1

KAYU

1. DEFENISI KAYU

Kayu merupakan hasil hutan dari kekayaan alam, merupakan bahan mentah yang

mudah diproses untuk dijadikan barang sesuai kemajuan teknologi. Kayu memiliki

beberapa sifat sekaligus, yang tidak dapat ditiru oleh bahan-bahan lain. Pengertian kayu

disini ialah sesuatu bahan, yang diperoleh dari hasil pemungutan pohon-pohon di

hutan, yang merupakan bagian dari pohon tersebut, setelah diperhitungkan bagian-

bagian mana yang lebih banyak dimanfaatkan untuk sesuatu tujuan penggunaan.Baik

berbentuk kayu pertukangan, kayu industri maupun kayu bakar. (Dumanauw.J.F, 1990)

Kayu adalah bagian batang atau cabang serta ranting tumbuhan yang mengeras

karena mengalami lignifikasi (pengayuan).Kayu merupakan bahan yang dapat

menyerap air disekitarnya (hygroscopic), dan dapat mengembang dan menyusut sesuai

kandungan air tersebut. Karenanya, kadar air kayu merupakan salah satu syarat kualitas

produk kayu gergajian. Jika dimaksudkan menerima beban, kayu memiliki karakter

kekuatan yang berbeda dari bahan baja maupun beton terkait dengan arah beban dan

pengaruh kimiawi.Karena struktur serat kayu memiliki nilai kekuatan yang berbeda

saat menerima beban. Kayu memiliki kekuatan lebih besar saat menerima gaya sejajar

dengan serat kayu dan lemah saat menerima beban tegak lurus arah serat kayu.

2. BAGIAN-BAGIAN KAYU

3. JENIS – JENIS KAYU

1. Hati kayu (Pith) 2. Kayu teras

(Heartwood) 3. Kayu gubal

(Sapwood) 4. Lapisan kambium

(Cambium layer) 5. Pengirim makanan

(Bast) 6. Kulit pohon (Bark) 7.

8.

9.

10.

2

Kayu Jati (tectonaGrandis), Jatos, Deleg, Jawa Teak

Tumbuh di: Jawa, Selawesi Selatan, Nusa Tenggara Barat, Maluku, Lampung, Madura

Kayu Kamfer (Dryobalanops spp), Kapur, sintak, Kuras

Tumbuh di: Aceh, Sumatra Utara, Sumatra Barat, Riau dan Kalimantan

Kayu Keruing (Dipterocarpus spp), Ariung, Kayu kawan

Tumbuh di: Sumatra, Jawa, Kalimantan

Kayu meranti: merah (Shorea spp), Tengkawang, Lanau, kayu bapa

Tumbuh di: Sumatra, Jawa, Maluku

Kayu Mahoni: Sweitenia

Tumbuh di: jawa

Kayu Kelapa (cocos nucifera), Glugu

Tumbuh di: seluruh Indonesia

kayu Jati

Kayu Ebony

Kayu Berdaru

Kayu Merbau

Kayu Kranji

Kayu Balau

Kayu Bangkirai

4. KELEBIHAN KAYU

1. Bobotnya ringan (BJ dibawah 1).

2. Memiliki daya tahan yang cukup tinggi terhadap pengaruh kimia dan listrik.

3. Kayu merupakan bahan mentah yang mudah diproses untuk dijadikan barang lain.

4. Mudah didapat , murah , dan mudah dikerjakan.

5. Cukup awet/ tahan lama

6. Kayu merupakan sumber kekayaan alam yang tidak akan habis, apabila dikelola

dengan baik.

7. Kayu mempunyai sifat-sifat spesifik yang tidak bias ditiru oleh bahan lain yang dibuat

oleh tangan manusia

8. Pada umumnya kayu yang berat jenisnya tinggi mempunyai modulus elastisitas dan

kekuatan yang tinggi pula(sesuai dengan kelas kuatnya)

9. Cukup tahan terhadap beban tekan dan beban tarik.

10.

5. KEKURANGAN KAYU

3

1. Kurang homogen dengan cacat-cacat alam seperti arah serat yang membentuk

penampang, spiral dan diagonal, mata kayu, dll

2. Daya muai dan susut yang besar ( bersifat higroskopis)

3. Kurang awet.

4. Pada pembebanan dalam jangka panjang, lendutan cukup besar.

5. Mudah terbakar.

6. Apabila proses pengeringan kurang baik akan menimbulkan serangan

cendawan/jamur.

7. Disenangi serangga/kumbang kayu.

8. Cacat pada kayu mengakibatkan kekurangan atau kesulitan pada penggunaan dan

pengerjaa kayu.

