PENGARUH KOMBINASI TEBAL DAN ORIENTASI SUDUT LAMINA TERHADAP KARAKTERISTIK CROSS LAMINATED TIMBER KAYU JABON MENGGUNAKAN PAKU RICKY ANDIKA

PENGARUH KOMBINASI TEBAL DAN ORIENTASI SUDUT LAMINA TERHADAP KARAKTERISTIK CROSS LAMINATED TIMBER KAYU JABON MENGGUNAKAN PAKU RICKY ANDIKA DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Jabon Menggunakan Paku adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Februari 2013 Ricky Andika NIM E24080102

ABSTRAK RICKY ANDIKA. Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Jabon Menggunakan Paku. Dibimbing oleh NARESWORO NUGROHO dan SUCAHYO SADIYO. Cross Laminated Timber (CLT) adalah panel berlapis dengan setiap lapisan papan ditempatkan secara bersilang pada lapisan yang berdekatan untuk meningkatkan kekakuan dan stabilitas. Tujuan penelitian ini adalah menentukan besar pengaruh kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina terhadap karakteristik Cross Laminated Timber dari kayu jabon menggunakan paku. Nilai kerapatan, kadar air dan pengembangan volume Cross Laminated Timber kayu jabon dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya. Sedangkan untuk susut volume hanya dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina. Nilai kerapatan Cross Laminated Timber berkisar antara 0,33 g/cm³ hingga 0,51 g/cm³ dan nilai kadar air berkisar antara 12,88% hingga 18,25%. Kombinasi panel dengan kombinasi ketebalan 1,67-1,67-1,67 cm dan oreientasi sudut 90 memiliki nilai pengembangan volume dan penyusutan volume paling rendah masing-masing sebesar 2,82% dan 3,31%. Modulus of elasticity, modulus of rupture, kekuatan lateral paku, dan kekuatan geser paku Cross Laminated Timber kayu jabon dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya. Nilai modulus of elasticity tertinggi terdapat pada kombinasi panel dengan kombinasi ketebalan 2-1-2 cm dan orientasi sudut 0 sebesar 12121 kg/cm². Modulus of rupture kombinasi panel dengan kombinasi ketebalan 1,67-1,67-1,67 cm dan orientasi sudut 0 memiliki nilai paling tinggi sebesar 255 kg/cm². Kombinasi panel dengan kombinasi ketebalan 1,67-1,67-1,67 cm dan oreientasi sudut 60 memiliki kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku tertinggi dibandingkan panel CLT lainnya. Dari hasil nilai stabilitas dimensi, MOE, dan MOR, panel dengan kombinasi ketebalan 1,67-1,67-1,67 cm dan orientasi sudut 45 merupakan panel CLT yang terbaik. Kata kunci: Cross Laminated Timber, kayu jabon, kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina ABSTRACT RICKY ANDIKA. Effect of Thickness and Orientation Angle Combination to Characteristic of Cross Laminated Timber from Jabon Wood Using Nails. Supervised by NARESWORO NUGROHO and SUCAHYO SADIYO. Cross Laminated Timber is a multi-layer wooden panel made of boards. Each layer of boards is placed cross-wise to the adjacent layers for increased rigidity and stability. The objectives of this research are to determine the effect of lamination board thickness combination and angle orientation to characteristic of Cross Laminated Timber from jabon wood using nails. Value of density, moisture content, and swelling volume Cross Laminated Timber from jabon wood affected by interaction of laminated board thickness combination and angle orientation.

While shrinkage volume just affected by thickness combination and angle orientation. Value of density Cross Laminated Timber range from 0,33 g/cm³ to 0,51 g/cm³ and value of moisture content range from 12,88% to 18,25%. Combination of 1,67-1,67-1,67 cm thickness combination and 90 angle orientation had lower value for volume swelling and shrinkage volume, respectively 2,82% and 3,31%. Modulus of elasticity, modulus of rupture, lateral resistance, and shear strength of nails Cross Laminated Timber from jabon wood affected by interaction of laminated board thickness combination and angle orientation. Higher value of Modulus of elasticity present in combination of 2-1-2 cm thickness combination and 0 angle orientation, it was 12121 kg/cm². Modulus of rupture of combination A 3 B 1 had highest value, it was 255 kg/cm². Combination of 1,67-1,67-1,67 cm thickness combination and 60 angle orientation had higher value of lateral resistance and shear strength of nail. Results of dimensional stability, MOE, and MOR, panel of 1,67-1,67-1,67 cm thickness combination and 45 angle orientation are best CLT panel. Keywords: Cross Laminated Timber, jabon wood, thickness combination, angle orientation

PENGARUH KOMBINASI TEBAL DAN ORIENTASI SUDUT LAMINA TERHADAP KARAKTERISTIK CROSS LAMINATED TIMBER KAYU JABON MENGGUNAKAN PAKU RICKY ANDIKA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan pada Departemen Hasil Hutan DEPARTEMEN HASIL HUTAN FAKULTAS KEHUTANAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

Judul Skripsi : Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Jabon Menggunakan Paku Nama : Ricky Andika NIM : E24080102 Disetujui oleh Dr. Ir. Naresworo Nugroho, MS Pembimbing I Dr. Ir. Sucahyo Sadiyo, MS Pembimbing II Diketahui oleh Prof. Dr. Ir. I Wayan Darmawan, MSc Ketua Departemen Tanggal Lulus:

PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan Rahmat dan Karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun karya ilmiah yang berjudul Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Jabon Dengan Sambungan Paku. Terima kasih penulis ucapkan kepada kedua orang tua Bapak Chaeruddin dan Ibu Sri Mulyana, saudara-saudara kandung, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Ungkapan terima kasih sebesar-besarya disampaikan kepada kedua dosen pembimbing Bapak Dr. Ir. Naresworo Nugrogo, MS dan Bapak Dr. Ir. Sucahyo Sadiyo, MS atas bantuan dan bimbingannya selama penilitian dan penyusunan karya ilmiah. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Tutut Sunamirto, M.Si selaku dosen penguji, laboran Departemen Hasil Hutan, Bapak Suhada dan Bapak Irfan yang telah membantu selama pengumpulan data, teman-teman seangkatan dan kakak kelas yang telah membantu selama pembuatan skripsi, seluruh keluarga besar PC Sylva Indonesia IPB, serta semua pihak yang telah membantu proses persiapan hingga penyusunan karya ilmiah ini Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.. Bogor, Februari 2013 Ricky Andika

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL x DAFTAR GAMBAR x DAFTAR LAMPIRAN x 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Tujuan Penelitian 2 1.3 Manfaat Penelitian 2 2 TINJAUAN PUSTAKA 2 2.1 Cross Laminated Timber 2 2.2 Kayu Jabon (Anthocepalus cadamba Miq) 4 2.3 Sistem Sambungan 4 2.4 Sambungan Paku 5 3 METODE PENELITIAN 5 3.1 Bahan Penelitian 5 3.2 Alat Penelitian 5 3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian 6 3.4 Prosedur Penelitian 6 3.5 Prosedur Analisis Data 11 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 12 4.1 Hasil 12 4.2 Pembahasan 14 5 SIMPULAN DAN SARAN 21 5.1 Simpulan 21 5.2 Saran 21 DAFTAR PUSTAKA 21 LAMPIRAN 23 RIWAYAT HIDUP 37

