Kerusakan Balok Lentur pada Konfigurasi Pembebanan Terpusat.

Abstract

Bahan struktural kayu perlu memperhatikan nilai stabilitasnya agar kayu tersebut tidak mengalami puntiran, tergeser atau terputar saat diberi pembebanan. Kayu harus memiliki sifat kekakuan dan kekuatan yang tinggi sehingga mampu mempertahan keteguhannya dan mencegah terjadinya kegagalan. Kegagalan pada kayu dapat dijelaskan pada sebuah kurva antara beban dan deformasi yang menunjukkan beban yang dipikul sampai pada beban maksimum hingga terjadinya kerusakan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai stabilitas balok kayu (CL), menganalisis kurva beban-deformasi melalui model Hooke, O’Halloran, dan Ramberg-Osgood terhadap kerusakan serta melihat gambaran kerusakan yang terjadi pada balok lentur. Bahan yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah pinus (Pinus merkusii Jungh et de Vriese), agathis (Agathis dammara (Lambert) Rich), mahoni (Swietenia macrophylla King), dan meranti merah (Shorea leprosula Miq). Pengujian sifat fisis meliputi pengujian kadar air, berat jenis dan kerapatan, sementara pengujian sifat mekanis meliputi kekuatan lentur, modulus elastisitas, dan daktilitas. Pengujian mekanis dilakukan pada contoh kecil bebas cacat dan ukuran penuh, sedangkan sifat fisis diuji hanya pada contoh kecil bebas cacat. Sebelum pengujian mekanis, contoh uji ukuran penuh dipilah secara visual dan dihitung rasio kekuatannya (S) sesuai dengan banyaknya cacat yang terkandung dalam contoh uji. Hasil penelitian menunjukkan rasio kekuatan kayu tertinggi yaitu pada kayu meranti 55.85%, agathis 52.98%, pinus 46.76%, dan mahoni 46.60%. Kayu daun jarum memiliki nilai S yang lebih rendah karena cacat mata kayu yang lebih banyak dibandingkan jenis kayu daun lebar. Rasio kelangsingan kayu agathis, pinus, mahoni, dan meranti berturut-turut adalah 7.48, 7.45, 7.40 dan 7.66 sehingga semua spesimen dinyatakan sebagai balok pendek. Nilai stabilitas balok (CL) mendekati 1 yang mengindikasikan bahwa balok pendek dan tidak mengalami puntiran. Model Hooke, O’Halloran, dan Ramberg-Osgood cukup baik mengepas kurva beban-deformasi contoh uji kecil bebas cacat. Namun, pada pengujian lentur contoh uji ukuran penuh, peneliti mencabut LVDT pada deformasi kurang dari 5 mm sehingga sebagian besar data tidak terbaca dan kurva beban-deformasinya tidak dapat menggambarkan titik kerusakan yang terjadi. Kurva beban-deformasi model O’Halloran, di mana wilayah batas proporsi ditetapkan sebesar 10%-40% beban maksimum, dapat menduga beban ultimit (Fu), namun masih belum mendekati data aktualnya. Pendugaan yang lebih baik diperoleh ketika wilayah proporsional dipilih 10%-78% dari beban maksimum. Kerusakan specimen balok lentur ukuran penuh antara lain pecah searah serat kayu dengan tipe kerusakan simple tension, cross-grain tension dan brash tension.