9. Cacat diawal pertumbuhan, akan menjadi cacat pada kayu setelah pohon ditebang.

6. SIFAT KAYU

a) Sifat fisik kayu

Berat jenis merupakan petunjuk penting bagi aneka sifat kayu.Makin berat kayu itu,

umumnya makin kuat pula kayunya. Semakin ringan suatu jenis kayu, akan berkurang

pula kekuatannya. Berat jenis ditentukan antara lain oleh tebal dinding sel, dan kecilnya

rongga sel yang membentuk pori-pori.

a. Keawetan alami kayu

Yang dimaksud dengan keawetan alami, ialah ketahanan kayu terhadap serangan dari

unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti : jamur, rayap, bubuk, cacing laut dan makhluk

lainnya yang diukur dengan jangka waktu tahunan. Keawetan kayu tersebut disebabkan

oleh adanya suatu zat di dalam kayu (zat ekstraktif) yangmerupakan sebagian unsur racun

bagi perusak-perusak kayu, sehingga perusak tersebut tidak sampai masuk dan tinggal di

dalamnya serta merusak kayu.

b. Warna kayu

Ada beraneka macam, antara lain warna kuning, keputih-putihan, coklat muda, coklat

tua, kehitam-hitaman, kemerah-merahan dan lain sebagainya. Hal ini disebabkan oleh zat-

zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda. Warna suatu jenis kayu dapat

dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut : umur pohon dan kelembaban udara. Kayu pohon

yang lebih tua dapat lebih gelap dari kayu pohon yang lebih muda dari jenis yang sama.

Kayu yang kering berbeda pula warnanya dari kayu yang basah. Kayu yang lama berada

diluar dapat lebih gelap, dapat juga lebih pucat daripada kayu yang segar.

c. Higroskopik

Kayu mempunyai sifat higroskopik, yaitu dapat menyerap atau melepaskan air atau

kelembaban.Suatu petunjuk, bahwa kelembaban kayu sangat dipengaruhi oleh

kelembaban dan suhu udara pada suatu saat. Makin lembab udara disekitarnya akan makin

tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya.

Masuk dan keluarnya air dari kayu menyebabkan kayu itu basah atau kering. Akibatnya

kayu itu akan mengembang atau menyusut.

4

d. Tekstur

Tekstur ialah ukuran relatif sel-sel kayu.Yang dimaksud dengan sel kayu ialah serat-

serat kayu.Jadi dapat dikatakan tekstur ialah ukuran relatif serat-serat kayu. Berdasarkan

teksturnya, jenis kayu digolongkan kedalam :

− Kayu bertekstur halus, contoh : giam, lara, kulim dan lain-lain.

− Kayu bertekstur sedang, contoh : jati, senokeling dan lain-lain.

− Kayu bertekstur kasar, contoh : kempas, meranti ddan lain-lain.

e. Serat

Bagian ini terutama menyangkut sifat kayu, yang menunjukkan arah umum sel-sel

kayu didalam kayu terhadap sumbu batang pohon asal potongan tadi.Arah serat dapat

ditentukan oleh arah alur-alur yang terdapat pada permukaan kayu.Kayu dikatakan

berserat lurus, jika arah sel-sel kayunya sejajar dengan sumbu batang.Jika arah sel-sel itu

menyimpanag atau membentuk sudut terhadap sumbu batang, dikatakan kayu itu berserat

mencong.

f. Kekerasan

Pada umunya terdapat hubungan langsung antara kekerasan kayu dan berat kayu.Kayu-

kayu yang keras juga termasuk kayu-kayu yang berat.Sebaliknya kayu ringan adalah kayu

yang lunak.Cara menetapkan kekerasan kayu ialah dengan memotong kayu tersebut

dengan arah melintang. Kayu yang sangat keras akan sulit dipotong melintang dengan

pisau. Pisau tersebut akan meleset dan hasil potongannya akan memberi tanda kilau pada

kayu. Kayu yang lunak akan mudah rusak, dan hasil potongan melintangnya akan

memberikan hasil yang kasar dan suram.

g. Kesan raba

Kesan raba suatu jenis kayu adalah kesan yang diperoleh pada saat kita meraba

permukaan kayu tersebut.Ada kayu yang bila diraba memberi kesan kasar, halus, licin,

dingin dan sebagainya. Kesan raba yang berbeda-beda itu untuk tiap-tiap jenis kayu

tergantung dari : tekstur kayu, besar kecilnya air yang dikandung, dan kadar zat ekstraktif

di dalam kayu.

b) Sifat mekanik kayu

Sifat-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

mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besarnya benda. Dalam hal ini

dibedakan menjadi beberapa macam kekuatan sebagai berikut :

a. Keteguhan tarik

5

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.

b. Keteguhan tekan/kompresi

Keteguhan tekan suatu jenis kayu ialah kekuatan kayu untuk menahan muatan jika

kayu itu dipergunakan untuk penggunaan tertentu.

