JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014

Transkripsi

1 KAJIAN SAMBUNGAN BATANG TEKAN DAN MOMEN LENTUR LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria) DENGAN ALAT PENGENCANG PASAK BAMBU LAMINASI (Study of Compression and Bending Moment Connection of Paraserianthes falcataria Laminated Veneer Lumber (LVL) with Laminated Bamboo Dowel Connector) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : SRI PRABA ADITYA I JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2014 i

2 HALAMAN PERSETUJUAN KAJIAN SAMBUNGAN BATANG TEKAN DAN MOMEN LENTUR LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria) DENGAN ALAT PENGENCANG PASAK BAMBU LAMINASI (Study of Compression and Bending Moment Connection of Paraserianthes falcataria Laminated Veneer Lumber (LVL) with Laminated Bamboo Dowel Connector) SKRIPSI Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun oleh : SRI PRABA ADITYA I Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Persetujuan Dosen Pembimbing : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Achmad Basuki, S.T, M.T. Ir. Agus Supriyadi, M.T. NIP NIP ii

3 HALAMAN PENGESAHAN KAJIAN SAMBUNGAN BATANG TEKAN DAN MOMEN LENTUR LAMINATED VENEER LUMBER (LVL) KAYU SENGON (Paraserianthes falcataria) DENGAN ALAT PENGENCANG PASAK BAMBU LAMINASI (Study of Compression and Bending Moment Connection of Paraserianthes falcataria Laminated Veneer Lumber (LVL) with Laminated Bamboo Dowel Connector) SKRIPSI Disusun oleh : SRI PRABA ADITYA I Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima guna memenuhi persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Pada Hari : Selasa Tanggal : 28 Oktober 2014 Achmad Basuki, S.T, M.T. NIP Ir. Agus Supriyadi, M.T. NIP Ir. Bambang Santosa, M.T. NIP Purnawan Gunawan, S.T., M.T. NIP Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Ir. Bambang Santosa, M.T. NIP commit 0823 to 1986 user iii

4 MOTTO Tetaplah jadi dirim (Sri Praba Aditya) Allah Azza wajalla, dan mengajarkannya kepada orang yang tidak mengetahuinya adalah sodaqoh. Sesungguhnya ilmu pengetahuan menempatkan orangnya dalam kedudukan terhormat dan mulia (tinggi). Ilmu pengetahuan - must not only act but also dream, not only plan iv

5 PERSEMBAHAN Dengan mengucap syukur Alhamdulillah, Tugas Akhir ini saya persembahkan kepada 1. Allah SWT yang menganugerahkan nikmat dan iman kepada saya. 2. Kedua orang tua, kakak dan keluarga besar saya yang tidak pernah berhenti mendukung dan mendoakan saya agar menjadi manusia yang lebih baik. 3. Pak Achmad Basuki dan Pak Agus Supriyadi, terima kasih atas bimbingannya selama ini. 4. Seluruh dosen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 5. Mas Topo, Mas Yanuar dan Mbak Maryati atas bantuan dan kerjasamanya. 6. Rekan-rekan team saya Bagus Adi Pamungkas, Ikhsan Debianto, Rismaya Nurrahma Putri terima kasih atas kebersamaannya dan dukungannya. 7. Teman-teman Geng Kontrakan Satya, M. Immamul, M. Muttaqin, Febryan DP, Eriria Imam, M. Nashirudin, Mahendra, Sena, terima kasih sudah menjadi keluarga dadakan dalam suka, duka, tawa, bahagia. 8. Teman-teman Cuki and brothers, Ardyan Reza, mas Budi, Adit Krisnanda, Asngad, Janu, terimakasih sudah memberi semangat lain dari yang lain. 9. Teman-teman BBB, Adit, Woko, Yoka, Abdjad, Tito, Christanto, Anisa I, Nisa Zahra terima kasih atas semua cerita dan bantuannya selama ini. 10. Teman-teman sipil UNS 2010 lainnya Lia, Tifa, Dila, Paula, Edy, Djirjize, Rochim, Rensi, Albertus Ryan, Derry, Pitra, Itsna, Amel, Tandya, Ami, Puput, Hawin, Hisyam, Tatas, April, Hartanti, Alfi R, Alfi N (alm), Rizal, Fachrudin, Udin, Nur Musyafa, Didin, Candra, Raga, Tb, Reza, Kevin dll. 11. Kakak dan adik tingkat yang selama ini memberi inspirasi dan semangat, mas Avri, mas Bagus, mbak Ayu, mbak Revy, mas Fido, mas Rizki, mas Sandy RB, mas Hapsara, mas Anggit, mas Ryan, mas Oscar, mas Joko, Prayoga, Ardian, Naufal, Dana, Muti, Linda dan Arif Munandar. 12. Segala pihak yang telah mendoakan, mendukung, dan membantu dalam proses pengerjaan skripsi ini. v