DAFTAR TABEL 1 Data pengujian sifat fisis Cross Laminated Timber kayu jabon 12 2 Data pengujian sifat mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon 13 3 Analisis keragaman sifat fisis dan mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon 13 DAFTAR GAMBAR 1 Pemilahan lamina dengan deflektometer 6 2 Bentuk panel CLT berdasarkan penyusunan orientasi sudut lamina (0, 30, 45, 60, dan 90 ) 7 3 Hasil pemakuan panel CLT berdasarkan penyusunan orientasi sudut lamina (0, 30, 45, 60, dan 90 ) 9 4 Pola pemotongan contoh uji Cross Laminated Timber 11 5 Pola sebaran nilai kerapatan Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 14 6 Pola sebaran nilai kadar air Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 15 7 Pola sebaran nilai pengembangan volume Cross Laminated Timber menuruti kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 16 8 Pola sebaran nilai penyusutan volume Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 17 9 Pola sebaran nilai Modulus of Elasticity Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 18 10 Pola sebaran nilai Modulus of Rupture Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 18 11 Pola sebaran nilai Kekuatan Lateral Paku Cross Laminated Timber pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 19 12 Pola sebaran nilai Kekuatan Geser Paku Cross Laminated Timber pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 20 13 Bentuk paku setelah pengujian (a) dan bentuk contoh uji papan lamina setelah pengujian (b) 20 DAFTAR LAMPIRAN 1 Data nilai MOE papan lamina tebal 1 cm hasil pengujian nondestructive menggunakan deflektometer 23 2 Data niai MOE papan lamina tebal 1,67 cm hasil pengujian nondestructive menggunakan deflektometer 25 3 Data nilai kerapatan Cross Laminated Timber Kayu Jabon 27

4 Data nilai kadar air Cross Laminated Timber Kayu Jabon 29 5 Data nilai pengembangan dan penyusutan volume Cross Laminated Timber Kayu Jabon 31 6 Data nilai MOE dan MOR Cross Laminated Timber Kayu Jabon 33 7 Data nilai kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku Cross Laminated Timber Kayu Jabon 35

1 1 PENDAHULUAN Seiring perkembangan zaman, kebutuhan kayu sebagai bahan bangunan dan bahan baku industri pada saat ini cenderung semakin meningkat, sedangkan pasokan kayu dari hutan alam yang mempunyai diameter besar dan kualitas yang baik sudah tidak mencukupi karena adanya eksploitasi berlebihan, konversi lahan, bencana alam, dan besarnya limbah dari penebangan. Hal ini menyebabkan beralihnya konsumsi kayu yang berasal dari hutan rakyat untuk dapat memenuhi kebutuhan kayu sebagai bahan baku struktural. Kayu-kayu yang berasal dari hutan rakyat umumnya dihasilkan dari pohon jenis cepat tumbuh (fast growing species) yang memiliki kualitas yang rendah, namun memiliki keunggulan harga yang relatif terjangkau dan jumlah yang cukup berlimpah. Seiring semakin berkembangnya teknologi pengolahan kayu, kini banyak produk hasil hutan kayu yang mengolah bahan baku kayu yang berdiameter kecil dan berkualitas rendah yang berasal dari hutan rakyat dapat dimodifikasi sehingga menjadi produk kayu struktural yang berkualitas. Salah satu produk tersebut adalah Panel Laminasi Silang atau biasa disebut dengan Cross Laminated Timber (CLT). Menurut Crespell dan Gagnon (2010), CLT adalah panel berlapis yang terbuat dari kayu. Setiap lapisan papan ditempatkan secara bersilang pada lapisan yang berdekatan untuk meningkatkan kekakuan dan stabilitas. Panel CLT disusun dari 3 sampai 7 lapisan kayu atau lebih, umumnya dalam jumlah ganjil. 1.1 Latar Belakang CLT merupakan perkembangan teknologi rekayasa kayu untuk mengatasi keterbatasan dimensi yang dimiliki kayu cepat tumbuh berdiameter kecil pada jenis kayu rakyat. Jabon merupakan salah satu komoditas favorit kayu rakyat karena merupakan jenis cepat tumbuh dengan daur produksi tebang di usia 5-6 tahun sehingga memiliki pasokan kayu yang memadai. Terdapat dua tipe sambungan dalam pembuatan CLT yaitu perekat dan paku. Keuntungan menggunakan sambungan paku dibanding perekat diantaranya; harga relatif murah, tidak membutuhkan tenaga ahli, dan dapat dikerjakan dalam waktu relatif lebih cepat. CLT memiliki stabilitas dimensi yang baik karena rasio kembang susut pada dua arah (panjang dan lebar) dapat mendekati satu. Lapisan yang saling tegak lurus memungkinkan mendistribusikan beban ke semua sisi dengan lebih merata. Menurut FWPA (Forest and Wood Products Australia) 2011, CLT memiliki sifat struktural yang lebih baik dari kayu gergajian dan proses laminasi silang pada CLT dapat meningkatkan kekuatan belah dan kekuatan sambungan. Oleh karena itu, perlu dilakukan penelitian mengenai produk Cross Laminated Timber menggunakan kayu jabon. 1.2 Perumusan Masalah Panel CLT disusun dari lapisan papan dengan berbagai ketebalan laminasi dan setiap papan lamina ditempatkan secara bersilang pada lapisan yang berdekatan. Kombinasi ketebalan panel CLT berjumlah ganjil karena besarnya

2 regangan yang terjadi semakin kecil dan mendekati garis netral ketika dikenai beban terpusat, sehingga panel CLT pada penelitian ini disusun dari 3 lapisan lamina dengan 3 kombinasi ketebalan yang didapat dari tebal total papan sebesar 5 cm sebagai acuan dasar untuk mengetahui nilai kekakuan lentur dan kekuatan lentur panel pada setiap kombinasi tebal. Penempatan panel secara bersilang sesuai arah orientasi sudut lamina pada lapisan kedua atau lapisan tengah, dengan 5 arah orientasi sudut lamina untuk melihat nilai stabilitas dimensi panel CLT. Keuntungan menggunakan sambungan paku dibanding perekat diantaranya; harga relatif murah, tidak membutuhkan tenaga ahli, dan dapat dikerjakan dalam waktu relatif lebih cepat. Sehingga dapat dikerjakan pada industri rumah tangga atau prapabrikasi. Untuk mengetahui nilai kekuatan pada sambungan paku, karena sambungan paku memiliki effisiensi kekakuan lebih rendah dibandingkan perekat. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan penelitian ini adalah menentukan besar pengaruh kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina terhadap karakteristik Cross Laminated Timber dari kayu jabon (Anthocepallus cadamba Miq) menggunakan paku. 1.4 Manfaat Penelitian Penelitian ini diharapkan mampu memberikan informasi mengenai keragaan (performance) jenis kayu rakyat yaitu jabon (Anthocepalus cadamba Miq) sebagai salah satu jenis kayu cepat tumbuh (fast growing spesies) yang berpotensi sebagai bahan struktural dalam bentuk panel Cross Laminated Timber. 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Cross Laminated Timber (CLT) Cross laminated timber (CLT) merupakan salah satu produk rekayasa kayu yang dibuat dengan menyusun sejumlah lamina-lamina secara bersilangan satu dengan lainnya dan kemudian direkatkan. Bila dibandingkan dengan produk konstruksi kayu yang lazimnya (konvensional), CLT merupakan produk baru untuk penggunaan konstruksi dalam pendistribusian beban (Associates 2010). CLT adalah panel berlapis yang terbuat dari kayu. Setiap lapisan papan ditempatkan secara bersilang pada lapisan yang berdekatan untuk meningkatkan kekakuan dan stabilitas. Panel CLT disusun dari 3 sampai 7 lapisan kayu atau lebih, umumnya dalam jumlah ganjil. Setiap lapisan terdiri dari papan dengan berbagai ketebalan laminasi. (Crespell dan Gagnon 2010) Menurut Binderholz (2010) dalam Anggraini (2012), penggunaan dari produk CLT yaitu: 1. CLT untuk elemen dinding Elemen dinding dari produk CLT dapat memenuhi beban statis, penguatan dan pencegahan kebakaran. Kontruksi CLT untuk elemen dinding dapat