c. Keteguhan lengkung (lentur)

Ialah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau

untuk menahan beban-beban mati maupun hidup selain beban pukulan yang harus dipukul

oleh kayu tersebut.

d. Keuletan

Kayu yang sukar dibelah, dikatakan ulet.Dalam keuletan ini, keuletan kayu diartikan

sebagai 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.

e. Kekerasan

Kekerasan kayu dapat diartikan sebagai kemampuan kayu untuk Manahan kikisan

(abrasi).

c) Sifat kimia kayu

Susunan kimia kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan

makhluk perusak kayu.Selain itu dapat pula menentukan pengerjaan dan pengolahan

kayu, sehingga didapat hasil yang maksimal. Pada umumnya komponen kimia kayu daun

lebar dan kayu daun jarum terdiri dari 3 unsur :

− Unsur karbohidrat terdiri dari selulosa dan hemiselulosa

− Unsur non-karbohidrat terdiri dari lignin

− Unsur yang diendapkan dalam kayu selama proses pertumbuhan dinamakan zat

ekstraktif.Tabel 2.1 Komposisi unsur kayu

Unsur % berat kering

Karbon

Hidrogen

Oksigen

Nitrogen

Abu

49

6

44

Sedikit

0,1

7. PENGAWETAN KAYU

6

Tujuan Pengawetan Kayu

- Agar kayu tahan terhadap serangan-serangan serangga dan

cendikiawan

- Agar bangunan/strukturdan barang dari kayu dapat tahan lama.

- Agar tidak mudah lapuk.

Cara Pengawetan Kayu

- Cara peleburan : tir, plingkut, oli bekas, dll.

- Diarangkan : bagian luar kayu/ bagian tertentu dibakar hingga

gosong.

- Pengecatan/pelapisan

- Direndam dengan air (zat pengawet )

- Dimasuki zat pengawet ( dengan gravitasi atau tekanan/boucherie).

-

8. PENGERINGAN KAYU

Pengeringan kayu bertujuan untuk menurunkan kadar air, agar

memperoleh keuntungan :

Mengurangi berat

Menambah kekuatan kayu

Menambah stabilitas ukuran (agar tidak susut lagi)

Memperbesar lekatan lem, jika dipakai sambungan lem.

Memudahkan pemasukan obat pengawet.

9. CACAT KAYU

Pada sebuah batang kayu, terdapat ketidak teraturan struktur serat yang disebabkan

karakter tumbuh kayu atau kesalahan proses produksi. Ketidak teraturan atau cacat yang

umum adalah mata kayu, yang merupakan sambungan cabang pada batang utama kayu.

Mata kayu ini kadang berbentuk lubang karena cabang tersambung busuk atau lapuk atau

diserang hama atau serangga. Cacat ini sudah tentu mengurangi kekuatan kayu dalam

menerima beban konstruksi.

7

10. Cacat akibat proses produksi umumnya disebabkan oleh kesalahan penggergajian dan

proses pengeringan penyusutan. Cacat ini dapat berupa retak, crooking, bowing, twisting

(baling), cupping dan wane (tepian batang bulat) karena penggergajian yang terlalu dekat

dengan lingkaran luar kayu.

11. KELAS KUAT KAYU

Sebagaimana di kemukakan pada sifat umum kayu, kayu akan lebih kuat jika menerima

beban sejajar dengan arah serat dari pada menerima beban tegak lurus serat. Ini karena struktur serat kayu yang berlubang. Semakin rapat serat, kayu umumnya memiliki kekuatan yang lebih dari kayu dengan serat tidak rapat. Kerapatan ini umumnya ditandai dengan berat kayu persatuan volume / berat jenis kayu. Ilustrasi arah kekuatan kayu dapat ditunjukkan pada Gambar 8.7. dan Gambar 8.8.

12.

8

Angka kekuatan kayu dinyatakan dapan besaran tegangan, gaya yang dapat diterima per satuan luas. Terhadap arah serat, terdapat kekuatan kayu sejajar (//) serat dan kekuatan kayu

tegak lurus (⊥) serat yang masing - masing memilki besaran yang berbeda. Terdapat pula dua macam besaran tegangan kayu, tegangan absolute / uji lab dan tegangan ijin untuk perancangan konstruksi. Tegangan ijin tersebut telah memperhitungkan angka keamanan sebesar 5 - 10. Dalam buku Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI - NI - 5) tahun 1961, kayu di Indonesia diklasifikasikan ke dalam kelas kuat I (yang paling kuat), II, III, IV (paling lemah). Tabel 8.1, menunjukkan kelas berat jenis kayu dan besaran kuat kayu.

