struktur kayu

Kelebihan dan Kekurangan Material (Bahan Bangunan)

09.26  MR B  1 comment

(CATATAN KULIAH)

Maaf atas keterlambatan ini...  hari ini saya akan membantu teman-teman yang mungkin lagi mencari artikel ini buat tugas atau mungkin sedang binggung akan masalah material yang sering digunakan terkait dengan masalah keuntungan karesteristik dan sifat material kayu, beton dan baja.

sebelum itu saya juga akan mencoba memaparkan sedikit tentang material ini...
selamat membaca.. 

Pengertian Struktur Kayu' 

Struktur kayu merupakan suatu struktur yang elemen susunannya adalah kayu. Dalam perkembangannya, struktur kayu banyak digunakan sebagai alternatif dalam perencanaan pekerjaan-pekerjaan sipil,  Diantaranya adalah : rangka kuda-kuda, rangka dan gelagar jembatan, struktur perancah, kolom, dan balok lantai bangunan.

Pada dasarnya kayu merupakan bahan alam yang banyak memiliki kelemahan struktural, sehingga pengunaan kayu sebagai bahan struktur perlu memperhatikan sifat-sifat tersebut. Oleh sebab itu, maka struktur kayu kurang populer dibandingkan dengan beton dan baja. Akibatnya saat ini  terdapat  kecenderungan  beralihnya  peran  kayu  dari  bahan  struktur menjadi bahan pemerindah (dekoratif).

Namun demikian pada kondisi tertentu (misalnya : pada daerah tertentu, dimana secara ekonomis kayu lebih menguntungkan dari pada penggunaan bahan yang lain) peranan kayu sebagai bahan struktur masih digunakan.

KAYU

Kelebihan :

-Mudah menyerap air.

-Berkekuatan tinggi dengan berat jenis rendah.

-Tahan terhadap pengaruh kimia dan listrik.

-Relatif mudah dikerjakan dan diganti.

-Mudah didapatkan, relatif murah.

-Perubahan bentuk akibat suhu dapat diabaikan.

-Pada kayu kering memiliki daya hantar panas dan listrik rendah, sehingga baik untuk partisi.

-Memiliki sisi keindahan yang khas

 -Mudah mengalami kembang-susut

-Kurang tahan terhadap pengaruh cuaca.

-Rentan terhadap rayap.

Kekurangan :

-Bahan Alami yang dapat diperbaharui

-Kuat tarik yang tinggi

-Sifat kayu yang kurang homogen, cacat kayu, dll.

-Beberapa jenis kayu kurang awet.

-Kekuatannya sangat dipengaruhi oleh jenis kayu, mutu,kelembaban dan pengaruh waktu pembebanan.

-Keterbatasan ukuran, berskala besar dan tinggi.

-Harganya relatif mahal dan terbatas (langka).

-Dapat dibuat dengan berbagai macam desain dan warna.

-Memberi efek hangat.

-Bahan penyekat yang baik pada perubahan suhu di luar rumah.

-Dapat meredam suara.

 

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, licin, 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 pemunculan 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 :
1. 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.

Sifat Mekanik Kayu

1. Keteguhan Tarik

Keteguhan tarik adalah kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu.  Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tarik yaitu :

1.             Keteguhan tarik sejajar arah serat dan
2. Keteguhan tarik tegak lurus arah serat.

Kekuatan tarik terbesar pada kayu ialah keteguhan tarik sejajar arah serat.  Kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat.

2. Keteguhan tekan / Kompresi

Keteguhan tekan/kompresi adalah kekuatan kayu untuk menahan muatan/beban. Terdapat 2 (dua) macam keteguhan tekan yaitu :

1. Keteguhan tekan sejajar arah serat dan
2. Keteguhan tekan tegak lurus arah serat.

Pada semua kayu, keteguhan tegak lurus serat lebih kecil daripada keteguhan kompresi sejajar arah serat.

3. Keteguhan Geser

Keteguhan geser adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut turut bergeser dari bagian lain di dekatnya.  Terdapat 3 (tiga) macam keteguhan yaitu :

1. Keteguhan geser sejajar arah serat
2. Keteguhan geser tegak lurus arah serat dan
3. Keteguhan geser miring

Keteguhan geser tegak lurus serat jauh lebih besar dari pada keteguhan geser sejajar arah serat.

4. Keteguhan lengkung (lentur)

Keteguhan lengkung/lentur adalah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau untuk menahan beban mati maupun hidup selain beban pukulan.  Terdapat 2 (dua) macam keteguhan yaitu :

1. Keteguhan lengkung statik, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan.
2. Keteguhan lengkung pukul, yaitu kekuatan kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak.
4. Kekakuan

Kekakuan adalah kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam modulus elastisitas.

6. Keuletan

Keuletan adalah 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.

7. Kekerasan

Kekerasan adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya yang membuat takik atau lekukan atau kikisan (abrasi). Bersama-sama dengan keuletan, kekerasan merupakan suatu ukuran tentang ketahanan terhadap pengausan kayu.

