KAYU

1.Kandungan air Kandungan air merupakan faktor yang mempengaruhi seluruh kekuatan kayu. Hampir semua kekuatan kayu meningkat apabila Konstuksi Kayu kandungan air diturunkan. Peningkatan kekuatan kayu akibat menurunnya kandungan air dari titik jenuh serat terjadi tidak secara linier seperti dapat dilihat pada Gambar 2.2. Sebagai contoh, kuat tekan sejajar serat pada kayu kering oven adalah tiga kali lebih tinggi dari pada kayu dengan kandungan titik jenuh serat.

2. Dengan kata lain kekuatan kayu merupakan fungsi waktu (time-dependent). Kekuatan atau tegangan kayuKonstuksi Kayu yang dihasilkan pada waktu yang singkat lebih tinggi dari pada hasil pengujian dengan durasi pembebanan yang lebih lama (seperti: satu minggu, satu bulan, atau bahkan 10 tahun. ubungannya dengan durasipembebanan. Semakin lama kayutersebut di beri beban sehinggasemakin lama juga terjadi lendutandan pada akhirnya akan mengalamikeruntuhan

3) Berat jenis

Berat jenis menunjukkan kadar zat kayu yang dikandung. Semakin >>> berat jenis semakin tinggi kekuatannya

4) Kemiringan arah serat

Miring serat kayu merupakan tangen miring serat kayu terhadap sumbu memanjang. Adanya miring serat kayu akan mengurangi kekuatannya (tarik) Mudah timbulnya pemisahan serat kayu (sobek)

5.Jenis Kayu

Jenis kayu untuk keperluan bangunan umumnya dari kelas kuat I, II dan III dengan rasio kekuatan

terhadap berat yang cukup tinggi, serta mempunyai kelas awet I atau II. Bila dari kelas awet III atau di

bawahnya, maka kayu tersebut harus diawetkan terlebih dahulu.( BERAT JENIS

KUAT LENTUR KUAT DESAK KUAT KERING UDARA (Kg/Cm2 ) (Kg/Cm2 ))

mutu kayu kedalam dua kelas, yaitu mutu A dan mutu B (Tabel 1.3). Perbedaan mutu kayu ditentukan

oleh kondisinya (banyaknya dan keadaan cacat - cacat kayu), yaitu mata kayu, wanvlak (cacat kayu akibat

terkelupasnya kulit kayu), miring arah serat, retak - retak dan keadaan kadar lengas kayu kering udara.

Kepadatan kayu terkait erat dengan berat jenis kayu dan kekuatan kayu. Semakinringan kayu semakinkur

ang kepadatannya, semakin kurang pula kekuatannya. Begitujuga sebaliknya.

Arah serat yang lurus: kayu yang berarah serat lurus merupakan kayu yang bagus digunakan dalam struktur, selain kayu ini akan lebih kuat juga lebih mudah dalam membuat semacam sambungan atau taki’an.

Mata KayuMata kayu mempengaruhi jenis-jenis kekuatan kayu dengan tingkat yang berbeda-beda tergantung pada ukuran, letak dan jenisnya. Jenis-jenis kekuatan kayu dipengaruhi secara nyata oleh mata kayu. Hal ini disebabkan serat-serat pada mata kayu miring dan tidak teratur. Mata kayu tidak mempengaruhi semua jenis-jenis kekuatan kayu dengan tingkat yang sama. Tegangan geser, tegangan tekan tegak lurus serat dan modulus elastis sedikit dipengaruhi dengan adanya mata kayu, sedangkan tegangan tekan sejajar serat, tegangan lentur mengalami perubahan penurunan yang cukup besar dengan adanya mata kayu.

Pengaruh mata kayu yang dinyatakan dalam luas mata kayu adalah sebanding terhadap luas tampang batang kayu itu sendiri. Lokasi mata kayu juga memiliki pengaruh dalam penurunan kakuatan kayu. Sebagai contoh pada sebuah balok kayu, mata kayu yang terletak pada daerah tekan akan akan sedikit pengaruhnya dari pada mata kayu dengan ukuran yang sama dan terletak pada daerah tarik. Sedangkan apabila letak mata kayu pada garis netral, maka pengaruhnya akan kecil sekali.