memenuhi standar pemanasan isolasi dan kemampuan untuk mengurangi tingginya kepadatan ruangan, hal ini mengakibatkan kenyamanan dan keseimbangan kondisi udara dalam ruangan. 2. CLT untuk elemen langit-langit Membangun langit-langit dengan produk CLT tidak hanya memiliki keunggulan konstruktif seperti metode konstruksi berdiri sendiri, komponen dimensi yang stabil, ketahanan api yang memadai dan kedap suara, tetapi juga menyediakan permukaan yang rata. 3. CLT untuk elemen atap CLT dapat digunakan untuk semua jenis atap, dengan demikian impermeabilitas hujan dan finished visible surfaces pada bagian dalam secara cepat dapat terjadi. Konstruksi atap seperti produk CLT dari BBS memberikan elemen atap yang aman, kuat dan memenuhi beban statis. Menurut Perkins dan McCloskey (2010), keunggulan dalam penggunaan produk CLT, antara lain: a. Biaya Efektif Pemasangan atau pembangunan panel lebih cepat dan keterlambatan konstruksi lebih sedikit karena elemen prafabrikasi Pemasangan cepat dan kering, dengan seketika dapat tahan lama. Pengurangan limbah di tempat untuk elemen dinding, lantai, dan atap dapat dikurangi. b. Keunggulan Kinerja Bangunan Perlindungan api: karena ketahanan terhadap penyebaran dan stabilitas struktural dari ketebalan yang signifikan pada kayu solid. Kekuatan beban bergerak dan gempa bumi. Pemerintah Jepang telah melakukan tes gempa bumi pada CLT. Stabilitas dimensi: pengaruh multi-lapisan papan, susut, dan pembengkakan dapat diabaikan. Peluang mutu terlihat: CLT dapat diketam, diamplas, atau disikat/dikuas. Kenyamanan tempat tinggal: sifat insulasi suhu dan kelembaban yang layak. c. Dampak Terhadap Lingkungan Kecil CLT memiliki potensi untuk menjadi elemen penting dalam konstruksi bangunan yang seluruhnya terbuat dari kayu, dengan sifat positif mengurangi emisi karbon dan penyimpanan karbon karena kayu berasal dari sumber yang terbarukan atau lestari. Bangunan karbon netral. Kayu memberikan kontribusi netralitas secara keseluruhan karena lebih banyak karbon akan dihilangkan dari atmosfer dengan pohon yang tumbuh daripada yang dipancarkan selama proses transformasi menjadi produk. Ini berarti produk kayu membawa "kredit karbon yang membantu mengimbangi" utang karbon yang dikenakan oleh bahan bangunan lainnya. 3 2.2 Kayu Jabon (Anthocepalus cadamba Miq) Jabon memiliki nama botanis Anthocepalus cadamba Miq, termasuk famili Rubiaceae. Mempunyai ciri umum kayu teras berwarna putih semu-semu kuning

4 muda, lambat laun menjadi kuning semu-semu gading, kayu gubal tidak dapat dibedakan dari kayu teras. Tekstur kayu agak halus sampai agak kasar, arah serat lurus, kadang-kadang agak berpadu., permukaan kayu licin atau agak licin, permukaan kayu jelas mengkilap atau agak mengkilap. Kayu jabon memiliki berat jenis 0,42 (0,29-0,56) g/cm³, kelas kuat III-IV. Kayu jabon dimasukkan ke dalam kelas awet V, demikian juga berdasarkan percobaan uji kubur jenis kayu ini termasuk kelas awet V. Daya tahannya terhadap rayap kayu kering termasuk kelas II. sedangkan daya tahannya terhadap jamur pelapuk kayu termasuk kelas IV-V. Jabon merupakan komoditas unggulan dalam hutan rakyat maupun hutan tanaman rakyat dikarenakan tanaman perkayuan dan jenis cepat tumbuh dengan daur produksi tebang di usia 5-6 tahun. Kelebihan dari kayu jabon diantaranya adalah batang silindris, bebas cabang, diameter besar (rata-rata 30 cm di usia 5 tahun), serat lurus, dan BJ rata-rata 0,42 g/cm³. Hutan rakyat adalah hutan yang tumbuh diatas tanah yang dibebani hak milik maupun hak lainnya dengan ketentuan luas minimum 0,25 ha, penutupan tajuk tanaman kayu-kayuan dan tanaman lainnya lebih dari 50% (Peraturan Menteri Kehutanan 2004). Berdasarkan data dari Balai Pemantapan Kawasan Hutan Wilayah 11 Yogyakarta, luas hutan rakyat di Pulau Jawa adalah 2.709.000 Ha. Apabila dibandingkan dengan luas hutan Negara di Pulau Jawa yang dikuasai Perum Perhutani seluas sekitar 2.500.000 Ha, maka hutan rakyat di Pulau Jawa memegang peranan yang sangat penting. Ditinjau dari aspek pasokan kayu, pada saat ini terjadi defisit pasokan kayu nasional yang berjumlah lebih dari 70 juta m³ setiap tahun, ini memiliki arti bahwa manfaat hutan rakyat dari aspek pasokan kayu berperan sangat penting. 2.3 Sistem Sambungan Sebagaimana pada struktur yang lain, pada struktur kayu juga di perlukan sambungan. Sambungan dibutuhkan untuk merangkai elemen batang menjadi suatu struktur. Ada dua macam sambungan yaitu, sambungan titik buhul (yaitu sambungan untuk merangkai buhul atau simpul struktur) dan sambungan perpanjangan (yaitu sambungan yang dibutuhkan untuk mendapatkan panjang kayu yang sesuai dengan kebutuhan yang direncanakan). Karakteristik sambungan kayu (baik sambungan titik buhul maupun sambungan perpanjangan) tidak kaku artinya bahwa pada sambungan masih terjadi adanya deformasi atau pergeseran pada sambungan, dengan demikian sifat sambungan tersebut tidak dapat menahan momen (atau momennya selalu sama dengan nol). Menurut Yap (1999) terdapat tiga hal pokok yang harus diketahui tentang sambungan pada struktur kayu, yaitu macam dan jenis alat penyambung, besaran dan arah gaya dari elemen batang yang disambung, dan ukuran-ukuran dan jenis bahan dari elemen batang yang akan disambung. Alat penyambung yang sering digunakan pada struktur kayu adalah perekat, paku, pasak dan baut. Disamping itu terdapat pula berbagai alat sambung modern, sehingga berdasarkan jenisnya dapat digunakan sebagai berikut ; sambungan paku, sambungan baut, sambungan gigi, sambungan perekat (lem), dan sambungan pasak (baik pasak kayu maupun pasak besi).