8. Keteguhan Belah

Keteguhan belah adalah kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha membelah kayu.  Sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik dalam pembuatan sirap dan kayu bakar. Sebaliknya keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan ukir-ukiran (patung). Pada umumnya kayu mudah dibelah sepanjang jari-jari (arah radial) dari pada arah tangensial.

Ukuran yang dipakai untuk menjabarkan sifat-sifat keku-atan kayu atau sifat mekaniknya dinyatakan dalam kg/cm2.  Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat mekanik kayu secara garis besar digolongkan menjadi dua kelompok :

1. Faktor luar (eksternal): pengawetan kayu, kelembaban lingkungan, pembebanan dan cacat yang disebabkan oleh jamur atau serangga perusak kayu.
2. Faktor dalam kayu (internal): BJ, cacat mata kayu, serat miring dsb.

Karakteristik Kayu

Kayu berasal dari berbagai macam jenis pohon sehingga karakteristik dari kayu juga cendrung berbeda-beda, bahkan dari satu pohon juga cendrung memiliki perbedaan

karakteristik, misalnya bagian ujung dengan bagian pangkal pohon. karakteristik kayu di bedakan menjadi 3 hal yaitu :

1. Karakter Fisik.

• Berat  Jenis Kayu. Berkisar sekitar 0,2 hingga 1,28 umumnya berat jenis kayu ditentukan dari berat kayu kering pengeringan atau kering udara dan volume kayu pada keadaan tersebut, biasanya makin berat kayu makin kuat pula kayunya.

• Keawetan Alami Kayu. ketahanan kayu terhadap serangan perusak kayu dari luar, seperti rayap, bubuk dan jamur yang dihitung dalam jangka waktu tahunan, keawetan kayu ini disebabkan oleh adanya zat extraktif dalam kayu bersifat racun bagi perusak kayu

• Warna kayu.hal ini disebabkan oleh adanya zat pengisi warna yang berbeda dalam batang kayu,warna suatu jenis kayu di pengaruhi oleh tempat kayu dalam batang, unsur pohon dan kelembaban udara. Pada pengenalan kayu warna kayu yang di pakaiadalah pada teras kayu.

• Higroskopis. kemampuan menyerap dan melepaskan uap air dari suatu jenis kayu yang sangat dipengaruhi oleh suhu udara sekitar.

• Berat Kayu. Berat dari suatu kayu tergantung dari jumlah zat kayu yang tersusun, rongga sel (jumlah pori),kadar air yang di kandung dan zat extraktif didalamnya.

• Kekerasan Kayu. Semakin berat suatu jenis kayu, maka akan semakin keras juga kayu tersebut. Berdasarkan kekerasanya kayu di bedakan menjadi 3 macam yakni kayu sangat keras, kayu keras, kayu sedang atau kayu lunak.

2. Karakteristik Mekanik.

Disebut pula kekuatan kayu ialah kemampuan kayu untuk menahan dari luar yang terjadi dari gaya-gaya diluar kayu yang mempunyai kecenrungan untuk mengubah bentuk dan besar kayu, dalam hal ini kekuatan kayu dibedakan menjadi beberapa macam kekuatan yaitu:

• ·Kuat Tarik. Kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya yang bekerja momen yang menarik kayu tersebut, kuat tarik yang terbesar pada kayu adalah pada serat kayu.

• Kuat Tekan. Kekuatan kayu dalam menahan tekanan akibat muatan atau tekanan yang terjadi padanya, ada 2 macam tekanan yaitu tekanan tegak lurus arah serat & tekanan sejajar arah serat.

• Kuat Geser. Kemampuan kayu menahan gaya yang bekerja membuat suatu kayu bergeser dari tempat semula, ada 3 macam kuat geser yaitu: Kuat Geser arah serat, tegak lurus arah serat maupunarah miring.

• Kuat Lentur. Kekuatan kayu menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu, dalam hal ini dibedakan menjadi 2 macam yakni : kuat lentur statik yang menahan gaya-gaya yang bekerja pada kayu secara perlahan dan kuat lentur yang menahan gaya yang bekerja pada kayu secara mendadak.

• Kekakuan. kekuatan untuk menahan perubahan bentuk atau lengkungan, dinyatakan dengan istilah Modulus Elastisitas.

• Kelenturan. kemampuan kayu untuk menyerap semua tenaga yang relatif besar, kejutan-kejutan atau tegangan berulang yang melampaui batas serta mengakibatkan perubahan bentuk.

• Kekerasan. kemampuan kayu menahan gaya yang membuat takikan atau tekukan pada kayu, kekerasan ini bisa digunakan sebagai acuan untuk pembuatan lantai rumah, balok, kuda-kuda atau keperluan lainya.

• Kuat Belah. tegangan yang terjadi karena adanya gaya yang bekerja seperti pahat/baji.

3. Karakteristik Kimiawi.

Susunan kimia yang terdapat pada kayu digunakan sebagai pengenal ketahanan kayu terhadap serangan perusak kayu komponen kimia tersebut adalah :

• Unsur Karbohidrat.
• Unsur Non Karbohidrat.
• Zat Extraktif

Kurang lebihnya penulis ingin mengucapkan maaf , dan mohon masukannya dari pembaca sekalian.