13. BAHAN BAKU / UNSUR KAYU

1. Zat – zat makromolekul

Sel kayu terutama terdiri atas selulosa, hemiselulosa, dan lignin.Dimana selulosa membentuk

kerangka yang dikelilingi oleh senyawa-senyawa lain yang berfungsi sebagai matriks

(hemiselulosa) dan bahan-bahan yang melapisi (lignin).Sepanjang menyangkut komponen

kimia kayu, maka perlu dibedakan antara komponen-komponen makromolekul utama dinding

sel selulosa, poliosa (hemiselulosa) dan lignin, yang terdapat pada semua kayu, dan komponen-

komponen minor dengan berat molekul kecil (ekstraktif dan zat-zat mineral).Perbandingan dan

komposisi kimia lignin dan poliosa berbeda pada kayu lunak dan kayu keras, sedangkan

selulosa merupakan komponen yang seragam pada semua kayu. (Sjostrom.E, 1993)

Unsur-unsur penyusun kayu tergabung dalam sejumlah senyawa organik: selulosa, hemiselulosa

dan lignin. Proporsi lignin dan hemiselulosa sangat bervariasi di antara spesies-spesies kayu, dan

juga antara kayu keras dan kayu lunak.

Tabel 2.2 Komponen kimia menurut golongan kayu

TIPE % Berat Kering

Selulosa Hemiselulosa Lignin

Kayu keras 40-44 15-35 18-25

Kayu lunak 40-44 20-32 25-35

a. Selulosa

Jelas bahwa pemanfaatan selulosa secara tradisional yang terpenting, yang merupakan

setengah dari zat penyusun kayu, adalah sebagai bahan baku untuk produksi kertas. Dalam

berbagai bentuk pulp, selulosa mewakili bahan baku untuk produksi berbagai tipe kertas dan

karton, dan juga menghasilkan produk-produk selulosa yang dimodifikasi. (Hohnholz.J.H,

1988)

Selulosa merupakan komponen kayu yang terbesar, yang dalam kayu lunak dan kayu keras

jumlahnya mencapai hampir setengahnya.Selulosa merupakan polimer linear dengan berat

molekul tinggi yang tersusun seluruhnya atas β-D-glukosa. Karena sifat-sifat kimia dan

fisiknya maupun struktur supramolekulnya maka ia dapat memnuhi fungsinya sebagai

komponen struktur utama dinding sel tumbuhan.

Bahan dasar selulosa ialah glukosa, dengan rumus C6H12O6.Molekul-molekul glukosa

disambung menjadi molekul-molekul besar, panjang dan berbetuk rantai dalam susunan

menjadi selulosa. Selulosa merupakan bahan dasar yang penting bagi industri-industr yang

9

memakai selulosa sebagai bahan baku, misalnya : pabrik kertas, pabrik sutera tiruan dan lain

sebagainya. (Dumanauw.J.F, 1993)

b. Poliosa (Hemiselulosa)

Persentase dalam kayu lembek lunak (softwood) rata-rata lebih rendah (15-25%).Di samping

itu, strukturnya dibedakan dalam dua tipe kayu.Dalam kayu keras dan tanaman tahunan yang

dominan adalah jenis pentose (terutama xilan), sedangkan dalam hemiselulosa kayu lunak yang

dominan adalah jenis hexosa mudah diisolasi dari kayu dan lebih mudah dihidrolisis

dibandingkan tanaman yang kadang-kadang terikat rapat oleh selulosa. Dalam pulp kertas atau

dalam kertas, hemiselulosa berperanan sebagai perekat alam dan memperkuat ikatan antara

serat ke serat.

(Hohnholz.J.H, 1988)

Beberapa polisakarida kayu secara ekstensif dapat larut di dalam air. Jenis pohon tropis

tertentu membentuk suatu getah secara spontan, yang dikeluarkan berupa cairan kental pada

bagian yang diberi luka/goresan dan setelah pengeringan getah tersebut akan mengeras, getah-

getah yang mengeras tersebut yang berbentuk kecil-kecil kaya akan polisakarida. Sebagai

contoh dari getah ini adalah getah arabic, yang terdiri dari polisakarida yang dapat larut dalam

air. (Sjostrom.E, 1993)

Jumlah hemiselulosa dari berat kering kayu biasanya antara 20 dan 30%.Komposisi dan

struktur hemiselulosa dalam kayu lunak secara khas berdeda dari kayu keras. Perbedaan-

perbedaan yang besar juga terdapat dalam kandungan dan komposisi Universitas Sumatera

Utara

hemiselulosa antara batang, cabang, akar, dan kulit kayu. Seperti halnya selulosa kebanyakan

hemiselulosa berfungsi sebagai bahan pendukung dalam dinding sel.

