ANALISIS BALOK SENGON LAMINASI KOMPOSIT (SANDWICH) PADA TUMPUAN TERHADAP MOMEN NEGATIF Teguh Mulyo Wicaksono 1), Fikri Praharseno 1), Vemi Widoanindyawati 1) 1) Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. H. Soedarto, S.H. Tembalang, Kota Semarang, 50275 Email: teguh.mulyo@polines.ac.id ABSTRAK Kayu sengon merupakan kayu lemah dan merupakan jenis kayu cepat tumbuh dengan masa panen kurang dari 10 tahun dengan kuat tekan 16,91 MPa, kuat tarik 46,33 MPa, kuat geser 3,51 MPa, kuat lentur 23,52 MPa, MoE 6.898,45 MPa dan termasuk klasifikasi E6 sesuai SNI 7973-2013. Pengujian sebelumnya pada balok sengon utuh dan balok laminasi komposit sebagai perkuatan balok sengon pada bentang lapangan dalam menahan momen positif mampu meningkatkan MoE sebesar 10.419 Mpa dengan beban maksimum 16,82 kN setara dengan karakteristik mutu E11, sedangkan pada konstruksi portal terdapat beberapa variasi momen yang dialami oleh balok kayu sehingga penelitian ini ditujukan untuk mengetahui kemampuan balok sengon laminasi komposit balok sandwich pada sisi tumpuan terhadap momen negatif jika diterapkan pada konstruksi portal ataupun sebagai kantilever. Pendekatan yang dilakukan adalah dengan metode analisis dan eksperimen untuk mengetahui kemampuan balok dalam menahan momen negatif. Dari analisis didapatkan beban ultimate balok adalah 22,17 kN yang ditinjau dari momen tekan penampang yang lebih lemah dibandingkan momen tarik sehingga bidang tekan diprediksi rusak lebih dulu. Dari hasil eksperimen didapatkan beban maksimum adalah 21,13 kN terdapat selisih 4,7% cukup dekat dari beban perkiraan. Hal ini dikarenakan kemampuan tekan steel plate tidak mampu menahan tekan dan terjadi tekuk lokal (local buckling) sehingga kemampuan tekan penampang hanya di dukung oleh kemampuan tekan sengon. Dari hasil pengujian balok laminasi komposit mampu menahan momen negatif dimana pembebanan rencana terfaktor sebesar 16,8 kN masih berada dibawah kemampuan balok komposit yang pada umumnya momen negatif justru lebih kecil dari pada momen positif akibat adanya stabilisasi beban pada sisi tumpuan. Kata kunci: Sengon, Keruing, Steel plate, laminasi komposit, momen negatif. PENDAHULUAN Latar Belakang Konstruksi kayu sendiri memiliki nilai historis budaya yang kental sebagai ataupun historical warisan concept dari segi arsitekur. Seiring dengan makin banyaknya penggunaan kayu dalam bidang konstruksi maka ketersediaan kayu ukuran besar dan semakin bermutu baik menjadi terbatas.Pembangunan yang semakin berkembang terutama pada konstruksi kayu yang berorientasi pada konsep pembangunan berkelanjutan menuntut penggunaan baik sehingga meminimalkan penggantian akibat kerusakan yang disebabkan oleh leluhur bahan kualitas ketidakmampuan struktur menahan beban pada masa layan. Penggunaan konstruksi dengan kebutuhan bahan kayu berukuran besar dan mutu baik menyebabkan semakin menipisnya ketersediaan kayu di alam sehingga teknologi konstruksi kayu harus bisa berorientasi pada rekayasa mekanis lemah sesuai dengan terhadap kayu perilaku struktur yang bekerja saat dapat menerima dimanfaatkan pengganti komponen struktur yang memadai. gaya sehingga sebagai Kayu sengon merupakan kayu lemah dan merupakan jenis kayu cepat tumbuh dengan masa panen kurang dari 10 tahun dengan kuat tekan 16,91 MPa, Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 45