Fungsi alat sambung adalah mengalihkan dan menahan gaya-gaya yang terjadi dari elemen batang yang satu kepada elemen batang lain yang akan disambung. Macam gaya yang terjadi dan macam alat sambung yang biasanya dipakai untuk menahan yaitu, gaya geser adalah perekat, baut, paku, dan pasak kayu, untuk lentur memakai baut, paku, dan pasak, dan sedangkan jungkit menggunakan pasak (Yap 1999). 5 2.4 Sambungan Paku Sambungan paku merupakan jenis sambungan titik buhul, yaitu sambungan untuk merangkai buhul atau simpul struktur. Menurut Yap (1999) beberapa keuntungan menggunakan sambungan paku, diantaranya : 1. Effisiensi kekakuan sambungan cukup besar (efisiensi kekakuan sambungan perekat sekitar 100 %, pasak 60 %, paku 50 %, dan baut 30 %). 2. Perlemahan relatif kecil (sekitar 10 %) dan dapat diabaikan. 3. Kekuatan sambungan tidak tergantung arah serat, dan pengaruh cacat kayu kurang. 4. Beban pada penampang lebih merata. 5. Struktur lebih kaku. 6. Dapat dikerjakan relatif lebih cepat. 7. Tidak membutuhklan tenaga ahli. 8. Harga paku relatif murah. 3 METODE PENELITIAN 3.1 Bahan Penelitian Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah kayu jabon (Anthocepalus cadamba Miq) dengan umur 5 tahun dalam bentuk papan yang berasal dari daerah Cianjur, Jawa Barat dan paku dengan panjang 5 cm dan diameter 2,7 mm. 3.2 Alat Penelitian Alat yang digunakan antara lain palu, bor, moisture meter, gergaji mesin (circular saw), mesin serut (planner), mesin amplas, penggaris, spidol, kaliper, deflektometer, timbangan digital, ember, air, oven, dan desikator. Peralatan utama penelitian adalah UTM (Universal Testing Machine) merk Instron tipe 3369 Series IX Version 8.27.00 kapasitas 5 ton yang digunakan untuk pengujian lentur statis.

6 3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian Kegiatan penelitian dilaksanakan di Laboratorium Pengujian Bahan pada Bagian Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu dan Laboratorium Pengerjaan Kayu pada Bagian Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan Kampus IPB Bogor dari bulan Juli hingga November 2012. 3.4 Prosedur Penelitian 3.4.1 Pembuatan dan Pengeringan Papan Lamina Papan-papan lamina kayu jabon dikeringkan secara alami dan dibantu dengan pengipasan selama ± 2 bulan atau sampai mencapai kadar air kering udara sekitar ± 12-18%. Kemudian digergaji dan diserut menjadi papan-papan lamina dengan ketebalan diinginkan, yaitu 1,00 cm, 1,67 cm, 2,00 cm, dan 3,00 cm; dengan lebar 15 cm; dan panjang 100 cm. 3.4.2 Pemilahan Lamina Pemilahan lamina dilakukan dengan menggunakan metode pemeriksaan secara visual dan berdasarkan nilai modulus of elasticitynya (MOE) yang dilakukan dengan cara pengujian sistem non destructive test menggunakan metode pemilahan elastisitas kayu konvensional dengan deflektometer (Gambar 1). Papan lamina yang diuji hanya papan dengan tebal 1 cm dan 1,67 cm karena untuk menentukan penempatan papan sebagai lapisan core atau face dan back. Untuk papan lamina dengan tebal 2 cm dan 3 cm tidak perlu diuji karena penempatan lamina pada lapisan panel sudah pasti, yaitu papan 3 cm sebagai core dan papan 2 cm sebagai face dan back. Gambar 1. Pemilahan lamina dengan deflektometer Lamina-lamina dengan nilai MOE paling tinggi dipisahkan untuk disusun pada bagian face dan back Cross Laminated Timber pada ketebalan lamina 1 cm dan 1,67 cm. Sedangkan untuk lamina-lamina memiliki nilai MOE lebih rendah disusun pada bagian core. Lamina yang disusun pada bagian core ini dipotong

dengan gergaji mesin (circular saw) untuk membuat sudut 0 o, 30 o, 45 o, 60 o, dan 90 o. Pola susunan panel CLT disajikan pada Gambar 2. 7 Sumber: Anggraini. (2012). Gambar 2. Bentuk panel CLT berdasarkan penyusunan orientasi sudut lamina (0, 30, 45, 60, dan 90 ) 3.4.3 Penyusunan Lamina Prinsip penyusunannya adalah dengan menempatkan lamina yang memiliki nilai MOE yang tinggi di bagian luar (face dan back) dan lamina yang memiliki

8 nilai MOE rendah di bagian dalam (core). Cross Laminated Timber terdiri dari 3 lapisan lamina dengan 3 kombinasi ketebalan, yaitu tipe CLT A 1 (1-3-1 cm), A 2 (2-1-2 cm) dan A 3 (1,67-1,67-1,67 cm). Bagian tengah (core) panel CLT disusun dengan 5 pola orientasi sudut, yaitu B 1 = 0, B 2 = 30, B 3 = 45, B 4 = 60 dan B 5 = 90. 3.4.4 Pemakuan Panel Pemakuan dilakukan dengan menggunakan paku panjang 5 cm dan diameter 2,7 mm dengan jenis paku 2 BWG 12 menurut daftar Va PKKI Total jumlah paku yang dibutuhkan bentang sepanjang 71 cm adalah 72 paku. Pemakuan dilakukan secara manual dengan menggunakan alat bantu palu. Pola pemakuan dan jarak antar paku berbeda-beda pada tiap pola orientasi sudut panel CLT. Karena menyesuaikan untuk menyambung lapisan core pada panel. Hasil pemakuan panel disajikan pada Gambar 3.

9 Gambar 3. Hasil pemakuan panel CLT berdasarkan penyusunan orientasi sudut lamina (0, 30, 45, 60, dan 90 ) 3.4.5 Pengujian Panel Pengujian sifat fisis meliputi kerapatan, kadar air, dan kembang susut serta sifat mekanis meliputi MOE dan MOR mengacu pada standar ASTM D 143 (2005) tentang Standard Methods of Testing Small Clear Specimens of Timber. 3.4.5.1 Sifat Fisis Kerapatan Kerapatan dihitung dengan cara membagi berat kering udara (BKU) dengan volume kering udara (VKU) contoh uji berukuran (5x5x5) cm. Penimbangan dilakukan pada saat contoh uji telah mencapai kondisi kering udara. Selanjutnya diukur juga dimensi panjang, lebar, dan tebal dengan menggunakan kaliper. Nilai kerapatan dihitung dengan rumus : BKU Kerapatan (g/cm³) = VKU Kadar Air Contoh uji berukuran (5x5x5) cm diukur berat awalnya (berat kering udara atau BKU) lalu dioven tanur dengan suhu 103 + 2 o C sampai beratnya konstan. Setelah itu ditimbang menggunakan timbangan digital (BKT). Kadar air dihitung dengan rumus : BKU - BKT Kadar air (%) = x 100% BKT Pengembangan Volume Contoh uji berukuran (5x5x5) cm diukur dimensi awalnya (DA), lalu direndam selama 1 minggu. Setelah itu contoh uji dikeluarkan dari rendaman lalu diukur dimensinya kembali dengan menggunakan kaliper (DB). Pengembangan volume dihitung dengan rumus : DBx 100% DA Pengembangan volume (%) = DA Penyusutan Volume Contoh uji yang telah direndam pada pengujian pengembangan volume (DA), dioven pada tanur sampai beratnya konstan (2 hari) lalu diukur dimensinya menggunakan kaliper (DB). Penyusutan volume dihitung dengan rumus :