(Sjostrom.E, 1995)

c. Lignin

Lignin adalah komponen makromolekuler dinding sel ketiga. Lignin tersusun dari satuan-

satuan fenilpropan yang satu sama lain dikelilingi berbagai jenis zat pengikat. Persentase rata-

ratanya dalam kayu lunak adalah antara 25-35% dan dalam kayu keras antara 20-30%.

Perbedaan struktural yang terpenting dari lignin kayu lunak dan lignin kayu keras, adalah

bahwa lignin kayu keras mempunyai kandungan metoxil (-OCH3) yang lebih tinggi.

(Hohnholz.J.H, 1988)

Lignin adalah suatu polimer yang kompleks dengan berat molekul tinggi, tersusun atas unit-

unit fenilpropan.Meskipun tersusun atas karbon, hydrogen dan oksigen, lignin bukanlah suatu

karbohidrat dan bahkan tidak ada hubungannya dengan golongan senyawa tersebut.Sebaliknya,

lignin pada dasarnya adalah suatu fenol.Lignin sangat stabil dan sukar dipisahkan dan

mempunyai bentuk yang bermacam-macam karenanya susunan lignin yang pasti didalam kayu

tetap tidak menentu.

Lignin terdapat di antara sel-sel dan di dalam dinding sel. Di antara sel-sel, lignin berfungsi

sebagai perekat untuk mengikat sel-sel bersama-sama.Dalam dinding sel, lignin sangat erat

hubungannya dengan selulosa dan berfungsi untuk memberikan ketegaran pada sel. Lignin juga

berpengaruh dalam mempertinggi sifat racun kayu yang membuat kayu tahan terhadap

serangan cendawan dan serangga.

10

2. Zat – zat berat molekul rendah

Di samping komponen-komponen dinding sel, terdapat juga sejumlah zat-zat yang disebut

bahan tambahan atau ekstraktif kayu. Meskipun komponen-komponen tersebut hanya

memberikan saham beberapa persen pada massa kayu, komponen tersebut dapat memberikan

pengaruh yang besar pada sifat-sifat dan kualitas pengolahan kayu. Beberapa komponen,

seperti ion-ion logam tertentu, bahkan sangat penting untuk kehidupan pohon.

Zat-zat berat molekul rendah berasal dari golongan senyawa kimia yang sangat berbeda

hingga sukar untuk membuat sistem klasifikasi yang jelas tetapi komprehensif. Klasifikasi

yang mudah dapat dibuat dengan membaginya ke dalam zat Universitas Sumatera Utara

organik dan anorganik. Bahan organik lazim disebut dengan ekstraktif, sedangkan bahan

anorganik disebut dengan abu. (Fengel.D, 1995)

a. Zat Ekstraktif

Zat ekstraktif umumnya adalah zat yang mudah larut dalam pelarut seperti : eter, alkohol,

bensin dan air. Banyaknya rata-rata 3 – 8% dari berat kayu kering tanur.Termasuk di dalamnya

minyak-minyakan, resin, lilin, lemak, tannin, gula, pati, dan zat warna. Zat ekstraktif memiliki

arti yang penting dalam kayu karena :

− dapat mempengaruhi sifat keawetan, warna, bau, dan rasa suatu jenis kayu

− dapat digunakan untuk mengenal suatu jenis kayu. (Dumanauw.J.F, 1993)

Kandungan dan komposisi ekstraktif berubah-ubah di antara spesies kayu.Tetapi juga

terdapat variasi yang tergantung pada tapak geografi dan musim. Pada sisi lain, komposisi

ekstraktif dapat digunakan untuk determinasi kayu-kayu tertentu yang sukar dibedakan secara

anatomi. Komposisi ekstraktif dapat berubah selama pengeringan kayu, terutama senyawa-

senyawa tak jenuh, lemak dan asam lemak terdegradasi. Fakta ini penting untuk produksi pulp

karena ekstraktif tertentu dalam kayu segar mungkin menyebabkan noda kuning (gangguan

getah) atau penguningan pulp. Ekstraktif dapat juga mempengaruhi kekuatan pulp, perekatan

dan pengerjaan akhir kayu maupun sifat-sifat pengeringan. (Fengel.D, 1995)

b. Abu

Di samping persenyawaan-persenyawaan organik, di dalam kayu masih ada beberapa zat

organik, yang disebut bagian-bagian abu (mineral pembentuk abu yang tertinggal setelah lignin

dan selulosa habis terbakar). Kadar zat ini bervariasi antara 0,2 – 1% dari berat kayu.