kuat tarik 46,33 MPa, kuat geser 3,51 MPa, kuat lentur 23,52 MPa, MoE 6.898,45 MPa dan termasuk klasifikasi E6 sesuai SNI 7973-2013. Keberadaan kayu sengon yang sangat melimpah dipasaran merupakan potensi besar dimana kayu sengon dapat dioptimalkan menjadi komponen struktur yang murah, mudahdan berlimpah sehingga dapat mendukung yang penggunaan berkelanjutan elemen struktur tidak harus selalu berorientasi pada penggunaan kayu dengan mutu baik dan kuat saja. Perkuatan mekanis terhadap gaya lentur balok kayu sengon mengikuti konsep balok Sandwich yang terdiri dari papan sebagai perkuatan lamina keruwing tekanan pada balok dengan kuat tekan 47,58 MPa serta Steel plate sebagai kekuatan tarik dengan kuat tarik 267,28 MPa. pembangunan dimana (2017) lentur untuk melakukan pengujian lentur pada mengetahui kemampuan balok sandwich sebagai penahan momen positif peningkatan kemampuan sebagai berikut: Beban maksimum balok sengon utuh (BSU) 8,04 kN sedangkan balok laminasi komposit (BLK) beban maksimum 16,82 kN meningkat 109%. Modulus elastisitas lentur BSU 7.002 MPa sedangkan BLK sebesar 10.419 MPa meningkat 49%. Kuat lentur BSU 20,65 MPa, sedangkan pada BLK 39,72 MPa meningkat 92%. Kekakuan BSU pada beban proporsional 6,4 kN adalah 153,02 sedangkan pada BLK 325,06 meningkat 112,43%. Kelengkungan BSU -77,42 pada beban maksimum 8,04 kN sedangkan pada BLK adalah -24,03 meningkat 69%. Efisiensi struktur BSU sebesar 1,07 dan pada BLK didapatkan 1,24 meningkat 15,89%. Teguh Mulyo W didapatkan Balok merupakan komponen struktur yang Sulistyawati (2008) lentur. Dalam dunia menahan gaya konstruksi perkayuan di Indonesia sendiri balok kayu dipasang pada konstruksi lantai kayu, gording penglari ataupun balok kuda-kuda. Penggunaan balok kayu untuk keperluan struktur masih berorientasi pada kayu dari jenis dan mutu yang bagus. Untuk konstruksi balok kayu sendiri tinjauan utamanya adalah dimana dipengaruhi oleh faktor elastisitas dan kekakuannya. Kayu dengan mutu baik pada dasarnya sudah memiliki elastisitas dan kekakuan yang baik, sedangkan kayu lemah biasanya selain dipengaruhi nilai elastisitas dan kekakuan yang rendah juga dipengaruhi dengan adanya cacat kayu. Balok kayu yang memiliki homogenitas kurang baik seperti catat ataupun mata kayu dapat dilakukan rekayasa laminasi. Pada balok laminasi disusun dengan melakukan perkuatan memanfaatkan balok karakteristik balok terlentur. Yaitu daerah yang mengalami tekan dan tarik maksimum sehingga dapat mengurangi bidang distribusi tegangan pada kondisi beban yang sama. pada nilai MoE dengan dan perilaku Suryawan (2006) telah mengkaji peningkatan kapasitas balok dari kayu lemah (Sengon) dengan lamina kruing pada balok tipe T yang dikompositkan dengan beton sebagai sayap tekannya. Peningkatannya cukup signifikan pada rasio laminasi kruing 50% sebesar 96,04% dengan rata - rata peningkatan sebesar 38,81%. lebih membahas perilaku lentur pada balok dengan konsep simple beam dengan analisis tumpuan sendi rol. Sehingga analisis baik lentur, elastisitas dan kemampuan menahan momen hanya terbatas pada momen positif ditengah bentang yang disangga oleh dua tumpuan. Tidak dapat dipungkiri bahwa pemanfaatan hasil penelitian sebelumnya Penelitian sebelumnya Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 46