Beberapa jenis kayu seperti lara, kesambi, memiliki serat yang berpadu sehingga kayu sulit dikerjakan (misalnya pada proses ketam) dan hal ini dianggap merugikan, namun mempunyai keteguhan belah yang tinggi.

Jenis kayu ini mempunyai serat yang melintang artinya tidak sejajar dengan sumbu batang dan jenis serat semacam ini akan mengurangi keteguhan kayu.

 Sifat Mekanik KayuSifat-sifat mekanik atau kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan muatan dari luar.Yang dimaksud dengan muatan dari luar ialah gaya-gaya di luar benda yang mempunyaikecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda

Keteguhan tarik Kekuatan atau keteguhan tarik suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu itu. Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah sejajar arah serat. Kekuatantarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat dan keteguhan tarik  ini mempunyai hubungan dengan ketahanan kayu terhadap pembelahan

Keteguhan tekan/kompresi

 Keteguhan tekan suatu jenis kayu ialah kekuatankayu untuk menahan muatan jika kayu itudipergunakan untuk penggunaan tertentu. Dalam halini dibedakan 2 macam kompresi yaitu kompresitegak lurus arah serat dan kompresi sejajar arah serat.Keteguhan kompresi tegaklurus serat menentukanketahanan kayu terhadap beban.. Keteguhankompresi tegaklurus arah serat pada semua kayu lebih kecildaripada keteguhan kompresi sejajar arah serat

Keteguhan geser Yang dimaksud dengan keteguhan geser ialah suatu ukuran kekuatan kayu dalam halkemampuanya menahan gaya-gaya, yang membuat suatu bagian kayutersebut bergeser atau bergelingsir dari bagian lain di dekatnya. Dalamhubungan ini dibedakan 3 macam keteguhan geser sejajar arah serat,keteguhan geser tegaklurus arah serat dan keteguhan geser miring. Padaketeguhan geser tegaklurus arah serat jauh lebih besar daripada keteguhan geser sejajar arah serat

Keteguhan Lentur(lengkung)

Ialah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusahamelengkungkan kayu atau untuk menahan beban-beban matimaupun hidup selain beban pukulan yang harus dipikul olehkayu tersebut, misalnya blandar. Dalam hal ini dibedakanketeguhan lengkung static dan keteguhan lengkung pukul.Yang pertama enunjukkan kekuatan kayu menahan gaya yangmengenainya secara perlahan-lahan, sedangkan keteguhan pukul adalah kekuatan kayu yangmenahan gaya yang mengenainya secara mendadak seperti pukulan.

Kekakuan

 Kekakuan kayu baik yang dipergunakan sebagai blandar ataupun tiang ialah suatu ukurankekuatannya untuk mampu menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut

 dinyatakan dengan istilah modulus elastisitas yang berasal dari pengujian-pengujian keteguhanlengkung statik

Keuletan  Keuletan ialah suatu istilah yan biasa dipergunakan bagi lebih dari satu sifat kayu. Misalnya kayuyang sukar dibelah, dikatakan ulet. Ada pula pengertian bahwa kayu yang ulet itu adalah kayu yangtidak akan patah sebelum bentuknya berubah karena beban-beban yang sama atau mendekatiketeguhan maksimumnyaKekerasan Yang dimaksud dengan kekerasan kayu ialah suatu ukuran kekuatan kayu menahan gaya yangmembuat takik atau lekukan padanya. Juga dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menahan kikisan (abrasi)Kekerasan dalam arah sejajar serat pada umumnyamelampaui kekerasan kayu dalam arah lain

1. Keteguhan Tarik

Keteguhan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu.  Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tarik yaitu :

a. Keteguhan tarik sejajar arah serat dan

b. Keteguhan tarik tegak lurus arah serat.