(Dumanauw.J.F, 1993)

Kayu hanya mengandung komponen-komponen anorganik dengan jumlah yang agak rendah,

diukur sebagai abu yang jarang melebihi 1% dari berat kayu kering.Namun kandungan abu

dalam tugi, daun, dan kulit dapat jauh lebih tinggi.Abu ini asalnya terutama dari berbagai garam

yang diendapkan dalam dinding-dinding sel dan lumen.Endapan yang khas adalah berbagai

garam-garam logam, seperti karbonat, silikat, oksalat, dan fosfat. Komponen logam yang

paling banyak jumlahnya adalah kalsium diikuti kalium dan magnesium

11

14. Sistem Struktur dan Sambungan dalam Konstruksi Kayu

Hampir semua sistem struktur yang menggunakan kayu sebagai material dasar dapat

dikelompokkan ke dalam elemen linear yang membentang dua arah.Susunan hirarki sistem

struktur ini adalah khusus.

I. RANGKA RINGAN.

Sistem rangka ringan adalah konstruksi kayu yang paling banyak digunakan pada saat ini.

Sistem rangka ringan terutama sangat berguna untuk beban hidup ringan yang terdistribusi

merata dan untuk bentang yang tidak besar. Kondisi demikian umumnya dijumpai pada

konstruksi rumah.umumnya menggunakan tumpuan sederhana karena untuk membuat

tumpuan vang dapat menahan momen diperlukan konstruksi khusus. Pada umumnya, lantai

dianggap tidak monolit dengan joists kecuali apabila digunakan konstruksi khusus

yang menyatukannya.

Sistem tumpuan vertikal yang umum digunakan adalah dinding pemikul beban yang dapat

terbuat dari bata atau dari susunan elemen kayu (plywood). Dalam hal yang terakhir ini,

tahanan lateral pada susunan struktur secara keseluruhan terhadap beban horizontal diperoleh

dengan menyusun dinding berlapisan plywood yang berfungsi sebagai bidangbidang geser.

Struktur demikian pada umumnya dibatasi hanya sampai tiga atau empat lantai.

Pembatasan ini tidak hanya karena alasan kapasitas pikul bebannya, tetapi juga karena

persyaratan keamanan terhadap kebakaran yang umum diberikan pada peraturan-peraturan

mengenai gedung. Karena setiap elemen pada sistem struktur ini diletakkan di tempatnya

secara individual, maka banvak fleksibilitas dalam penggunaan sistem tersebut, termasuk juga

dalam merencanakan hubungan di antara elemen-elemennya.

II. ELEMEN KULIT BERTEGANGAN (STRESSED SKIN ELEMENTS).

Elemen kulit bertegangan tentu saja berkaitan dengan system rangka standar Pada elemen-

elemen ini, kayu lapis disatukan dengan balok memanjang sehingga sistem ini

dapat.berlakusecara integral dalam molekul lentur. Dengan demikian, sistem yang diperoleh

akan bersifat sebagai plat.

Kekakuan sistem ini juga meningkat karena adanya penyatuan tersebut. Dengan demikian,

tinggi struktural akan lebih kecil dibandingkan dengan sistem rangka standar. Elemen kulit

bertegangan ini pada umumnya dibuat tidak di lokasi, dan dibawa ke lokasi sebagai modul-

modul. Kegunaannya akan semakin meningkat apabila modul-modul ini dapat dipakai secara

berulang. Elemen demikian dapat digunakan pada berbagai struktur, termasuk juga sistem plat

lipat berbentang besar.

III. BALOK BOKS.

Perilaku yang diberikan oleh kotak balok dari kayu lapis memungkinkan

penggunaannya untuk berbagai ukuran bentang dan kondisi pembebanan.Sistem yang

demikian sangat berguna pada situasi bentang besar atau apabila ada kondisi beban yang

khusus. Balok boks dapat secara efisien mempunyai bentang lebih besar daripada balok

homogen maupun balok berlapis.

IV. KONSTRUKSI KAYU BERAT

12

Sebelum sistem rangka ringan banyak digunakan, sistem balok kayu berat dengan papan

transversal telah banyak digunakan .Balok kayu berlapisan sekarang banyak digunakan sebagai

alternatif dari balok homogen.Sistem demikian dapat mempunyai kapasitas pikul beban dan

bentang lebih besar daripada sistem rangka.Sebagai contoh, dengan balok berlapisan, bentang

yang relatif besar adalah mungkin karena tinggi elemen struktur dapat dengan mudah kita

peroleh dengan menambah lapisan.Elemen demikian umumnya bertumpuan sederhana, tetapi

kita dapat juga memperoleh, tumpuan yang mampu memikul momen dengan menggunakan

konstruksi khusus.

V. RANGKA BATANG

Rangka batang kayu merupakan sistem berbentang satu arah yang paling banyak digunakan

karena dapat dengan mudah menggunakan banyak variasi dalam konfigurasi dan ukuran

batang.Rangka batang dapat dibuat tidak secara besar-besaran, tetapi dapat dibuat secara

khusus untuk kondisi beban dan bentang tertentu.Sekalipun demikian, kita

juga.membuat rangka batang secara besar-besaran (mass production). Rangka batang demikian

umumnya digunakan pada situasi bentang tidak besar dan beban ringan.