pada balok akan dirangkai dengan kolom dan membentuk sistem portal dengan beberapa variasi momen yang bekerja. ini penelitian itu Untuk dikhususkan dengan analisis balok komposit pada pengaruh adanya momen negatif di tumpuan konstruksi portal dimana perilakunya berkebalikan dengan analisis lentur normal balok pada umumnya. Perilaku momen negatif yang dialami oleh balok laminasi merupakan konsep kebalikan dari balok lentur pada pengujian sebelumnya dimana lamina keruwing yang memiliki kemampuan tarik tekan harus menahan gaya sedangkan Steel plate yang yang didesain menahan gaya tarik harus menahan gaya tekan. pada Tujuan adalah melakukan evaluasi kemampuan balok sengon balok sandwich terhadap momen negatif jika diterapkan pada sebagai konstruksi kantilever. Tujuan penelitian ini laminasi pada komposit tumpuan portal ataupun METODE PENELITIAN Analisis Balok Komposit Pada pelaksanaan konstruksi portal yang terdiri dari balok dan kolom, balok akan mengalami variasi momen mendapatkan kesetimbangan gaya dan momen yang bekerja yaitu momen positif atau momen lentur pada tengah bentang serta momen negatif yang berada pada tumpuan pertemuan balok dan kolom ataupun pada konstruksi kantilever. Bentuk Bending Moment Diagrams (BMD) pada konstruksi portal ditampilkan pada gambar 1 berikut: beberapa untuk Gambar1. Perilaku momen pada struktur portal Ditunjukan pada gambar 1 adalah perilaku momen tahanan yang dimiliki secara oleh konstruksi portal, dan kotak dalam ditunjukan spesifik berwarna merah adalah tinjau titik perilaku momen negatif yang akan dibahas pada penelitian ini. Balok komposit dihitung untuk mendapatkan prediksi atau kemungkinan yang terjadi baik itu beban, lendutan tegangan - tegangan bidang yang terjadi pada Analisis penampang balok kayu komposit dapat tampang dengan metode dihitung transformasi. Menurut Bowes, dkk (1984) of Enggineering Materials sesuai dengan Gambar 2 menjelaskan bahwa analisis transformasi adalah analisis tampang perubahan dengan dengan penampang mempertimbangkan rasio modulus elastisitas bahan penyusun. balok komposit. dalam Mechanics melakukan struktur Gambar 2. Penampang Transformasi Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 47
Langkah analisis momen negatif adalah pada tampang sebagai berikut: transformasi Dengan P = Beban, L = Panjang bentang, E = Modulus Elastisitas, It = Momen Inersia Transformasi dan a = Jarak beban ke tumpuan. Penentuan Garis Netral Balok ... (1.a) ∑Ai= ... (1.b) b = lebar balok, n = rasio modulus Pembatasan yang disyaratkan SNI ≤ 1/300L untuk konstruksi yakni ≤ 1/400L terlindung dan dibatasi untuk balok yang terlindung. Spesifikasi NDS-1991 memberikan ≤ 1/240L untuk struktur batasan balok yang menerima beban kombinasi. tidak h= tinggi balok, yi = jarak titik berat bahan terhadap serat tarik terluar. Pengujian Eksperimental Sedangkan Gere & Timoshenko, 1, tentang (sandwich) dalam Mekanika Bahan (2000:385) menambahkan analisis balok komposit dengan beberapa kombinasi material. Jilid lentur dilakukan di Laboratorium Struktur Universitas Gadjah Mada. Dengan langkah- langkah adalah sebagai berikut: Pengujian eksperimental Pemilihan Bahan ... (2.a) a) Kayu sengon ... (2.c) M = ... (2.d) M = Momen, T1 atau C1= daerah tarik atau tekan, σi = Tegangan tarik atau tekan, h1 = tebal elemen 1, y = jarak = garis netral terhadap serat terluar, selisih tebal terhadap garis netral Kayu Sengon dipakai dari toko / hutan rakyat melalui proses grading dengan fisis dan mekanis. Ukuran pengujian untuk dipakai pengujian awal dan dipotong untuk membuat ukuran 2x8x320cm. 