10 Susut volume (%) = DA - DB DA x 100% 3.4.5.2 Sifat Mekanis MOE (Modulus of Elasticity) Contoh uji berukuran p = 76 cm, l = 15 cm, t = 5 cm diuji dengan beban terpusat berada ditengah bentang panel, dengan panjang bentang 71 cm. Nilai MOE dihitung dengan rumus : 3 PL 4 Ybh MOE = 3 Dimana: MOE : Modulus of elasticity (kg/cm 2 ) P : Besar perubahan beban sebelum batas proporsi (kg) L : Jarak sangga (cm) Y : Besar perubahan defleksi akibat P (cm) b : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm) MOR (Modulus of Rupture) Contoh uji berukuran p = 76 cm, l = 15 cm, t = 5 cm diuji dengan beban terpusat berada ditengah bentang panel, dengan panjang bentang 71 cm. Pengujian dilakukan sampai contoh uji mengalami kerusakan. Nilai MOR dihitung dengan rumus : 3PL MOR = 2 2bh Dimana: MOR : Modulus of rupture (kg/cm 2 ) P : Beban maksimum (kg) L : Jarak sangga (cm) b : Lebar contoh uji (cm) h : Tebal contoh uji (cm) Kekuatan Lateral Paku Contoh uji kekuatan lateral paku dibuat dengan ukuran (6x8x5) cm dengan jumlah paku 2 buah, diuji dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu memanjang paku. Kekuatan lateral dihitung pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm saat contoh uji ditekan dengan rumus: Batas beban ijin yang diperkenankan per paku dikelompokkan menurut ketebalan kayu pada lamina penyusun di bagian core. Rumus yang digunakan untuk menghitung beban ijin pada sambungan tampang dua (PKKI Pasal 15 ayat 3) sebagai berikut :

11 Dimana S : Gaya yang diijinkan per paku (kg) b : Tebal kayu (cm) d : Diameter paku (cm) : Tegangan ijin desak kayu (kg/cm 2 ) Kekuatan Geser Paku Contoh uji pada kekuatan geser paku berukuran (6x8x5) cm dengan jumlah paku 2 buah, diuji dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu memanjang paku. Kekuatan geser paku dihitung pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm saat contoh uji ditekan lalu dibagi 4 kali penampang luas paku dengan rumus : 15 cm 100 cm Keterangan : 1. Contoh uji MOE/ MOR (76 cm x 15 cm x 5 cm) 2. Contoh uji kerapatan dan kadar air (5 cm x 5 cm x 5 cm) 3. Contoh uji penyusutan dan pengembangan volume (5 cm x 5 cm x 5 cm) 4. Contoh uji kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku ( 6 cm x 8 cm x 5 cm) Gambar 4. Pola pemotongan contoh uji Cross Laminated Timber 3.5 Prosedur Analisis Data Proses pengolahan data dilakukan dengan Microsoft Excel 2007 dan SAS 9.1.3, dengan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor perlakuan yaitu faktor A adalah kombinasi ketebalan (A 1 = 1-3-1 cm, A 2 = 2-1-2 cm, A 3 = 1.67-1.67-1.67 cm) dan faktor B yaitu orientasi sudut lamina tengah ( B 1 =0 o, B 2 =30 o, B 3 =45 o, B 4 =60 o, B 5 =90 o ). Uji lanjut yang digunakan adalah uji Duncan. Model rancangan percobaannya sebagai berikut: Yijk = µ + Ai + Bj + (AB)ij + εijk Dimana : Yijk = Nilai pengamatan pada bilangan ke-k yang disebabkan oleh taraf ke-i faktor A dan taraf ke-j faktor B µ = Nilai rata-rata sebenarnya

12 Ai = Nilai pengaruh kombinasi ketebalan lamina pada taraf ke-i Bj = Nilai pengaruh orientasi sudut lamina pada taraf ke-j (AB)ij = Nilai pengaruh interaksi antar faktor A (kombinasi ketebalan lamina) pada taraf ke-i (1-3-1 cm), (2-1-2 cm), dan (1,67-1,67-1,67 cm) dan faktor B (orientasi sudut lamina) pada taraf ke-j (0,30,45,60,90 ) εijk = Nilai galat/kesalahan percobaan. k = Ulangan Uji lanjut menggunakan uji Duncan. Apabila pengaruh faktor utama dan interaksi antar faktor utama nyata pada tingkat kepercayaan 95%, maka pengolahan dan analisis data dilanjutkan dengan menggunakan uji Duncan. 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil 4.1.1 Sifat Fisis Secara keseluruhan hasil rata-rata nilai kerapatan (KR), kadar air (KA), pengembangan volume (PV), dan penyusutan volume (SV) Cross Laminated Timber kayu Jabon masing-masing adalah 0,4 g/cm 3, 15,65 %, 3,89%, dan 5,12 %. Data hasil pengujian sifat fisis selengkapnya disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Data pengujian sifat fisis Cross Laminated Timber kayu jabon No Contoh Uji KR KA PV SV (g/cm³) (%) (%) (%) Kontrol 0,30 14,46 3,51 3,48 1 A 1 B 1 0,37 18,15 4,69 7,53 2 A 1 B 2 0,40 16,08 4,14 5,94 3 A 1 B 3 0,37 16,09 3,87 5,62 4 A 1 B 4 0,37 14,80 3,57 5,46 5 A 1 B 5 0,41 12,88 3,33 4,16 6 A 2 B 1 0,34 14,64 4,55 6,30 7 A 2 B 2 0,37 18,25 4,29 4,59 8 A 2 B 3 0,33 16,44 4,25 3,92 9 A 2 B 4 0,35 16,22 4,14 3,67 10 A 2 B 5 0,34 15,62 3,79 3,61 11 A 3 B 1 0,51 14,85 4,83 8,01 12 A 3 B 2 0,47 13,18 3,99 6,71 13 A 3 B 3 0,46 17,56 3,11 4,50 14 A 3 B 4 0,42 15,84 3,02 3,41 15 A 3 B 5 0,41 14,17 2,82 3,31 Rata-rata 0,40 15,65 3,89 5,12 Standar Deviasi 0,03 1.61 0,62 1,52

4.1.2 Sifat Mekanis Sifat mekanis yang diujikan dalam penelitian ini diantaranya adalah MOE, MOR, kekuatan lateral paku, dan kekuatan geser paku. Berikut di bawah ini adalah tabel hasil pengujian sifat mekanis. Tabel 2. Data pengujian sifat mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon No Kekuatan Lateral Geser Paku Contoh MOE MOR Paku (kg) (kg/cm²) Uji (kg/cm²) (kg/cm²) 1,5 mm 5 mm 1,5 mm 5 mm Kontrol 28715 276 1 A 1 B 1 10500 164 3 97 26 848 2 A 1 B 2 9441 163 1 75 12 657 3 A 1 B 3 8645 115 3 93 28 815 4 A 1 B 4 8476 115 6. 108 56 917 5 A 1 B 5 7557 114 2 99 23 868 6 A 2 B 1 12121 218 1 113 9 990 7 A 2 B 2 9853 188 3 91 28 792 8 A 2 B 3 9836 154 9 80 83 701 9 A 2 B 4 8721 148 27 97 239 850 10 A 2 B 5 8709 142 20 66 177 577 11 A 3 B 1 9951 255 17 109 151 951 12 A 3 B 2 8897 254 3 128 27 1118 13 A 3 B 3 8621 236 3 152 30 1328 14 A 3 B 4 8496 211 37 156 327 1366 15 A 3 B 5 8216 193 31 85 274 740 Rata-rata 9203 178 11 103 99 901 Standar Deviasi 1120 48 12 25 106 225 Tabel 3. Analisis keragaman sifat fisis dan mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon. Sumber Interaksi Kombinasi Panel Orientasi Sudut Keragaman Keduanya Kerapatan 0,0001* 0,0414* 0,0086* Kadar Air 0,0395* 0,0018* 0,0019* Pengembangan Volume 0,0001* 0,0001* 0,0097* Susut volume 0,0267* 0,0001* 0,5504 tn MOE 0,0001* 0,0001* 0,0001* MOR 0,0001* 0,0001* 0,0001* KLP sesaran 1,5 mm 0,0015* 0,0001* 0,0118* KLP sesaran 5 mm 0,0001* 0,0001* 0,0001* KGP sesaran 1,5 mm 0,0012* 0,0001* 0,0081* KGP sesaran 5 mm 0,0001* 0,0001* 0,0001* KLP : kekuatan lateral paku, KGP : kekuatan geser paku, * : berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 %, tn : tidak berbeda nyata pada selang kepercayaan 95 %. 13