PLAT LIPAT DAN PANEL PELENGKUNG

Banyak struktur plat lengkung atau plat datar yang umumnya berupa elemen berbentang satu,

yang dapat dibuat dari kayu. Kebanyakan struktur tersebut menggunakan kayu lapis.

PELENGKUNG

Bentuk pelengkung standar dapat dibuat dari kayu.Elemen berlapisan paling sering

digunakan.Hampir semua bentuk pelengkung dapat dibuat dengan menggunakan kayu.Bentang

yang relatif panjang dapat saja diperoleh.Struktur-struktur ini umumnya berguna sebagai

atap saja.Kebanyakan bersendi dua atau tiga, dan tidak dijepit.

LAMELLA

Konstruksi lamella merupakan suatu cara untuk membuat permukaan lengkung tunggal atau

ganda dari potongan-potongan kecil kayu. Konstruksi yang menarik ini dapat digunakan

untuk membuat permukaan silindris berbentang besar, juga untuk struktur kubah. Sistem ini

sangat banyak digunakan, terutama pada struktur atap.

Konstruksi pondasi, dan kaki kolom dan kolom

Bangunan kayu umumnya merupakan bangunan relatif ringan dibanding dengan baja maupun

beton. Pondasi untuk bangunan kayu umumnya merupakan pondasi sederhana berbentuk

umpak/pondasi.

setempat atau pondasi dinding menerus dari bahan pasangan batu atau beton. Pemasangan

kolom kayu selain memerlukan jangkar (anchor) ke pondasidiperlukan penyekat resapan dari

tanah, baik berupa beton kedap atau pelat baja agar kayu terhindar dari penyebab lapuk/busuk.

Jika dipasang plat kaki keliling, harus terdapat lubang pengering, untuk menjaga adanya air

tertangkap pada kaki kolom tersebut. Terlebih jika kolom tersebut berada diluar bangunan yang

dapat terekspose dengan hujan dan/atau kelembaban yang berlebihan.Kaki kolom sederhana

dengan penahan hanya di dua sisi seperti pada Gambar 8.23 sangat disarankan

untuk memungkinkan adanya drainase pada kaki kolom.

13

Kolom kayu dapat berupa kolom tunggal, kolom gabungan dan kolom dari produk kayu

laminasi seperti ditunjukkan pada Gambar 8.24.Kolom gabungan dapat disusun dari dua batang

kayu atau berupa papan yang membentuk bangun persegi. Bentuk lain adalah berupa kolom

dari kayu laminasi. Kayu Laminasi merupakan kayu buatan yang tersusun dan direkatkan dari

kayu tipis.

Batang struktur kolom dapat menerima beban dari balok, balok loteng, maupun beban rangka

atap.Untuk dapat menahan beban di atasnya dan terhindar dari tekuk sangat disarankan dan

sebisa mungkin menghindari pengurangan tampang efektif kolom. Sambungan gigi umumnya

mengurangi tampang efektif kolom yang relatif besar sehingga tidak disarankan

penggunaannya. Penggunaan klos sambung mungkin akan cukup baik, namun akan menjadi

mahal karenamenambah volume kayu yang tidak sedikit. Penyelenggaraan sambungan yang

mendekati ideal dapat menggunakan pelat sambung seperti yang ditunjukkan pada Gambar

8.25.Dengan penggunaaan alat sambung kolom dengan balok tersebut, pengurangan tampang

kolom yang terjadi hanya akibat lubang baut.

Konstruksi Balok

Pada bangunan gedung, struktur balok dapat berupa balok loteng balok atap, maupun

gording.Struktur balok kayu dapat berupa kayu solid gergajian, kayu laminasi, atau bentuk

kayu buatan lainnya.Untuk penyambungan, batang balok dengan balok perlu menghindari

sambungan yang menerima momen yang relatif besar.Karenanya sambungan balok umumnya

dilakukan tepat di atas struktur dudukan atau mendekati titik dudukan.Dengan begitu momen

yang terjadi pada sambungan relatif kecil.

14

Balok sering dibebani penggantung plafon atau komponen konstruksi lain di bawahnya. Agar

pembebanan tersebut tidak merusak struktur, pengantung dipasang di atas separoh tinggi balok

untuk menghindari sobek batang balok akibat pembebanan tersebut.Penyelenggaraan beugel

untuk penggantung sangat disarankan untuk maksud tersebut.

Kayu merupakan bahan yang higroskopis, mudah mengembang atau menyusut oleh kadar air.