8x12x320cm dipakai lamina dengan b) Kayu Keruing Kayu Keruing yang dipakai adalah berupa lamina dengan ukuran 2x8x320 cm ... (3) c) Steel Plate Keterangan: P = Beban maks, Mmaks = Momen maksimum, a = Jarak beban ke titik tumpuan terdekat. Baja Lembaran dan Gulungan Lapis Panduan Aluminium - Seng (BjLAS) dengan lebar 8 cm tebal 1 mm sesuai SNI 4096:2007 lentur menyebabkan terjadinya lendutan pada balok. Lendutan maksimum yang terjadi adalah berada pada tengah bentang untuk penampang balok persegi yang prismatik dengan beban 2 titik dapat dihitung dengan persamaan 3.5. Adanya pembebanan ... ..... (4) d) Perekat adalah Polyuretan untuk perekat kayu dan epoxy resin untuk perekat steel plate. Perekat yang dipakai Pengujian Properties Bahan Pengujian properties bahan terdiri dari: kadar air, Uji tekan, tarik, lentur, Modulus elastisitas, geser. Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 48
Pembuatan Benda Uji 2. Loadcell Benda uji dibuat dengan menyusun lamina dengan urutan keruing 1 lapis - sengon 5 lapis - steel plate sehingga membentuk penampang balok dengan ukuran 8x12 cm. Dijepit dengan pelat dan dikencangkan dengan kunci torsi yang dikalibrasi setara dengan tekanan kempa 4 Mpa. 3. Data Loger 4. Hidrolicjack 5. Pembebanan titik 6. Plat tumpuan pembebanan 7. Benda uji 8. Tumpuan rol 9. Tumpuan sendi 10. LVDT Gambar 3. Perekatan Benda Uji Pengujian Terhadap Momen Negatif Data dari dan pengujian displacement dari beberapa titik untuk kemudian di olah. Pengolahan data meliputi diagram beban lendutan, kekakuan lentur (bending stiffnes), kelengkungan (curvatur), MoE dan MOR, efisiensi struktur (λ). yang adalah dikumpulkan beban data Pengujian terhadap momen negatif dilakukan dengan pengujian lentur dengan pengujian penempatan sebelumnya dilakukan berdasarkan ASTM Standard D-198, Standard Test Methods of Static Test of Lumber in Structural Size, ASTM, West Conshohocken, PA. Dipasang LVDT sejumlah 4 buah pada setting-up pengujian, yang untuk mendapatkan rekaman data kelengkungan (curvatur). Pendekatan pengujian momen negatif adalah dengan memisalkan titik beban yang bekerja adalah tumpuan (kolom) pada konstruksi portal. terbalik yang dari pernah nantinya digunakan ... (5) ... (6) Besarnya kekakuan pada balok dihitung dengan persamaan 7... (7) Besarnya faktor kekakuan (EI) ... (8.a) Dengan = Kelengkungan balok, M = Momen, EI = Faktor kekakuan. Dimana kelengkungan balok dihitung dengan persamaan 8.b (8.b) adalah lendutan pada posisi sebelum (i-1) dan sesudah (i+1) dari posisi titik tinjau (i), = jarak antara titik tinjauan terhadap Dengan dan sumbu x. Gambar 4. Setting up pengujian Keterangan: 1. Loadingframe Sedangkan efisiensi struktur untuk melihat rasio kemampuan struktur dalam menahan momen dibanding dengan berat struktur. Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 49
... (9) Keterangan: λ = Efisiensi struktur Mmax = Momen maksimum w = Berat sendiri. HASIL DAN PEMBAHASAN Berat jenis kayu Sengon dari hasil pengujian 0,300 - 0,444 t/m3 dengan rata - rata adalah 0,385 t/m3. Dengan sengon berat termasuk kayu ringan berdasarkan SNI 7973-2013 sehingga harus disesuaikan sebagai acuan dalam desain kuat tumpu. Hasil pengujian berat jenis kayu Keruing mempunyai rata - rata 0,994 t/m3 dan termasuk kayu berat. jenis tersebut kayu Hasil Pengujian Properties properties material terdiri dari pengujian sifat fisis dan mekanis keruing, sengon