MATERIAL KAYU

Kayu adalah suatu bahan konstruksi bangunan yang didapatkan dari tumbuhan alami, oleh karena itu maka bahan kayu bukan saja merupakan salah satu bahan konstruksi yang pertama di dalam sejarah umat manusia, tetapi memungkinkan juga kayu sebagai bahan konstruksi yang paling akhir nantinya.

Indonesia merupakan suatu negara yang sangat kaya akan bahan kayu baik jenis maupun kuantitasnya, maka pemakaian bahan kayu untuk konstruksi dapat dikembangkan, walaupun pada saat ini manusia lebih menyukai bahan beton atau bahan baja untuk struktur dari suatu bangunan.

Pemakaian kayu sebagai bahan konstruksi tidak sepesat pemakaian bahan beton atau baja disebabkan oleh :

a. Panjang kayu yang terbatas.

b. Kekuatan kayu relatif kecil.

c. Penampang kayu kecil.

d. Mudah terbakar.

e. Mudah terpengaruh oleh zat-zat kimia

f.  Peka sekali terhadap kadar air.

g. Sifat kembang-susutnya besar.

Keterangan :

A = Kulit luar (outer bark)

B = Kulit dalam (inner bark)

C = Kayu Gubal

D = Kayu Teras

E = Lapisan Kambium (lingkaran tahun)

F = Jari-jari teras

G = Kayu Hati (heartwood)

Sifat phisis

• Pengaruh Kadar Lengas

1. Diambil contoh benda dari batang kayu yang ada dan harus menunjukkan sifat rata-rata dari batang kayu, dalam hal ini dilakukan tanpa memilih tempat (tempat harus berlainan) dan minimum diambil 5 benda uji. Setelah diambil n ≥ 5 benda uji segera ditimbang dan penimbangan dilakukan setiap hari sekali selama satu minggu. Apabila berat setiap benda uji tersebut sudah menunjukkan harga yang tetap atau naik turun dengan selisih harga yang kecil maka kayu dapat dianggap dalam keadaan kering udara.
2. Kayu di Indonesia pada umumnya mempunyai kadar lengas kering udara antara 12% -18% atau kadar lengas rata-rata = 15%.

• Pengaruh Temperatur
• Sifat Penghantar Panas
• Sifat Penghantar Listrik

 Sifat Hygroscopis

1. Pengaruh Kadar Lengas
2. Sifat Kembang Susut Kayu
     Sifat Mekanis Bahan Kayu

• Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat-sifat mekanis bahan kayu adalah :

1. Berat jenis
2. Kadar lengas
3. Kecepatan pertumbuhan
4. Posisi cincin tahun
5. Mata kayu
6. Retak-retak
7. Kemiringan arah serat
8. Batang pohon kayu mati atau hidup
9. Pengeringan kayu alami atau oven
10. Pengawetan
11. Waktu pembebasan

Sifat Fisik Kayu

1. Berat dan Berat Jenis

Berat suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu, rongga sel, kadar air dan zat ekstraktif didalamnya. Berat suatu jenis kayu berbanding lurus dengan BJ-nya. Kayu mempunyai berat jenis yang berbeda-beda, berkisar antara BJ minimum 0,2 (kayu balsa) sampai BJ 1,28 (kayu nani). Umumnya makin tinggi BJ kayu, kayu semakin berat dan semakin kuat pula.

2. Keawetan

Keawetan adalah ketahanan kayu terhadap serangan dari unsur-unsur perusak kayu dari luar seperti jamur, rayap, bubuk dll. Keawetan kayu tersebut disebabkan adanya zat ekstraktif didalam kayu yang merupakan unsur racun bagi perusak kayu. Zat ekstraktif tersebut terbentuk pada saat kayu gubal berubah menjadi kayu teras sehingga pada umumnya kayu teras lebih awet dari kayu gubal.

3. Warna

Kayu yang beraneka warna macamnya disebabkan oleh zat pengisi warna dalam kayu yang berbeda-beda.

4. Tekstur

Tekstur adalah ukuran relatif sel-sel kayu. Berdasarkan teksturnya, kayu digolongkan kedalam kayu bertekstur halus (contoh: giam, kulim dll), kayu bertekstur sedang (contoh: jati, sonokeling dll) dan kayu bertekstur kasar (contoh: kempas, meranti dll).

5. Arah Serat

Arah serat adalah arah umum sel-sel kayu terhadap sumbu batang pohon. Arah serat dapat dibedakan menjadi serat lurus, serat berpadu, serat berombak, serta terpilin dan serat diagonal (serat miring).