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.

2. Keteguhan tekan / Kompresi

Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu :

a. Keteguhan tekan sejajar arah serat dan

b. Keteguhan tekan tegak lurus arah serat.

Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat.

3. Keteguhan Geser

Keteguhan geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya.  Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu :

a. Keteguhan geser sejajar arah serat

b. Keteguhan geser tegak lurus arah serat dan

c. Keteguhan geser miring

Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat.

4. Keteguhan lengkung (lentur)

Keteguhan lengkung/lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan.  Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu :

a. Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan.

b. Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak.

5. Kekakuan

Kekakuan adalah kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam modulus elastisitas.

6. Keuletan

Keuletan adalah kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang yang melampaui batas proporsional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian.

7. Kekerasan

Kekerasan adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik atau lekukan atau kikisan (abrasi). Bersama-sama dengan keuletan, kekerasan merupakan suatu ukuran tentang ketahanan terhadap pengausan kayu.

8. Keteguhan Belah

Keteguhan belah adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu.  Sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik dalam pembuatan sirap dan kayu bakar. Sebaliknya keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan ukir-ukiran (patung). Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) dari pada arah tangensial.

Ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat keku-atan kayu atau sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2.  Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik kayu secara garis besar digolongkan menjadi dua kelompok :

a. Faktor luar (eksternal): pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat yang disebabkan oleh jamur atau serangga perusak kayu.

b. Faktor dalam kayu (internal): BJ, cacat mata kayu, serat miring dsb.

 Pengaruh Mata KayuPengaruh mata kayu terhadap kekuatan tergantungp a d a   l e t a k   m a t a   k a y u n y a ,   p a d a   d a e r a h   t e r t a r i k m a t a   k a y u  l e b i h   b e r b a h a y a   b i l a   d i b a n d i n g k a n dengan membuat lubang sebesar mata kayunya inid i s e b a b k a n   k a r e n a   a d a n y a   m a t a   k a y u   t e r s e b u t , s e r a t - s e r a t  d i s e k i t a r   m a t a   k a y u   t i d a k   t e r a t u r s e h i n g g a   m e ng a k i b a t k a n   p e n u r u n a n   d a r i tegangaan-tegangannya, pada daerah tertekan dangaris netral pengaruh mata kayu tidak begitu besar.

Glulam (Glued Laminated Timber) merupakan produk rekayasa kayu yang tertua, dibuat dari dua atau lebih lapisan kayu yang disebut dengan laminasi diikat dengan perekat dan laminasi disusun dengan arah sejajar serat. Ketebalan maksimum laminasi yang diijinkan adalah 50 mm (2 inchi) dan bisanya ketebalan laminasi antara 25-50 mm (1-2 inchi) (Stark et al. 2010)

Serrano (2003) menyatakan dengan ringkas bahwa keuntungan penggunaan balok laminasi adalah meningkatkan sifat-sifat kekuatan dan kekakuan, memberikan pilihan bentuk geometri lebih beragam, memungkinkan untuk penyesuaian kualitas laminasi dengan tingkat tegangan yang diinginkan dan meningkatkan akurasi dimensi dan stabilitas bentuk. Canadian Wood Council (2000) menyatakan bahwa laminasi adalah cara yang efektif dalam penggunaan kayu berkekuatan tinggi dengan dimensi terbatas menjadi elemen struktural yang besar dalam berbagai bentuk ukuran.

BBalok laminasi juga memiliki beberapa kekurangan. Jika kayu solid tersedia dalam ukuran yang diperlukan maka proses tambahan dalam pembuatan balok laminasi akan meningkatkan biaya produksinya melebihi kayu gergajian. Pembuatan balok laminasi memerlukan peralatan khusus, perekat, fasilitas pabrik dan keahlian dalam pembuatannya, dibandingkan bila memproduksi kayu gergajian. Semua tahap dalam proses pembuatan memerlukan perhatian untuk menjamin produk akhir yang berkualitas tinggi. Faktor yang harus dipertimbangkan di awal dalam desain balok laminasi berukuran besar, lurus atau lengkung adalah penanganan dan pengapalan .