6 ABSTRAK Sri Praba Aditya, 2014, Kajian Sambungan Batang Tekan dan Momen Lentur Laminated Veneer Lumber (LVL) Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) dengan Alat Pengencang Pasak Bambu Laminasi. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Kebutuhan kayu sebagai material konstruksi umumnya dipenuhi dari penebangan kayu yang mempunyai kualitas yang baik dan umur kayu yang tua. Salah satu alternatif untuk mengatasi masalah tersebut yaitu penggunaan Kayu Laminated Veneer Lumber (LVL) kayu sengon karena kayu sengon ini merupakan kayu yang masa panennya singkat yaitu 5-10 tahun sehingga dapat terjamin ketersediaannya. Sambungan pada umumnya menggunakan konektor paku atau baut. Pasak bambu laminasi sebagai pengganti dalam paku atau baut dalam sambungan. Penelitian ini dilakukan dengan menguji lentur dan geser pasak bambu laminasi, serta meguji sambungan tekan dan momen lentur LVL kayu sengon. Jumlah benda uji yang digunakan 18 buah yang terdiri dari 6 pasak bambu laminasi, 9 sambungan tekan LVL kayu sengon, dan 3 sambungan momen lentur LVL kayu sengon. Dari hasil pengujian pasak bambu laminasi diperoleh nilai kuat lentur sebesar 131,5152 MPa dan kuat geser sebesar 32,7859 MPa. Nilai tahanan lateral sambungan tekan 2, 3, 4 pasak sebesar 5326,7 N; 9453,3 N; 13363,3 N, sedangkan nilai sambungan momen lentur LVL kayu sengon sebesar 234,858 Nm. Beban maksimum hasil pengujian sambungan tekan dan sambungan momen lentur LVL kayu sengon lebih rendah daripada beban maksimum hasil perhitungan teoritis. Kata Kunci : Laminated Veneer Lumber, Sengon (Paraserianthes falcataria), pasak bambu laminasi, momen lentur, sambungan vi

7 ABSTRACT Sri Praba Aditya, 2014, Study of Compression and Bending Moment Connection of Paraserianthes falcataria Laminated Veneer Lumber (LVL) with Laminated Bamboo Dowel Connector. Thesis. Department of Civil Engineering, University of Sebelas Maret, Surakarta. Demand for wood as a construction material is generally provided by felling the timber that has a good quality and the age old wood. One alternative to overcome this problem is the use of Sengon Laminated Veneer Lumber (LVL) wood because this is a short timber harvest time is 5-10 years so it can be guaranteed availability. Joint connector usually use nail or bolt. Laminated Bamboo Dowel substitures of nail or bolt in connecting joint. This research was conducted with the specimen bending test and shear test laminated bamboo dowel, compressive test connection LVL and bending moment connection LVL sengon wood. The specimen is 18 samples consist of 6 laminated bamboo dowels, 9 compressive test connections LVL sengon wood, and 3 bending moment connections LVL sengon wood. The results experiment laminated bamboo dowel showed flexural strength of 131,5152 MPa and shear strength of 32,7859 MPa. Capacity of compressive connection with 2, 3, 4 dowels were 5326,7 N; 9453,3 N; 13363,3 N, and bending moment connection LVL resulted were 234,858 Nm. Maximum load of experimental compression and bending moment connection resulted LVL sengon wood more lower than result of theory. Keywords: Laminated Veneer Lumber, Paraserianthes falcataria, laminated bamboo dowel, bending moment, connection vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan Kajian Sambungan Batang Tekan dan Momen Lentur Laminated Veneer Lumber (LVL) Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria) dengan Alat Pengencang Pasak Bambu Laminasi guna memenuhi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dari Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak maka banyak kendala yang sulit untuk penyusun pecahkan hingga terselesaikannya penyusunan skripsi ini. Untuk itu, Penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada : 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta, 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta, 3. Achmad Basuki, S.T., M.T., selaku dosen pembimbing I, 4. Ir. Agus Supriyadi, M.T., selaku dosen pembimbing II, 5. Slamet Jauhari Legowo, S.T., M.T., selaku pembimbing akademik, 6. Tim dosen penguji pendadaran, 7. Staf pengelola/laboran Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret, 8. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Angkatan 2010 dan semua pihak yang telah membantu penulis yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan untuk kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat berguna bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri. Surakarta, Oktober 2014 Penulis viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii MOTTO... iv PERSEMBAHAN... v ABSTRAK... vi KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiv DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL... xv BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka Dasar Teori Material Kayu Kayu Sengon Bambu Bambu Laminasi Sifat Fisik Bambu Laminasi Sifat Mekanis Bambu Laminasi LVL Sifat Fisis LVL Sifat Mekanis LVL Sambungan Jenis-Jenis Sambungan ix