6. Kesan Raba

Kesan raba adalah kesan yang diperoleh pada saat meraba permukaan kayu (kasar, halus, l icin, dingin, berminyak dll). Kesan raba tiap jenis kayu berbeda-beda tergantung dari tekstur kayu, kadar air, kadar zat ekstraktif dalam kayu.

7. Bau dan Rasa

Bau dan rasa kayu mudah hilang bila kayu lama tersimpan di udara terbuka. Beberapa jenis kayu mempunyai bau yang merangsang dan untuk menyatakan bau kayu tersebut, sering digunakan bau sesuatu benda yang umum dikenal misalnya bau bawang (kulim), bau zat penyamak (jati), bau kamper (kapur) dsb.

8. Nilai Dekoratif

Gambar kayu tergantung dari pola penyebaran warna, arah serat, tekstur, dan pemuncula n riap-riap tumbuh dalam pola-pola tertentu. Pola gambar ini yang membuat sesuatu jenis kayu mempunyai nilai dekoratif.

9. Higroskopis

Kayu mempunyai sifat dapat menyerap atau melepaskan air. Makin lembab udara disekitarnya makin tinggi pula kelembaban kayu sampai tercapai keseimbangan dengan lingkungannya. Dalam kondisi kelembaban kayu sama dengan kelembaban udara disekelilingnya disebut kandungan air keseimbangan (EMC = Equilibrium Moisture Content).

10. Sifat Kayu terhadap Suara, yang terdiri dari :

              a.      Sifat akustik, yaitu kemampuan untuk meneruskan suara berkaitan erat dengan elastisitas kayu.

2. Sifat resonansi, yaitu turut bergetarnya kayu akibat adanya gelombang suara. Kualitas nada yang dikeluarkan kayu sangat baik, sehingga kayu banyak dipakai untuk bahan pembuatan alat musik (kulintang, gitar, biola dll).

   11.    Daya Hantar Panas

Sifat daya hantar kayu sangat jelek sehingga kayu banyak digunakan untuk membuat barang-barang yang berhubungan langsung dengan sumber panas.

12. Daya Hantar Listrik 
13. Pada umumnya kayu merupakan bahan hantar yang jelek untuk aliran listrik. Daya hantar listrik ini dipengaruhi oleh kadar air kayu. Pada kadar air 0 %, kayu akan menjadi bahan sekat listrik yang baik sekali, sebaliknya apabila kayu mengandung air maksimum (kayu basah), maka daya hantarnya boleh dikatakan sama dengan daya hantar air.

Persyaratan Kayu Struktural

Berdasarkan SNI-04-1989, kayu bangunan struktural berhubungan dengan

cacat kayu, antara lain:

1. Mata kayu

2. Pingul

3. Serat miring

4. Retak :

a. retak arah radial

b. retak arah tangensial

  Kuat Acuan Kayu

1. Kuat acuan kayu berdasarkan atas pemilahan secara mekanis

Pemilahan secara mekanis untuk mendapatkan Modulus elastisitas lentur

harus dilakukan dengan mengikuti standar pemilahan mekanis yang baku.

Berdasarkan modulus elastisitas lentur yang diperoleh secara mekanis, kuat acuan

lainnya dapat diambil sesuai Tabel 1.1. Kuat acuan yang berbeda dengan tabel

dapat digunakan apabila ada pembuktian secara eksperimental yang mengikuti

standar-standar eksperimen yang baku. Nilai acuan pada tabel dengan satuan

Mega Pascal (MPa), berdasarkan pemilahan secara mekanis.

Tabel 1.1 Kuat acuan kayu (MPa) berdasarkan pemilahan secara mekanis

2. Kuat acuan kayu berdasarkan pemilahan secara visual

Pemilahan secara visual harus mengikuti standar pemilahan secara visual

yang baku. Apabila pemeriksaan visual dilakukan berdasarkan atas pengukuran

berat jenis, maka kuat acuan untuk kayu berserat lurus tanpa cacat dapat dihitung

dengan menggunakan langkah-langkah sebagai berikut :

a. Kerapatan ρ pada kondisi basah (berat dan volume diukur pada kondisi basah,

tetapi kadar airnya lebih kecil dari 30%), dihitung dengan mengikuti prosedur

baku. Gunakan satuan kg/m3 untuk ρ.

b. Kadar air m% (m<30) diukur dengan prosedur baku.

c. Hitung berat jenis pada m% (Gm) dengan rumus :

Gm = ρ/[1000(1+m/100)] ……………………………………………….

d. Hitung berat jenis dasar (Gb) dengan rumus :

Gb = Gm/(1+0,265aGm), dengan a = (30-m)/30 ………………………

e. Hitung berat jenis pada kadar air 15% (G15) dengan rumus :

G15 = Gb/(1-0,159Gb) ……………………………………….…………

f. Hitung estimasi kuat acuan kayu dengan rumus-rumus pada Tabel 1.2, dengan

G adalah G15.