14 4.2 Pembahasan 4.2.1 Kerapatan Nilai kerapatan rata-rata Cross Laminated Timber kayu jabon yang didapat adalah 0,4 g/cm³ dan kerapatan kontrol adalah sebesar 0,3 g/cm³ (Tabel 1). Analisis keragaman (Tabel 3) memperlihatkan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, dan interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata terhadap nilai kerapatan Cross Laminated Timber selang kepercayaan 95%. Bebeda dengan penelitian Apriliana (2012) yang menyebutkan bahwa kombinasi ketebalan dan orientasi sudut tidak berpengaruh terhadap nilai kerapatan panel. Hasil uji lanjut Duncan memperlihatkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina pada nilai kadar air menunjukan bahwa panel A 3 B 1, A 3 B 2, dan A 3 B 3 mempunyai nilai kerapatan paling tinggi masing-masing sebesar 0,51g/cm³, 0,47 g/cm³, dan 0,46 g/cm³. Pola sebaran nilai interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut masih sangat beragam, namun untuk kombinasi tebal A 3 (1,67-1,67-1,67 cm) memiliki hasil yang menunjukan bahwa semakin kecil orientasi sudut panel maka nilai kerapatannya akan semakin besar (Gambar 5). Gambar 5. Pola sebaran nilai kerapatan Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 4.2.2 Kadar Air Hasil penelitian menunjukan rataan kadar air Cross Laminated Timber kayu jabon berkisar antara 12,88% hingga 18,25%. Rata-rata nilai kadar air CLT dan papan kontrol masing-masing sebesar 15,65% dan 14,46%. Hasil penelitian sesuai dengan kisaran besarnya nilai kadar air kering udara untuk iklim Indonesia yaitu sebesar 12-20% (Praptoyo 2010). Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan panel, orientasi sudut, dan interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut memberikan pengaruh nyata terhadap kadar air Cross Laminated Timber pada selang kepercayaan 95%. Pola sebaran dari interaksi tersebut ditunjukan pada Gambar 6.

15 Hasil uji lanjut Duncan memperlihatkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut pada nilai kadar air menunjukan bahwa panel A 2 B 2, A 1 B 1, dan A 3 B 3 mempunyai nilai kadar air paling tinggi masing-masing sebesar 18,25%, 18,15%, dan 17,56% dan berbeda nyata terhadap kadar air panel lainnya. Persebaran nilai kadar air panel (Gambar 5) menunjukan bahwa nilai kadar air akan semakin besar pada orientasi sudut yang semakin kecil, namun kecendrungan berbeda pada kombinasi panel A 2 B 1, A 3 B 1, dan A 3 B 2. Perbedaan persebaran nilai tersebut dapat disebabkan oleh tebal lamina penyusun panel berbeda satu dengan lainnya juga pengaruh letak lamina pada batang pohon sehingga lamina-lamina tersebut sebelum disambung masih memiliki kadar air yang beragam (Perdana 2012). Gambar 6. Pola sebaran nilai kadar air Cross Laminated Timber menurut kombinasi tebal dan orientasi sudut lamina 4.2.3 Pengembangan Volume Nilai rata-rata hasil pengujian pengembangan volume Cross Laminated Timber kayu jabon berkisar antara 2,82% hingga 4,83 % dan rata-rata sebesar 3,89%, sedangkan pengembangan volume untuk papan kontrol sebesar 3,51% (Tabel 1). Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, serta interaksi antara kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut berpengaruh nyata terhadap pengembangan volume pada selang kepercayaan 95%. Pola sebaran pengembangan volume menurut interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 6. Hasil uji lanjut Duncan menunjukan nilai pengembangan volume kombinasi A 3 B 1, A 1 B 1, A 2 B 1 memiliki nilai pengembangan volume relatif sama tetapi lebih tinggi yaitu masing-masing sebesar 4,83%, 4,69%, dan 4,55%. Nilai pengembangan volume paling rendah terdapat pada panel kombinasi A 3 B 5 (2.82%). Fakta tersebut sesuai dengan penelitian Anggraini (2012) yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon dengan menggunakan perekat isosianat yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90. Artinya semakin besar sudut maka semakin kecil pula nilai pengembangan volumenya.

16 Gambar 7. Pola sebaran nilai pengembangan volume menurut kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina 4.2.4 Penyusutan Volume Hasil penelitian menunjukan bahwa rata-rata nilai penyusutan volume Cross Laminated Timber berkisar antara 3,31% hinga 8,01% dengan rata-rata 5,12% dan kontrol sebesar 3,48%. Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa pada selang kepercayaan 95% kombinasi ketebalan dan orientasi sudut memberikan pengaruh yang nyata terhadap penyusutan volume sedangkan interaksi kombinasi ketebalan dengan orientasi sudut tidak memberikan pengaruh nyata. Hal ini diduga karena lamina yang disusun menjadi Cross Laminated Timber tidak seragam nilai berat jenisnya. Pola sebaran nilai penyusutan volume menurut interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Gambar 8. Hasil uji lanjut nilai penyusutan volume berdasarkan orientasi menunjukan orientasi sudut 45, 60, dan 90 memiliki nilai yang seragam dan berbeda dengan orientasi sudut 0 dan 30. Jika dilihat nilai terkecil dari penyusutan volume ini, telah sesuai dengan penelitian Anggraini (2012) yang menyatakan bahwa panel CLT dari kayu Jabon menggunakan perekat isosianat yang dihasilkan memberikan dimensi yang lebih stabil pada orientasi sudut 90. Hasil rata-rata penyusutan panel berdasarkan orientasi sudut menunjukan bahwa panel dengan orientasi sudut 90 memiliki nilai penyusutan volume sebesar 3,69% merupakan nilai terkecil. Karena terdapat kecenderungan semakin besar sudut maka nilai kembang susut (stabilitas dimensi) akan semakin kecil. Ini juga sesuai dengan analisisa dasar yang menyebutkan semakin besar sudut orientasi maka kembang atau susut volume akan semakin kecil. Hal tersebut dikarenakan terjadinya tarik menarik antar serat yang memiliki arah berlawanan sehingga dimensi panel memiliki kestabilan paling baik.