10 Jenis-Jenis Alat Sambung Faktor yang Mempengaruhi Kekuatan Sambungan Analisis Sambungan Pasak Geometrik Sambungan Pasak Faktor Koreksi Sambungan Pasak Faktor Aksi Geometri Sambungan Momen Batang Lentur BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Tinjauan Umum Bahan dan Benda Uji Penelitian Alat Uji Penelitian Tahapan dan Prosedur Penelitian Pembuatan Benda Uji Pengujian Benda Uji Pengujian Kuat Geser da Kuat Lentur Pengujian Kuat Tekan dan Kuat Tarik Pengujian Momen Lentur BAB 4 HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Perhitungan Data Pengujian Hasil Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Perhitungan Data Hasil Pengujian Sambungan Tekan LVL Kayu Sengon Perhitungan Teoritis Sambungan Tekan LVL Kayu Sengon Perhitungan Data Hasil Pengujian Momen Lentur LVL Kayu Sengon Pembahasan Hasil Pengujian Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Pengujian Sambungan Tekan LVL Kayu Sengon Pengujian Momen Lentur Sambungan LVL Kayu Sengon BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA x

11 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel 2.2. Tabel 2.3. Nilai Kuat Acuan (MPa) Berdasarkan Atas Penilaian Secara Maksimal pada Kadar Air 15%... 6 Tahanan lateral acuan satu pasak (Z) pada sambungan dengan satu irisan yang menyambung dua komponen Tahanan lateral acuan satu pasak (Z) pada sambungan dua irisan yang menyambung tiga komponen Tabel 2.4. Tahanan lateral teoritis per satuan pasak Tabel 2.5. Jarak tepi, jarak ujung, dan persyaratan spasi untuk sambungan pasak Tabel 3.1. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Kuat Geser dan Kuat Lentur Tabel 3.2. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Kuat Tekan dan Kuat Tarik Tabel 3.3. Nama dan Spesifikasi Benda Uji Momen Lentur Tabel 3.4. Spesifikasi Benda Uji Kuat Tekan dan Kuat Tarik Tabel 3.5. Spesifikasi Benda Uji Momen Lentur Tabel 4.1. Hasil Uji Beban Lentur Pasak Bambu Laminasi Tabel 4.2. Hasil Uji Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Tabel 4.3. Hasil Uji Kuat Lentur dan Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Tabel 4.4. Hasil Uji Sambungan Tekan LVL Kayu Sengon Tabel 4.5. Perbandingan Kapasitas Sambungan Tekan Perhitungan Teoritis dan Hasil Pengujian Tabel 4.6. Hasil Uji Momen Lentur Sambungan Tabel 4.7. Rekapitulasi Perhitungan Kriteria Keruntuhan Tabel 4.8. Perbandingan Kapasitas Sambungan Momen Lentur Pengujian dan Perhitungan Teoritis xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Diagram Tegangan Regangan Bambu-Baja (Morisco, 2006)... 