dan steel plate, data yang dihasilkan digunakan untuk melakukan perhitungan analisis balok komposit. Pengujian Pengujian sifat fisis digunakan untuk mengetahui dasar karakteristik bahan yang akan dipakai meliputi pengujian kadar air dan berat jenis atau kerapatan. Pengujian kadar air Sengon dilakukan untuk mengetahui kadar air kesimbangan berkisar 12% - 20%. Lamina Sengon dari log kayu setelah dibelah-belah memiliki kadar air yang cukup tinggi, maka pengujian dapat dilakukan setelah lamina di keringkan selama kurang lebih 1 minggu didalam oven pengeringan. ruang Pemeriksaan kadar air menggunakan moisture meter didapatkan kisaran 13% - 15%. Untuk kayu Keruing kadar air pengeringan relatif lebih stabil terhadap kelembaban karena kerapatan dari kayu Keruing cukup baik. Hasil pengujian kadar air kayu Keruing berkisar 14%. Bila melihat pada ketentuan perekatan yang disyaratkat untuk perekatan lamina, kadar air yang diperoleh sudah sesuai yaitu berada di bawah 16% dengan masa curring polyuretan dapat dicapai selama 40 menit. Karena kayu memiliki sifat higroskopis yang cukup tinggi maka lamina tetap diletakkan pada ruangan isolasi untuk mempertahankan kadar airnya. atau lingkungan Sedangkan pengujian sifat mekanis meliputi pengujian tekan sejajar serat, uji tarik sejajar serat dan pengujian modulus elastisitas. Hasil pengujian sifat mekanis bahan disajikan dalam tabel 1 berikut: Tabel 1. Data hasil pengujian properties bahan No Benda Uji Sengon S1 S2 S3 Rata-rata Keruing K1 K2 K3 Rata-rata Steel Plate Sp1 Sp2 Sp3 Rata-rata Tekan // (MPa) 17,36 15,72 17,51 16,91 60,13 41,78 52,05 47,58 - - - Tarik //(MPa) 56,24 41,05 41,69 46,33 150,25 149,86 170,58 171,13 279,71 239,22 282,92 267,28 MoE (elastisitas) 7.946 6.914 6.246 6.898 19.713 22.239 19.201 20.876 - - 200.000 Dari data Tabel 1 diketahui kemampuan tekan sejajar serat sengon adalah 16,91 Mpa dan keruing 47,58 Mpa, kemampuan tarik sejajar serat sengon 46,33 MPa, keruing 171,13 Mpa serta steel plate 267,28 MPa, pengujian modulus elastisitas sengon 6.898 MPa, Keruing 20.876 MPa dan elastisitas steel plate 200.000 MPa. Berdasarkan spesifikasi desain untuk konstruksi kayu SNI 7973-2013 mutu sengon tersebut Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 50
masuk dalam klasifikasi mutu E6 dengan kisaran modulus elastisitas 6000-7000 MPa, sedangkan keruing termasuk dalam klasifikasi mutu E20 dengan nilai modulus kisaran 20000-21000 Mpa. Hasil Analisis Balok Komposit Analisis balok komposit terhadap momen negatif merujuk pada analisis tampang data perbandingan modulus didatkan rasio modulus bahan penyusun dibanding dengan modulus sengon adalah sengon 1:1 ; keruing 1:3,02 ; steel plate 1: 28,99 transformasinya sehingga perubahan dapat dilihat pada gambar 5 berikut: transformasi. Dari Hasil perhitungan garis netral digunakan menganalisis kemampuan lentur pada momen negatif dengan paduan data pengujian awal. Pada dengan sisi penampang elemen keruing memiliki tegangan tarik sejajar serat 171,13 MPa dan tegangan tarik sejajar serat kayu sengon sebesar 46,33 MPa. Hasil dari perhitungan didapatkan besarnya tarik (tension) elemen 1 T1 = 273.600 N ; T2 = 101.469 N sehingga didapatkan momen tarik Mt = 13.930.130 Nmm. untuk tinjauan tarik Tinjauan pada sisi tekan dengan asumsi kemampuan tekan steel plate sama dengan tarik sebesar 267,28 MPa, serta kemampuan tekan sengon sejajar serat sebesar 16,91 MPa