ISSN: 1410-7783 Volume 13 Nomor 1, April 2013, 83-87

Sifat Mekanik Kayu Keruing untuk Konstruksi Mechanics Characteristic of Keruing wood for Construction

Sri Hartati Dewi

Program Studi Teknik Sipil Universitas Islam Riau

Jl.Kaharuddin Nasution 113 Pekanbaru-28284

tati_shd@yahoo.com

Abstrak

Banyak terdapat kayu yang sudah tidak sesuai lagi dengan kelas kuatnya. Hal ini menyebabkan kayu yang ada

tidak dipergunakan sesuai dengan kualitasnya. Sifat Mekanik dibutuhkan untuk optimal dan efisiensi kayu

sebagai bahan baku untuk konstruksi. Pembuatan sampel ini mengacu pada standar ISO 3129-1975 . Hasil

penelitian menunjukkan bahwa kapasitas tekan sejajar serat, kapasitas tarik sejajar serat dan kapasitas geser

sejajar serat keruing adalah 43,63 MPa 143,27 MPa dan 9,46 MPa, sedangkan nilai lentur dan elastisitas kayu

keruing adalah 97,814 MPa dan 10878,43 MPa. Berdasarkan nilai-nilai diatas kayu keruing dapat

diklasifikasikan pada kelas kuat II. Jika mengacu pada SNI3 2002, kayu keruing dapat diklasifikasikan pada

E26.Dengan ini, kayu keruing layak digunakan sebagai elemen struktur yang langsung memikul beban

konstruksi.

Kata Kunci : Karakteristik Mekanik, Keruing, Lentur, Kapasitas

Abstract

There are a lot of wood that is no relevant to the class.This causes the existing wood is not used in accordance

with the quality. Mechanics characteristic is needed for optimal and efficiency of wood as structural member, so

that it can be placed in order of construction.This Research following the method ISO 3129- 197.Standard the

research result showed that Parallel Compression Strength (tk//), Parallel Tension Strength (//), and shear

strength (//) are 43,65 MPa, 143,27 MPa, and 9,46 M,Flexure strength capacity (MOR) is 97,81 MPa and

flexure elasticity (MOE) is 10878,43 MPa. Flexure strength capacity (MOR) is 97,81 MPa and flexure elasticity

(MOE) is 10878,43 MPa. Based on the above values, keruing can be classified in a strong class II. and E26 in

classified with SNI3 2002 standard. Keruing can be used as a structural elementthat directly receives the load of

construction.

Keyword :mechanic characteristic, keruing, flexure, strength

PENDAHULUAN

Saat ini kayu yang beredar sudah tidak sesuai lagi dengan kelas kuatnya. Hal ini

menyebabkan kayu yang ada tidak dipergunakan sesuai dengan kualitasnya, khususnya

dalam aplikasi pada struktur bangunan tanpa mengabaikan syarat – syarat konstruksi yang

harus dipenuhi. Untuk itu sangat diperlukan data mengenai karakteristik kayu, terutama sifat

mekaniknya sehingga dapat ditentukan dimana kontruksi itu dapat digunakan seefisien

mungkin, baik dalam bentuk dan fungsinya.

aintis Jurnal

84

J. Saintis, Vol.13. No.1, 2013: 83-88

Kayu memiliki perbedaan kekuatan dan kekakuan bukan saja antar spesies, namun

dalam spesies yang sama(Blass dkk, 1995 dalam Fakhri, 2001). Perbedaan ini disebabkan

antara lain asal/lokasi tempat tumbuh, letak kayu dalam satu batang, asal dan kondisi batang

pohon, bentuk dan kondisi batang, kecepatan tumbuh pohon, pengaruh lingkungan dan

perlakuan silvikultur, serta tindakan pemuliaan pohon (Kasmudjo, 2000). Selain itu iklim,

kepadatan hutan, lokasi pengolahan kayu, kadar air, dan cacat kayu akan berpengaruh pada

sifat fisika dan mekanika kayu yang dihasilkan (Somayaji, 1995).

Tabel 1. Jenis beberapa Sifat Mekanika Kayu

No Jenis Karakteristik Rumus

a.

b.

c.

d.

Uji Kadar Air dan Kerapatan

Uji Tekan Sejajar Serat dan Tegak Lurus

Serat

Tarik Sejajar Serat

MOR (kapasitas lentur) dan MOE

(modulus elastisitas kayu)

Pada umumya kekuatan dan kekerasan kayu berbanding lurus dengan berat jenisnya. Adanya

kandungan zat ekstraktif disamping ukuran sel kayu juga dapat mempengaruhi berat jenis kayu. Sifat

mekanika kayu merupakan sifat-sifat kayu yang berhubungan dengan kemampuan kayu dalam

menahan beban. Berdasarkan sifat ini dibuat kelas kuat kayu, dengan tetap mengingat bahwa kekuatan

kayu untuk satu jenis kayu tidak selalu sama akibat faktor-faktor tersebut (Kasmudjo, 2001). Pada

umumnya kekuatan dan kekerasan kayu berbanding lurus dengan berat jenisnya (LPMB, 1961).