Pada pembuatan sambungan dengan bahan lain, misal plat baja, hindarkan sobek batang

struktur akibat sifat kembang dan susut kayu. Hal ini karena angka muai baja dan kayu saling

berkebalikan. Salah satu cara menghindari sobek akibat kembang dan susut kayu adalah dengan

cara memisah/memecah plat baja seperti yang ditunjukkan Gambar 8.31. Cara lain adalah

dengan membiarkan tampang bagian atas tidak terkekang, yakni dengan menggunakan plat

sadel seperti Gambar 8.32.

Konstruksi rangka batang kayu

Struktur rangka batang kayu umum digunakan pada bangunan rumah tinggal, perkantoran,

bangunan pertokoan, hingga jembatan.Rangka batang merupakan struktur rangka yang disusun

batang membentuk bangun segitiga dengan simpul / titik sambung, dapat menerima beban

struktur. Dengan susunan tersebut diperolehlah struktur yang relatif ringan dan kuat pada

15

bentangan yang lebih panjang. Pemakaian rangka batang untuk struktur kayu

memungkinkan terbentuknya ruang terbuka yang luas dan partisi/penyekat ruang dapat dirubah

tanpa harus mempertimbangkan integritas struktural dari bangunan. Alasan penyelenggaaran

rangka batang antara lain:

(1) Sangat bervariasibentuknya,

(2) Dapat menampilkan keindahan khusus,

(3) dapat melayani bentang relatif panjang,

(4) memungkinkan kemudahan penyelenggaraan sistem instalasi layanan bangunan, misal

listrik, plumbing, maupun langitlangit,

(5) kompatibel terhadap elemen struktur lain, misal beton, pasangan maupun baja.

Produk penyambung struktur rangka batang

Disamping digunakan penyambung tradisional, sambungan gigi, paku maupun baut,

penyambung plat fabrikasi telah banyak pula digunakan, lebih-lebih untuk rangka batang

fabrikasi.Produk alat sambung terakhir merupakan alat sambung yang dapat memberikan

konsistensi hasil sambungan baik kekuatan dan kemudahan penyelenggaraan secara

masal. Penyambung plat ini mengandalkan gigi dan tonjolan pada plat untuk memindahkan

gaya dari dan ke batang kayu yang disambung.

Rangka batang kayu lemah secara lateral, sehingga sangat mungkin mengalami deformasi

secara lateral yang merusak sambungan pada saat mobilisasi dan atau saat ereksi konstruksi.

Karenanya tata cara penyimpanan, mobilisasi hingga ereksi sangat memegang peranan

penting agar plat sambung tersebut berfungsi baik sebagai elemen penyambung struktur rangka

batang kayu. Untuk penyimpanan maupun penempatan, rangka batang kayu seharusnya

diletakkan secara rata dengan ganjal atau dengan cara berdiri dan dilengkapi dengan

penyokong (Gambar 8.36).

Di negara maju, rangka batang kayu yang dibuat di pabrik telah dilengkapi dengan fasilitas

penggantung dilengkapi dengan petunjuk untuk mengangkat baik saat mobilisasi maupun saat

16

ereksi konstruksi. Terdapat beberapa cara, antara lain: sudut tali pengangkat < 60 derajat,

gunakan batang pembentang, pengaku rangka untuk panjang rangka lebih dari 18 meter. Cara

pengangkatan struktur rangka ditunjukkan pada Gambar 8.37 berikut:

Struktur pelengkung kayu

Struktur pelengkung kayu telah banyak diselenggarakan untuk mendapatkan ruang cukup

lapang pada bangunan tempat ibadah, bangunan rekreasi hingga hanggar terlebih saat teknologi

kayu laminasi/glulam ditemukan. Struktur ini disusun dari struktur tarikan di bagian bawah dan

struktur tekan di bagian pelengkung atas.Struktur bagian bawah bisa berbentuk lengkung atau

lurus. Jika lurus maka atap bangunan akan membentuk seperti payung. Sedangkan jika bagian

bawah lengkung simetris dan berpusat pada satu pusat, maka atap dome akan menyerupai bola.

H. PENGGUNAAN KAYU

- Bangunan (Konstruksi)

Konstruksi bangunan kayu kita bagi atas dua golongan menurut pembangunannya yaitu :

1. Konstruksi rangka-rangka tersusun dengan pembangunan konstruksi dinding setingkat

demi setingkat berkonstruksi biasanya dengan balok -balok.

2. Konstruksi rangka-rangka terusan dengan pembangunan konstruksi dinding dengan

tiang-tiang yang menembus melalui semua ingkat bagngunan berkonstruksi biasanya

dengan papan.

Konstruksi rangka rangka tersusun yang tradisional.

kasau , tambahan kasau miring, peran dinding ,balok loteng, tiang , palang, bantalan,

tiang sudut ,kuda-kuda penopang , ambang jendela ,balok loteng ekor

Struktur yang menggunakan kayu adalah kuda-kuda kayu

17