didapatkan hasil perhitungaan tekan (compretion) elemen 1 C1= 21.382 N serta kemampuan elemen 2 C2= 98.246 N sehingga didapatkan momen tekan Mc= 11.087.383 Nmm. a. Penampang asli b. Penampang tertransformasi Dari perhitungan momen diatas tinjauan terhadap momen tekan memiliki kemampuan lebih kecil daripada momen tarik tekan diperkitrakan akan rusak lebih dulu. Selanjutnya nilai dari momen tekan (Mc) dipakai beban maksimum. Didapatkan besarnya beban titik P = 11.087 N untuk sehingga dari analisis pembebanan beban maksimum untuk dua titik pembebanan adalah 22.174 N atau 22,174 kN. sehingga elemen untuk perhitungan satu Gambar 5. a. penampang asli, b. penampang transformasi Dari tampang yang tertranformasi dengan skala rasio tersebut dicari nilai kesetimbangan berat untuk menentukan garis netral dengan menggunakan data luas penampang tiap bahan (Ai) dan titik berat tiap bahan (yi) sehingga didapatkan y atau h2= 73,623mm, dan h1= 47,37mm. Prediksi lendutan terbesar berada pada tengah bentang untuk pembebanan 2 titik didapatkan besarnya lendutan maksimum= 51,2mm. Jika dibandingkan dengan batasan lendutan pada SNI untuk terlindung adalah sebesar konstruksi 1/300L maka maksimum yang bisa dipakai adalah 10mm hal ini diberikan mengingat jika diterapkan maka kondisi struktur masih elastis pada masa layan Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 51
untuk kenyamanan pengguna (service ability). Hasil Pengujian Exsperimen Balok Komposit Terhadap Momen Negatif sebagai balok lantai, balok komposit ini tentunya dimungkinkan mengalami mekanisme bentang tumpuan dimana terjadi momen negatif. Pada pengujian dilakukan balok pengujian terbalik pada sampel uji untuk mengetahui seberapa besar kemampuan momen negatif balok dimana lamina Keruing menahan gaya tarik dan steel plate mengalami gaya tekan. Pada ini steel plate akan konsep seperti karena mengalami penampangnya dengan yang bentang yang cukup panjang sehingga gaya tekan yang bekerja dominan pada tariknya di Sengon sangga oleh lamina Keruing.Hasil grafik beban sampel eksperimen untuk kemampuan momen negatif seperti pada Gambar 6 berikut: Pada penggunaannya akan komposit telah buckling tipis local itu sendiri dan lendutan pengujian dikarenakan adanya pengaruh tekuk lokal (local buckling) pada steel plate degradasi yang kebutuhan kemampuan tegangan pada penampang sengon. Pola kerusakan adalah ditunjukan menunjukan bentuk kerusakan yang dimulai dari tekuk lokal pelat kemudian disusul dengan rusak lentur pada daerah tarik keruing. menyebabkan sehingga tekan dilimpahkan ada gambar 7 Gambar 7. Pola kerusakan pengujian momen negatif Pada pengujian momen negatif mendapatkan beban maksimum lebih besar daripada pengujian sebelumnya lentur momen terhadap perletakan lapangan dimana beban (P) hanya berkisar pada 16 - 18 kN hal ini menyebabkan adanya mode kerusakan tiba-tiba dimana serat keruing yang terputus dengan lendutan yang belum begitu besar, sedangkan pada perletakan lapangan steel plate akan memberikan lendutan yang cukup dimana struktur menjadi cukup liat/daktail. Gambar 6. Grafik Hasil pengujian momen negatif Dari hasil pengujian berdasarkan gambar 6 didapatkan beban maksimum sebesar 21,13 kN dimana mendekati hasil beban perkiraan sebesar P = 22,174 kN dengan error rasio 4,71%. Hasil pengujian mendapatkan beban maksimum sedikit lebih kecil dari beban perkiraan analitis perhitungan pada lebih eksperimen didapatkan 86mm besar daripada lendutan maksimum prediksi yang hanya 51,2mm hal tersebut idealisasi saat pengujian dikarenakan baik itu perletakan, kandungan kadar air dan ketelitian ketebalan bahan penyusun benda uji serta daktilitas kombinasi dari struktur komposit. Lendutan maksimum Pembahasan awal digunakan sebagai data untuk melakukan Dari hasil pengujian Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 52