Semakin besar berat jenisnya, maka semakin tinggi kekuatannya.

%100)(

2

21 xm

mmw

w

ww

V

m

Dengan w = Kadar air (%)

m1 = Berat benda uji sebelum

dikeringkan (gr)

m2 = Berat benda uji setelah dikeringkan

(gr)

ρw = Kerapatan (gr/cm3)

mw = Berat kayu (g) pada kadar air w

vw = volume ( cm3) kayu pada kadar air

w

g

makstktk

A

Natau //

Dengan ttk = Kuat tekan sejajar atau tegak lurus

(MPa)

Ag = Luas irisan yang dikenai

beban (mm2)

Nmaks = beban maksimum searah atau tegak

lurus serat (N)

g

makstr

A

P//

Dengan σtr = Kuat tekan sejajar

(MPa)

Ag = Luas irisan benda uji

(mm2)

Pmaks = beban maksimum

(N)

2hb2

LP3MOR

δI48

L P.MOE

3

P = beban (N); L = panjang bentang

balok (mm);

a = jarak beban terhadap tumpuan

balok (mm);

E = modulus elastisitas (MPa) dan

I = momen inersia (m4)

85

Sifat Mekanik Kayu Keruing untuk Konstruksi (Sri Hartati Dewi)

Nilai modulus elastisitas merupaka nukuran ketahanan kayu terhadap perpanjangan

bila balok kayu mengalami tarik atau tekan selama pembebanan berlangsung dengan

kecepatan pembebanan konstan.Modulus elastisitas kayu sejajar serat dapat diperoleh dari

pengujian kekuatan lengkung statik dengan mengukur lendutan (deflection) pada daerah

pelengkungan pembebanan berlangsung.

Dalam penelitian ini dibatasi khusus pada jenis kayu keruing. Nilai-nilainya akan

menjadi dasar perhitungan struktur bangunan kayu, terutama untuk elemen tekan, elemen

tarik dan lentur.

Klasifikasi Kayu Keruing

Kayu keruing mempunyai nama botanis Dipterocarpus famili Dipterocarpaceae,

Kayu ini tergolong dalam kelas kuat I sampai II dengan berat jenis rata-rata 0,79, serta kelas

awet III (LPMB, 1961). Kuat lentur kayu Keruing mencapai 98,97 Mpa dan kuat gesernya

sebesar 9,78 Mpa (Fakhri, 2001). Menurut Martawijaya dkk (1981), besarnya penyusutan

kayu keruing pada arah radial sebesar 2,8 - 4,7%, penyusutan arah tangensial sebesar 4,7 -

5,9%. Kayu keruing pada umumnya mudah direkat. Penggunaan kayu keruing cocok dipakai

untuk konstruksi bangunan (balok, tiang, papan dan kerangka atap).

Secara visual, kayu teras terlihat berwarna coklat-merah sampai coklat-kelabu,

kayu gubal berwarna kuning atau coklat muda semu-semu kelabu dan mempunyai batas yang

jelas dengan kayu teras, tekstur kayu kasar sampai agak kasar dengan arah serat lurus dan

kadang-kadang terpadu. Permukaan kayu agak licin, seringkali melengket. Kayu keruing

mempunyai bau damar yang agak menyolok (Martawijaya dan Kartasujana, 1977).

Identifikasi fisik kayu keruing dapat dilakukan dengan memperhatikan sifat fisiknya, saluran

getah, tekstur dan serat kayu (Kasmudjo, 2001).

METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan berdasarkan ISO 1975 terhadap kayu Keruing, Jenis pengujian

yang dilakukan berupa sifat fisik dan mekanik. Setiap pengujian terdiri dari tiga buah benda

uji, dengan ukuran yang ditentukan ISO. Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat

Universal Testing Machine (UTM) dengan memberikan beban secara perlahan hingga kayu

mengalami keruntuhan pada beban maksimum. Mesin UTM yang dipergunakan adalah merk

United model SFM-30 seri 989540, buatan USA, kapasitas 13 ton.

Gambar 1.Beberapa Pengujian Karakteristik Kayu Keruing

20 mm

20 ±5

mm

20 mm

60 mm

20 mm

20 mm 200

mm

6

m

m

20m

m 45

mm

3 mm 20 mm

86

J. Saintis, Vol.13. No.1, 2013: 83-88

Gambar 2.Mesin UTM (Universal Testing Machine)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat Fisik Kayu keruing

Dari hasil pengujian diperoleh kadar air kayu keruing sebesar 12 ,697%. Hal ini

menunjukkan bahwa kayu yang ada dipasaran sudah bisa digunakan tanpa melakukan

pengeringan terlebih dahulu. Kerapatan kayu keruing adalah 0,703. Hal ini masih memberi

kemungkinan adany peningkatan kerapatan hingga mencapai 0,8 gr/cm3

Kapasitas Tekan sejajar serat

Berdasarkan Tabel 2, kapasitas tekan sejajar serat kayu keruing 43,63 MPa. Kuat tekan

kayu keruing berkisar diantara 39 MPa sampai m’1 1 52 MPa. Hal ini menunjukkan bahwa

kayu keruing hanya dapat memikul beban yang rendah pada beban tekan sejajar serat.