8 Gambar 2.2. Sambungan satu irisan dan dua irisan Gambar 2.3. Kurva beban sesaran alat sambung (Racher, 1995 dalam Awaludin, 2005) Gambar 2.4. Distribusi Tegangan Tumpu Kayu pada Sambungan Pasak Gambar 2.5. Grafik Hubungan Beban dengan Diameter Pasak pada Uji Kuat Lentur Gambar 2.6. Grafik Hubungan Beban dengan Diameter Pasak pada Uji Kuat Geser Gambar 2.7. Idealisasi Sambungan Momen Gambar 2.8. Kriteria Keruntuhan Balok Gambar 3.1. Benda Uji (a) Geser dan Lentur, (b) Kuat Tekan, dan (c) Momen Lentur Gambar 3.2. Detail Ukuran Benda Uji Sambungan Tekan Gambar 3.3. Detail Ukuran Benda Uji Momen Lentur Gambar 3.4. Diagram Langkah Kerja Gambar 3.5. Setting Pengujian (a) Kuat Lentur dan (b) Kuat Geser Pasak Gambar 3.6. Setting Pengujian Tekan Sambungan Gambar 3.7. Setting Pengujian Momen Lentur Gambar 4.1. Pengujian Kuat lentur dan Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Ø10 mm Gambar 4.2. Grafik Hubungan Pembebanan dan Defleksi yang terjadi pada Pengujian Kuat Lentur Pasak Bambu Laminasi Ø 10 mm Gambar 4.3. Grafik Hubungan Pembebanan dan Defleksi yang terjadi pada Uji Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Ø 10 mm Gambar 4.4. Skema Pengujian Kuat Lentur Gambar 4.5. Setting Pengujian Tekan Sambungan LVL Kayu Sengon Gambar 4.6. Grafik Hubungan Pembebanan dan Defleksi Hasil Pengujian Sambungan Tekan Dua Pasak Gambar 4.7. Grafik Hubungan Pembebanan dan Defleksi Hasil Pengujian Sambungan Tekan Tiga Pasak Gambar 4.8. Grafik Hubungan Pembebanan dan Defleksi Hasil Pengujian Sambungan Tekan Empat Pasak Gambar 4.9. Grafik Hubungan Pembebanan dan Jumlah Pasak Bambu Laminasi xii

13 Gambar Grafik Hubungan Kapasitas Sambungan Tekan Teoritis dan Hasil Pengujian dengan Alat Pengencang Pasak Bambu Laminasi Gambar Setting Pengujian Momen Lentur LVL Kayu Sengon Gambar Grafik Hubungan Pembebanan dan Defleksi Hasil Pengujian Momen Lentur Gambar Skema Pengujian Momen Lentur Gambar Grafik Benda Uji dengan Keruntuhan Lentur Gambar Skema Perhitungan Sambungan Momen Lentur Gambar Hasil Pengujian Kuat Lentur dan Kuat Geser Gambar Hasil Pengujian Sambungan Tekan Gambar Grafik Benda Uji dengan Keruntuhan Lentur Gambar Hasil Pengujian Sambungan Momen Lentur xiii

14 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A. Data Hasil Pengujian Kuat Lentur Pasak Bambu Laminasi Lampiran B. Data Hasil Pengujian Kuat Geser Pasak Bambu Laminasi Lampiran C. Data Hasil Pengujian Sambungan Tekan LVL Kayu Sengon Lampiran D. Data Hasil Pengujian Momen Lentur Sambungan LVL Kayu Sengon Lampiran E. Dokumentasi Penelitian Lampiran F. Berkas Skripsi xiv

15 DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL b = lebar penampang (mm) D = diameter pasak (mm) E w = modulus elatisitas lentur (N/mm 2 ) f c// = kuat tekan sejajar serat (N/mm 2 ) f t// = kuat tarik sejajar serat (N/mm 2 ) f v = kuat geser (N/mm 2 ) G = berat jenis kayu (gr/cm 3 ) gr = gram kg = kilo gram kn = kilo newton L = panjang (meter) LVL = Laminated Veneer Lumber m = meter mm = millimeter MOE = Modulus of Elasticity MOR = Modulus of Rupture MPa = Mega Pascal N = Newton tm ts Z = tebal kayu utama (mm) = tebal kayu samping (mm) = Tahanan lateral acuan (N) xv