Tabel 1.2 Estimasi kuat acuan berdasarkan atas berat jenis pada kadar air 15%
Untuk kayu berserat lurus tanpa cacat

 G adalah berat jenis kayu pada kadar air 15%

Untuk kayu dengan serat tidak lurus dan/atau mempunyai cacat kayu,

estimasi nilai acuan yang dihitung dengan rumus-rumus pada Tabel 1.2, harus

direduksi dengan mengikuti ketentuan pada SNI 03-3527-1994 UDC 691.11

tentang “Mutu Kayu Bangunan”, yaitu dengan mengalikan nilai acuan pada Tabel

1.2 dengan nilai rasio kekuatan yang ada pada Tabel 1.3 yang bergantung pada

kelas mutu kayu. Kelas mutu kayu ditetapkan dengan mengacu pada Tabel 1.4.

Tabel 1.3 Nilai rasio kekuatan

Tabel 1.4 Cacat maksimum untuk setiap kelas mutu kayu

Pembebanan Pada Struktur Kayu

Beban nominal adalah beban yang ditentukan di dalam Pedoman

Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung, SKBI-1.3.53.1987, atau

penggantinya.

1. Beban nominal

Beban nominal yang harus ditinjau adalah sebagai berikut :

Beban mati (D), beban mati yang diakibatkan oleh berat sendiri konstruksi

permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan

peralatan layan tetap.

Beban hidup (L), beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung,

termasuk pengaruh kejut.

Beban hidup di atap (La), beban hidup di atap yang ditimbulkan selama

perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa

oleh orang dan benda bergerak.

Beban hujan (H), beban hujan yang ditimbulkan oleh adanya genangan air hujan.

Beban angin (W), beban angin termasuk dengan memperhitungkan bentuk

aerodinamika bangunan dan peninjauan terhadap pengaruh angin topan, puyuh,

dan tornado, bila diperlukan.

Beban gempa (E), beban gempa yang ditentukan menurut SNI 03-1726-1989,

atau penggantinya.

2. Kombinasi pembebanan

Kecuali apabila ditetapkan lain, struktur, komponen struktur dan

sambungannya harus direncanakan dengan menggunakan kombinasi pembebanan

berikut ini :

1,4D ……………………………... 1)

1,4D + 1,6L + 0,5(La atau H) ……………………………… 2)

1,2D + 1,6(La atau H) + (0,5L atau 0,8W) ……………………………… 3)

1,2D + 1,3W + 0,5L + 0,5(La atau H) ……………………………… 4)

1,2D + 1,0E + 0,5L ……………………………… 5)

0,9D ± (1,3W atau 1,0E) ……………………………… 6)

Pengecualian : faktor beban untuk L di dalam kombinasi beban persamaan 3), 4)

dan 5) harus sama dengan 1,0 untuk garasi parkir, daerah yang digunakan untuk

pertemuan umum, dan semua daerah dimana beban hidup lebih besar dari pada 5

kPa.

Setiap keadaan batas yang relevan harus ditinjau, termasuk kasus-kasus

dimana sebagian beban didalam kombinasi pembebanan bernilai sama dengan nol.

Pengaruh kondisi pembebanan yang tak seimbang harus ditinjau sesuai dengan

ketentuan didalam tata cara pembebanan gedung yang berlaku.

3. Beban lain

Pengaruh struktural akibat beban-beban lainnya, termasuk tetapi tidak

terbatas pada berat dan tekanan lateral tanah, pengaruh temperatur, susut dan

kelembaban, rangkak dan beda penurunan tanah harus ditinjau didalam

perencanaan.

Pengaruh strukutral akibat beban yang ditimbulkan oleh fluida (F), tanah

(S), genangan air (P) dan temperatur (T) harus ditinjau dalam perencanaan dengan

menggunakan faktor beban : 1,3F; 1,6S; 1,2P; dan 1,2T.

4. Beban yang berlawanan

Apabila pengaruh suatu beban saling berlawanan didalam komponen

struktur atau sambungannya, maka harus ditinjau gaya aksial, geser dan momen

yang mungkin berbalik arah.

5. Pembebanan jangka panjang

Analsis yang dilakukan pada struktur dan komponen struktur yang

mengalami deformasi akibat rangkak pada saat memikul beban kerja, harus

memperhitungkan terjadinya tambahan deformasi akibat rangkak dalam masa

layannya apabila deformasi tersebut mempengaruhi tahanan atau kemampuan

layannya.