Tabel 2. Kapasitas tekan sejajar serat kayu keruing

No

Kode

Benda

Uji

Ukuran Penampang

(mm) Beban Maksimum Kuat Tekan

Lebar Tinggi (Newton) Hasil Rata-rata

1 Tkn // - 1 18,20 18,13 12985,881 39,36

2 Tkn // - 2 18,20 18,10 13230,898 40,16

3 Tkn // - 3 18,21 18,15 16974,752 51,36 43,63

Kapasitas Tarik sejajar serat

Berdasarkan Tabel 3, kapasitas tarik sejajar kayu keruing sebesar 143,18 MPa., Harga

keruntuhan tarik yang demikian setara dengan 3 kali besar kuat tekan, sehingga dapat

dikatakan bahwa kayu keruing memiliki keruntuhan lentur yang baik. Dikarenakan

keruntuhan lentur merupakan kombinasi dari tarik dan tekan pada serat kayu.

Tabel 3. Kapasitas tarik sejajar serat kayu keruing

No Kode

Benda Uji

Ukuran Penampang (mm) Beban Maksimum Kuat Tarik

Lebar Tinggi Panjang (Newton) Hasil Rata-rata

1 Trk // - 1 3,13 5,16 33,33 1962,368 121,50

2 Trk // - 2 3,17 5,19 30,75 2552,034 155,12

3 Trk // - 3 3,24 5,18 30,25 2566,618 152,93 143,18

87

Sifat Mekanik Kayu Keruing untuk Konstruksi (Sri Hartati Dewi)

Kapasitas Geser sejajar serat

Kuat Geser sejajar serat untuk kayu keruing dilihat dari tabel 4 adalah 9,458MPa.

Nilai ini setara dengan kurang dari 10% tegangan tarik sejajar, Hal ini berarti kayu keruing

bersifat lemah terhadap beban geser.

Tabel 4. Kapasitas geser kayu keruing

No Kode

Benda Uji

Ukuran Penampang (mm) Beban Maksimum Kuat Geser

Lebar Tinggi Panjang (Newton) Hasil Rata-rata

1 Gsr // - 1 20,86 21,95 33,33 4579,929 10,003

2 Gsr // - 2 20,75 21,76 30,75 3951,462 8,751

3 Gsr // - 3 20,97 21,71 30,25 4378,918 9,619 9,458

Kapasitas dan Elastisitas lentur kayu keruing

Berdasarkan Tabel 5, maka kapasitas lentur (MOR) rata-rata kayu keruing sebesar

97,814 MPa dan nilai MOE sebesar 10878,43 MPa, menunjukkan bahwa kayu keruing

tergolong dalam kayu structural seperti balok dan kolom,

Tabel 5. Kapasitas lentur dan elastisitas kayu keruing

No Ukuran Penampang (mm) Beban Maksimum MOR MOE

Lebar Tinggi Panjang Newton MPa MPa

1 21,97 20,33 280 2011,302 93,030 11267,053

2 21,87 20,25 280 2213,627 103,670 10530,477

3 22,96 20,27 280 2172,925 96,742 10837,754

Rata-rata 97,814 10878,430

SIMPULAN

Kapasitas tekan sejajar serat kayu keruing adalah 43,63 MPa, kapasitas tarik sejajar

serat adalah 143,27 MPa, jauh lebih besar 5 kali dari tekan sejajar serat. Kapasitas geser

sejajar serat keruing jauh lebih kecil yaitu 9,46 MPa, sedangkan nilai Lentur dan elastisitas

kayu keruing adalah 97,814 MPa dan 10878,43 MPa. Berdasarkan nilai-nilai diatas kayu

keruing dapat diklasifikasikan pada kelas kuat II. Jika mengacu pada SNI3 2002, kayu

keruing dapat diklasifikasikan pada E26, meskipun jika ditinjau dari segi elastisitas bahan

temasuk E11. Dengan ini, kayu keruing layak digunakan sebagai elemen struktur yang

langsung memikul beban konstruksi.

DAFTAR PUSTAKA

ASCE. 1992. Annual Book of ASTM Standards Section 4, Phillaldelphia.

Fakhri. 2001. Pengaruh Jumlah Kayu Pengisi Balok Komposit Kayu Keruing-Sengon

Terhadap Kekuatan dan Kekakuan Balok Kayu Laminasi (Glulam Beams), Tesis S2,

Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta (tidak diterbitkan).

LPMB. 1961. Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia NI-15 PKKI-1961, Yayasan

Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung.

88

J. Saintis, Vol.13. No.1, 2013: 83-88

Kasmudjo. 2001. Pengantar Teknologi Hasil Hutan, Bagian Penerbitan Fakultas Kehutanan

UGM, Yogyakarta.

Martawijaya, A. dan I. Kartasujana. 1977. Ciri Umum, Sifat dan Kegunaan Jenis-jenis

Kayu Indonesia, Lembaga Penelitian Hasil Hutan, Bogor.

Somayaji, S. 1995. Civil Engineering Materials, Prentice Hall, Englwood Cliffs, New Jersey.