17 Susut Volume (%) 7 6 5 4 3 2 1 0 A1 A2 A3 Kontrol Susut Volume (%) 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Kombinasi Tebal Orientasi Sudut (a) (b) Gambar 8. Pola sebaran nilai penyusutan volume menurut kombinasi tebal lamina (a) dan orientasi sudut lamina (b) 4.2.5 Modulus of Elasticity (MOE) Rataan kekakuan lentur panel Cross Laminated Timber kayu jabon (MOE) berkisar antara 8476 kg/cm² hingga 12121 kg/cm². Sedangkan untuk nilai kontrol jauh lebih tinggi yaitu sebesar 28715 kg/cm². Analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, dan interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata pada selang kepercayaan 95% terhadap nilai MOE. Pola sebaran nilai MOE CLT kayu jabon berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina disajikan pada Gambar 9. Haygreen dan Bowyer (1986) menjelaskan bahwa tegangan maksimum terjadi pada permukaan atas dan bawah balok lentur. Hasil penelitian menunjukan bahwa pada kombinasi ketebalan A 2 (2-1-2 cm) memiliki nilai MOE yang paling besar daripada yang lainnya. Dan yang paling rendah nilai MOE adalah kombinasi ketebalan A 1 (1-3-1 cm). Hal tersebut dapat disebabkan pada saat dilakukan pembebanan terpusat, lapisan atas lamina akan mengalami gaya tekan maksimum dan lapisan bawah lamina akan mengalami gaya tarik maksimum sehingga bagian dari struktur panel yang paling mempengaruhi nilai modulus elastisitasnya adalah lamina sejajar (atas-bawah). Secara umum rata-rata nilai MOE CLT kayu jabon hanya 32 % dari nilai MOE kayu kontrol. Kekauan dari panel CLT kayu jabon menggunakan paku masih rendah. Sehingga peran paku sebagai pengganti perekat belum optimal. Karena pada penyusunan panel CLT menggunakan paku terdapat beberapa celah pada bagian papan diantara paku yang menyebabkan kerusakan lebih cepat saat pengujian. Tidak seperti sambungan dengan perekat yang pelaburannya merata disetiap lamina sehingga kekakuan panel yang dihasilkan lebih baik. Menurut Yap (1999) Efisiensi kekakuan sambungan paku sebesar 50 % sedangkan perekat sebesar 100 %.

18 Gambar 9. Pola sebaran nilai MOE Cross Laminated Timber berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina 4.2.6 Modulus of Rupture (MOR) Hasil penelitian menunjukan nilai MOR Cross Laminated Timber secara keseluruhan berkisar antara 114 kg/cm² hingga 255 kg/cm², sedangkan untuk kontrol sebesar 276 kg/cm². Hasil analisis keragaman (Tabel 3) menunjukan bahwa kombinasi ketebalan, orientasi sudut, serta interaksi keduanya memberikan pengaruh nyata terahdap nilai MOR pada selang kepercayaan 95%. Hasil uji lanjut memperlihatkan bahwa kombinasi A 3 B 1 dan A 3 B 2 memiliki nilai MOR paling tinggi yaitu masing-masing sebesar 255 kg/cm² dan 254 kg/cm² yang berbeda nyata dengan yang lainnya. Kombinasi A 1 B 5 memiliki nilai MOR paling rendah yaitu masing-masing 114 kg/cm². Hasil rata-rata nilai MOR menurut kombinasi ketebalan lamina menunjukan kombinasi A 3 memiliki nilai yang terbesar dan berbeda nyata terhadap yang lainnya. Ini dapat disebabkan karena pengaruh nilai kerapatan kayu yang menyebutkan bahwa kombinasi A 3 memiliki nilai terbesar, sehingga nilai MOR dengan kerapatan berbanding lurus. Selain itu perlakuan kombinasi dengan tebal lamina yang seragam dapat menahan gaya tekan, gaya tarik, dan gaya geser menjadi lebih optimal, ini disebabkan pendistribusian beban dalam menahan gaya seimbang pada tiap lapisan karena lamina penyusunnya memiliki tebal yang sama. Ada kecenderungan semakin kecil orientasi sudut lamina tengah (semakin sejajar) maka nilai MOR akan semakin besar, sebaliknya semakin besar orientasi sudut lamina maka nilai MOR semakin kecil. Rata-rata (178 Kg/cm²) Gambar 10. Pola sebaran nilai MOR Cross Laminated Timber berdasarkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina

19 4.2.7 Kekuatan Lateral Paku Sesaran yang dipakai untuk pengujian kekuatan lateral paku dan kekuatan geser paku adalah sesaran 1,5 mm dan 5 mm. Displacement atau sesaran tersebut ditetapkan berdasarkan standar yang berlaku di Indonesia yaitu sesaran 1,5 mm (PKKI-61) dan sesaran 5 mm yang merupakan batas yang diduga sambungan paku telah mengalami kerusakan atau berada di zona inelastic nonlinier (Sadiyo et al., 2009). Hasil penelitian menunjukan nilai kekuatan lateral paku pada sesaran 1,5 mm berkisar antara 1 kg sampai 37 kg dan rata-rata sebesar 11 kg. Hasil uji lanjut menunjukan bahwa kombinasi A 3 B 4 (37 kg) dan A 3 B 5 (31 kg) memiliki nilai paling besar dan berbeda nyata dengan yang lainnya. Sedangkan nilai paling rendah terdapat pada kombinasi A 1 B 2 dan A 2 B 1 dengan masing-masing nilai 1 kg. Nilai kekuatan lateral paku pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm ini nilainya masih sangat beragam. Ini disebabkan karena terjadi kerusakan (fracture) pada paku sehingga berbentuk agak bergelombang dan posisi paku pada setiap contoh uji tidak lurus dengan seragam. Untuk hasil kekuatan lateral paku pada saat sesaran 5 mm dikonversi menjadi beban ijin dengan membagi dua kekuatan lateral paku dengan faktor keamanan 2,75 (Yap 1999). Hasil yang diperoleh untuk nilai rata-rata pada panel A 1 sebesar 34 kg, A 2 sebesar 32 kg, dan A 3 sebesar 45 kg. Jika dibandingkan dengan PKKI 1961 untuk kekuatan ijin paku tampang dua yaitu 51 kg untuk tebal kayu 3 cm, 27 kg untuk tebal kayu 1 cm, dan 45 kg untuk tebal kayu 1,67 cm, maka diihat dari nilai rata-rata kekuatan lateral paku hasil penelitian hanya panel kombinasi A 1 (1-3-1 cm) yang berada dibawah batas aman. Kekuatan Lateral Paku (kg) 60 50 40 30 20 10 0 A1B1 A1B2 A1B3 A1B4 A1B5 A2B1 A2B2 A2B3 A2B4 A2B5 Kombinasi Panel Kekuatan Lateral Paku (Kg) 1.5 mm Kekuatan Lateral Paku (Kg) 5 mm A3B1 A3B2 A3B3 A3B4 A3B5 Beban ijin paku: 51 kg (PKKI 1961) untuk tebal kayu 3 cm Beban ijin paku:45 kg (PKKI 1961) untuk tebal kayu 1,67 cm Beban ijin paku: 27 kg (PKKI 1961) untuk tebal kayu 1 cm Gambar 11. Pola sebaran nilai kekuatan lateral paku pada sesaran 1,5 mm dan 5 mm berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina

20 4.2.8 Kekuatan Geser Paku Nilai kekuatan geser paku pada saat sesaran 1,5 mm dan 5 mm memiliki nilai rata-rata masing-masing 99,39 kg/cm² dan 901,5 kg/cm². Hasil analisis keragaman kekuatan geser paku berdasarkan kombinasi ketebalan dan orientasi sudut disajikan pada Tabel 3. Hasil uji lanjut pada kekuatan geser paku saat sesaran 1,5 mm menunjukan bahwa kombinasi A 3 B 4 sebesar 327 kg/cm² merupakan kombinasi paling tinggi dan berbeda nyata dengan yang lainnya. Sedangkan pada saat kekuatan geser paku saat sesaran 5 mm, hasil uji lanjut menunjukan kombinasi A 3 B 3 dan A 3 B 4 dengan masing-masing nilai 1328 kg/cm² dan 1366 kg/cm² memiliki nilai paling tinggi dan berbeda nyata dengan panel lainnya. Kekuatan Geser Paku (kg/cm²) 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 A1B1 A1B2 A1B3 A1B4 A1B5 A2B1 A2B2 A2B3 A2B4 A2B5 A3B1 A3B2 A3B3 Kombinasi Panel Kekuatan Geser Lateral Paku (kg/cm²) 1.5 mm Kekuatan Geser Lateral Paku (kg/cm²) 5 mm A3B4 A3B5 Gambar 12. Pola sebaran kekuatan geser paku sesaran 1,5 mm dan 5 mm berdasarkan interaksi kombinasi ketebalan dan orientasi sudut lamina Pola sebaran nilai kekutan geser paku ini masih beragam dikarenakan posisi paku pada setiap contoh uji diduga tidak sejajar dan terjadi kerusakan (fracture) pada paku sehingga berbentuk agak bergelombang karena paku menahan geseran antar lamina. Keuntungan dari sambungan paku diantaranya membuat beban pada penampang lebih merata dan membuat struktur lebih kaku sehingga dapat menahan geseran antar lamina. Bentuk paku dan contoh uji papan lamina setelah pengujian disajikan pada Gambar 13. (a) (b) Gambar 13. Bentuk paku setelah pengujian (a) dan bentuk contoh uji papan lamina setelah pengujian (b)

21 5 SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan 1. Sifat fisis Cross Laminated Timber kayu jabon, untuk nilai kerapatan, kadar air dan pengembangan volume dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya. Sedangkan untuk susut volume hanya dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan dan orientasi sudut. 2. Hasil rata-rata nilai kerapatan, kadar air, pengembangan volume, dan penyusutan volume Cross Laminated Timber kayu Jabon masing-masing adalah 0,4 g/cm 3, 15,65 %, 3,89%, dan 5,12 %. 3. Sifat mekanis Cross Laminated Timber kayu jabon, nilai MOE, MOR, kekuatan lateral paku, dan kekuatan geser paku dipengaruhi oleh kombinasi ketebalan, orientasi sudut lamina, dan interaksi keduanya. 4. Hasil rata-rata nilai MOE, MOR, kekuatan lateral paku sesaran 1,5 mm, kekuatan lateral paku sesaran 5 mm, kekuatan geser paku sesaran 1,5 mm, dan kekuatan geser paku sesaran 5 mm Cross Laminated Timber kayu Jabon masing-masing adalah 9203 kg/cm², 178 kg/cm², 11 kg, 103 kg, 99 kg, dan 901 kg. 5. Nilai MOE rata-rata yang diperoleh masih jauh di bawah MOE kontrol yaitu hanya sekitar 32% saja sehingga kekakuan panel masih relatif rendah. Sedangkan untuk nilai rata-rata MOR yang didapat mencapai 64,13% dari kayu kontrolnya. 6. Nilai rata-rata kekuatan lateral paku yang diperoleh secara umum mendekati kekuatan ijin lateral paku tampang dua berdasarkan PKKI 1961. 7. Berdasarkan hasil nilai stabilitas dimensi, MOE, dan MOR yang diperoleh, panel dengan kombinasi ketebalan 1,67-1,67-1,67 cm dan orientasi sudut 45 merupakan panel CLT terbaik yang dihasilkan. 5.2 Saran 1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam ukuran skala pemakaian agar dapat diketahui penggunaan kayu jabon yang lebih optimal sebagai produk panel CLT. 2. Untuk meningkatkan kekakuan panel CLT dengan penambahan jumlah paku pada sambungan dan jarak antar paku lebih rapat. DAFTAR PUSTAKA Anggraini R. 2012. Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Jabon Berdasarkan Ketebalan dan Orientasi Sudut Lamina. [Tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Apriliana F. 2012. Pengaruh Kombinasi Tebal dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber Kayu Sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen). [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.

22 ASA Forestry. 2012. Investasi Jabon dan Sengon Timber Estate [Internet]. [diunduh 2013 Jan 19]. Tersedia dari: http://hutanrakyat.com/index.php/hutanpemberdayaan/tentang-green-social/komoditas-jabon-sengon-kapulaga Associates H. 2010. Pengaruh Ketebalan dan Orientasi Sudut Lamina Terhadap Karakteristik Cross Laminated Timber. B & K Timber Structure A Trading Division of B & K Steelwork Fabrications Limited. [ASTM] American Society for Testing and Material. 2005. Annual Book of ASTM StandardsVolume 04-10, Wood. D 143 (2005). Standards Testing Methods for Small Clear Specimen of Wood. USA. Crespell P dan Gagnon S. 2010. Cross Laminated Timber: a Primer. Canada : FP Innovations. Dipantara. 2011. Hutan Rakyat [Internet]. [diunduh 2013 Jan 19]. Tersedia dari: http://www.dipantara.net/ [FWPA] Forest and Wood Products Australia. 2011. Massive Timber Construction System Cross-Laminated Timber (CLT). Timber Development Association (NSW). Suite604, 486 Pasific Highway. Haygreen, J. G. dan Bowyer. 1986. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu. Suatu Pengantar. Hadikusumo, S. A dan Prawirohatmodjo, penerjemah. Yogyakarta (ID): S. Gadjah Mada University Press. Mardikanto TR, Karlinasari L, Bahtiar ET. 2009. Sifat Mekanis Kayu. Bogor (ID): Fakultas Kehutanan IPB. Peraturan Menteri Kehutanan, Lampiran I. 2004. Pedoman Pembuatan Tanaman Hutan Rakyat Gerakan Nasional Rehabilitasi Hutan dan Lahan. P.03/Menhut- V/2004: 1-2. Perdana RR. 2012. Karakteristik beberapa Sifat Fisik dan Mekanik Panel Laminasi Silang Kayu Mindi (Melia azedarach Linn). [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Perkins P, McCloskey K. 2010. A Strategic Plan for the Commercialization of Cross-Laminated Timber in Canada and the United State. Canadian Wood Council. Praptoyo H. 2010. Sifat Anatomi dan Sifat Fisika Kayu Mindi (Melia azedarach Linn) dari Hutan Rakyat di Yogyakarta. Dalam Jurnal Ilmu Kehutanan vol IV No 1 : 21-27. Sadiyo S, Nugroho N, Surjokusumo S, dan Wahyudi I. 2009. Nilai Desain Acuan Sambungan Kayu Geser Ganda dengan Paku Berpelat Sisi Ganda Akibat Beban Uni-Aksial Tekan Menurut Berbagai Analisis Pendekatan. Bogor. Teknologi Hasil Hutan Institut Pertanian Bogor. [TGC] Tree Grower Community Fahutan IPB. 2010. Jabon [Internet]. [diunduh 2012 Des 9]. Tersedia dari: tgcfahutanipb.wordpress.com/2010/03/19/jabon/ Yap KHF. 1999. Kontruksi Kayu. Bandung (ID): Penerbit CV Trimatra Mandiri.