Bangunan-bangunan komersial dan rumah ; sebagai balok persegi, balok bubungan dan lengkung, kuda-kuda, balok untuk konstruksi rumah, bangunan kayu bertingkat, lengkungan, kubah dan tiang konstruksi. 2. Jembatan ; untuk bagian-bagian dari struktur bagian atas balok penopang dan decking. 5 3. Penggunaan struktur lain ; untuk tiang transmisi listrik, tonggak listrik dan penggunaan lain untuk memenuhi persyaratan ukuran dan bentuk yang tidak dapat dicapai dengan menggunakan tiang kayu konvensional

Pasokan kayu untuk berbagai keperluan terutama sebagai bahan baku industri pengolahan kayu dan industri konstruksi dewasa ini semakin berkurang ketersediaannya terutama kayu yang berasal dari hutan alam produksi. Dewasa ini lebih banyak tersedia kayu yang diperoleh dari hutan tanaman dan hutan rakyat. Pada awal tahun 1980-an telah dikembangkan jenis-jenis kayu cepat tumbuh (fast growing) seperti kayu mangium, gmelina, sengon dan lain-lain yang ditanam di areal hutan tanaman dan hutan rakyat. Pada saat ini kayu tersebut dipanen dengan potensi cukup besar (Prosiding HTI, 1989). Namun jenis-jenis kayu tersebut pada umumnya berdimensi kecil dan bermutu rendah serta mengandung banyak cacat seperti mata kayu dan serat miring. Kayu yang lazim digunakan sebagai bahan konstruksi memiliki ukuran penampang berkisar antara 5/10 – 8/12 cm dan panjang rata-rata 400 cm. Kayu dengan dimensi tersebut semakin langka keberadaanya, karena pasokan dari hutan alam sudah berkurang. Untuk mendapatkan kayu berukuran besar dari jenis kayu bermutu rendah atau campuran kayu bermutu rendah dengan kayu bermutu tinggi dapat diperoleh dengan cara memanfaatkan teknologi kayu komposit, salah satunya adalah pembuatan kayu lamina.

Di negara-negara Eropa, Amerika, Australia, dan Jepang kayu lamina biasanya dibuat dari kayu berkerapatan rendah. Sebagai contoh di Jepang telah dibuat kayu lamina ukuran besar dari kayu sugi (Cryptomeria japonica D. Don) dan douglas-fir (Pseudotsuga menziesii), di Jerman, Amerika dan Australia, digunakan kayu douglas-fir, southern pine, western hemlock, larch dan redwood. (Anonim, 2006 dan Moody 1997). Untuk tujuan penghematan kayu pada pembuatan kayu lamina dipakai penampang ekonomis berdasarkan konsep tegangan balok terlentur seperti Gambar 1.

Gambar 1. Diagram tegangan lentur balok Figure 1. Bending stress diagram of beam Keterangan (remarks) : σtr = Tegangan tarik (Tension stress); σtk = tegangan tekan (Compression stress) Pada bagian atas dari diagram menunjukkan serat terluar mengalami tegangan tekan maksimum akibat diberi beban lentur pada balok lamina, sebaliknya pada bagian bawah mengalami tegangan tarik maksimum. Sedangkan pada bagian σtk σtr Garis netral tengah (garis netral) tidak terjadi tegangan tekan maupun tarik, jadi semakin mendekati garis netral tegangan semakin kecil. Oleh karena itu pada bagian tersebut tidak perlu menggunakan jenis kayu yang memiliki kerapatan maupun kekuatan yang tinggi, dengan kata lain kayu yang bermutu tinggi ditempatkan pada bagian sisi terluar balok lamina. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian fisik dan mekanik untuk menentukan komposisi lapisan terbaik kayu lamina yang terbuat dari jenis kayu mangium dan sengon dengan perekat tanin resorsinol formaldehida (TRF