu  A
Mutu  B
a. Kadar lengas
Harus kering udara
Kadar lengas  £  30%
b. Mata kayu
Besarnya mata kayu    £ 1/6  lebar balok  atau  £  3,5  cm
Besarnya mata kayu    £ 1/4  lebar balok  atau  £  5  cm
c. Kandungan wanvlak
Kandungan wanvlak (kayu gubal),   £  1/10  tinggi balok.
Kandungan wanvlak (kayu gubal),   £  1/10  tinggi balok.
d. Kemiringan arah serat
Kemiringan arah serat,           tg  a  £ 1/10
Kemiringan arah serat,           tg  a  £ 1/7
e. Retak-retak
Retak-retak arah radial  £ 1/4 tebal kayu  dan  terhdp  ling-karan tumbuh £ 1/5 tebal kayu
Retak-retak arah radial  £ 1/3 tebal kayu  dan  terhdp  ling-karan tumbuh £ 1/4 tebal kayu

3.  Modulus Elastisitas dan Tegangan Izin  Kayu                                                                                                 
Tabel  1.5.  Modulus  Elastisitas  (PKKI’1961)                                                                                           

MODULUS ELASTISITAS

(kg/cm2)

Kelas  Kuat 

I
II
III
IV
JATI
Modulus Elastisitas, sejajar serat,
E
125.000
100.000
80.000
60.000
100.000







Tabel  1.6.  Tegangan  Ijin  Kayu  (PKKI’1961)                                                     Kayu  Mutu  A

TEGANGAN

(kg/cm2)

Kelas  Kuat 

I
II
III
IV
Jati
Tegangan Lentur Ijin
`slt
150
100
75
50
130
Tegangan Tekan Ijin, sejajar serat
`stk//
130
85
60
45
110
Tegangan Tarik  Ijin, sejajar serat
`str//
130
85
60
45
110
Tegangan Tekan Ijin, tegak lurus serat
`stk
40
25
15
10
30
Tegangan Geser Ijin, sejajar serat
`t//
20
12
8
5
15

Faktor Reduksi :
Ø  Tegangan-tegangan ijin pada tabel 1.6. di atas, berlaku untuk kayu mutu “A”,  konstruksi terlindung  &  menerima pembebanan tetap.
Ø  Kayu  mutu  “B”  berlaku  faktor reduksi  0,75.
Ø  Konstruksi yang selalu terendam dalam air atau konstruksi tidak terlindung  dan  kadar lengas selalu tinggi, berlaku faktor  2/3.
Ø  Untuk konstruksi yang  tidak terlindung tetapi  kayu dapat mengering dengan cepat, berlaku faktor  5/6.
Ø  Untuk konstruksi yang memikul beban tetap dan beban tidak tetap atau beban angin,  berlaku  faktor  5/4.


Korelasi  Berat Jenis  vs  Tegangan Ijin  Kayu :                                                       (PKKI’1961)
Ø  Tegangan-tegangan ijin merupakan fungsi dari berat jenis kayu (g) kering udara (kadar lengas .± 15%), diberikan korelasi sbb. :
¨     `slt                            =    170 g ;       `stkL                                =   40 g
¨     `stk//   = `str//        =    150 g  ;      `t//                                   =   20 g
Ø  Jika suatu jenis kayu masuk dalam beberapa kategori klas kuat, maka tegangan-tegangan izin  dapat ditentukan berdasarkan berat jenis kayu kering udara  ( kadar lengas  .± 15% ).


Standar Nasional Indonesia:


Kode
Mutu

Modulus
Elastisitas
Lentur
(Ew)


Kuat
Lentur
(Fb)

Kuat Tarik
Sejajar Serat
(Ft)

Kuat  Tekan
Sejajar Serat
(Fc)

Kuat
Geser
(Fv)

Kuat Tekan
TegakLurus
Serat
(Fc)
E26
E25
E24
E23
E22
E21
E20
E19
E18
E17
E16
E15
E14
E13
E12
E11
E10

25000
24000
23000
22000
21000
20000
19000
18000
17000
16000
15000
14000
13000
12000
11000
10000
  9000
66
62
59
56
54
50
47
44
42
38
35
32
30
27
23
20
18
60
58
56
53
50
47
44
42
39
36
33
31
28
25
22
19
17
46
45
45
43
41
40
39
37
35
34
33
31
30
28
27
25
24
6.6
6.5
6.4
6.2
6.1
5.9
5.8
5.6
5.4
5.4
5.2
5.1
4.9
4.8
4.6
4.5
4.3
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
11
10
  9




Cara menghitung/mendapatkan nilai di atas dilakukan seperti berikut
(cara melalui perhitungan berat jenis):

Ø  Hitung berat jenis pada m%  (Gm) dengan rumus:

Gm= /{1.000 (1+m/100)} dengan ῥ =kerapatran, m=kadar air <30%

Ø  Hitung berat jenis dasar (Gb) dengan rumus:

Gb = Gm/ {1+ 0,265 a Gm } dengan a =( 30-m)/30

Ø  Hitung berat jenis pada kadar air 15% (G15) dengan rumus:

G15 = Gb/ (1- 0,133 Gb )

Ø  Hitung estimasi kuat acuan berdasarkan berat jenis pada kadar air 15%  dengan rumus:

Modulus Elastisitas Lentur, Ew (MPa) = 16.000 G0,7

Ø  Untuk kayu dengan berbagai mutu dihitung dengan mengalikan nilai rasio tahanan yakni mutu A = 0,8, mutu B = 0,63, dan mutu  C = 0,50 dengan estimasi nilai modulus elastisitas lentur acuan  
 Penggolongan Kayu  berdasarkan  Mutu (SNI)

Macam Cacat


Mutu A

Mutu B

Mutu C
a. Mata Kayu
   - Terletak di
      muka lebar
   - Terletak di
      muka sempit

b. Retak

c. Pingul

d. Arah serat
e. Saluran damar



f.Gubal                  

g.Lubang serangga







h.Cacat lain (lapuk,hati rapuh, retak me- lintang)



1/6 lebar kayu

1/8 lebar kayu


1/5 lebar kayu

1/10 tebal atau lebar kayu
1 : 13
1/5 tebal kayu
eksudasi tidak
diperkenankan

Diperkenankan

Diperkenankan asal terpencar dan ukuran dibatasi dan tidak ada tanda- tanda serangga hidup


Tidak diperkenankan


1/4 lebar kayu

1/6 lebar kayu


1/6 lebar kayu

1/6 tebal atau
lebar kayu
1 : 9
2/5 tebal kayu



Diperkenankan

Diperkenankan asal terpencar dan ukuran dibatasi dan tidak ada tanda- tanda serangga hidup



Tidak diperkenankan


1/2 lebar kayu

1/4 lebar kayu


1/2 lebar kayu

1/4 tebal atau
lebar kayu
1 : 6
½ tebal kayu



Diperkenankan

Diperkenankan asal terpencar dan ukuran dibatasi dan tidak ada tanda- tanda serangga hidup

Tidak diperkenankan


No comments:

Post a Comment