analisis sehingga pendekatan dengan menggunakan untuk cara memprediksi beban dan lendutan cukup pengujian hasil mendekati eksperimental. Data dari hasil pengujian di selanjutnya untuk kemampuan modulus menghitung elastisitas (MOE) dimana diambil beban pada batas proporsional pada lendutan 51 mm dan beban 14,8 kNdidapatkan MOE = 12.070 MPa dan kuat lentur MOR = 47,6 MPa karakter tersebut setara dengan spesifikasi mutu kayu E13 pada SNI 7973-2013 dan meningkatkan kemampuan lentur sengon utuh yang berada pada MOE 7.002 Mpa setara dengan mutu E6 meningkat sebesar 72,4%. analisis gunakan Kekakuan merupakan representasi dari untuk mempertahankan bentuk asli akibat gaya yang diterima. Semakin sulit struktur berubah bentuk akibat gaya maka dapat dikatakan struktur tersebut semakin kaku. Kekakuan balok dianalisis dengan memanfaatkan beban dan lendutan yang terjadi. Kekakuan balok Sengon utuh dilihat pada beban proporsional 6,4 kN adalah sebesar 153,02. Sedangkan pada pengujian momen negatif ini didapatkan kekakuan yang lebih baik sebesar 281 pada beban proporsional. kemampuan struktur struktur merupakan perbandingan antara kemampuan momen maksimum sendiri struktur tersebut, pada pengujian balok laminasi komposit didapatkan nilai 1,25jika efisiensi penelitian dibandingkan sebelumnya oleh Gannbari, dkk (2016) efisiensi struktur dengan hasil koefisien efisiensi struktur paling baik pada kayu dengan penambahan FRP yaitu sebesar 2,51. Efisiensi terhadap berat struktur sebesar dengan komposit diharapkan memiliki kemampuan untuk menahan momen negatif pada konstruksi portal atau sebagai kantilever. Pada konstruksi dalam menahan momen negatif dari analisis perhitungan pembebanan direncanakan untuk beban lantai dengan bentang 3m, jarak antar balok 1 m, dan beban hidup rencana 350 Kg/m2 maka adalah beban maksimum yang terjadi dengan load factor 1,6 adalah 1680 Kg atau 16,8 kN. Sedangkan pada pengujian didapatkan beban maksimum 21,13 kN atau 2113 Kg sehingga balok komposit masih mampu menahan beban yang bekerja. balok Sedangkan kantilever dengan beban hasil pengujian tersebut didapatkan panjang kantilever yang mampu ditompang oleh balok laminasi komposit balok sandwich 1,23 meter dengan jarak balok 1 meter. Balok laminasi portal pada konstruksi Pemasangan sejumlah 3 LVDT di setengah bentang digunakan untuk mengetahui kelengkungan (Curvature) balok. Pada pengujian balok Sengon utuh kelengkungan maksimum sebesar - 108,67 dan rata-rata sebesar -77,42 pada beban maksimum rata-rata 8,04 kN sedangkan pada balok komposit lentur normal memiliki kelengkungan -24. Kemudian kelengkungan yang terjadi pada balok laminasi komposit momen negatif pada beban yang sama 8,04 kN adalah -22,6 meningkat sebesar 71,4% dari kelengkungan sengon utuh. Tinjauan terhadap momen negatif dari pengujian yang telah dilakukan biasanya momen negatif cenderung lebih kecil daripada momen positif hal itu stabilitas akibat disebabkan adanya pengaruh tekanan beban hidup yang bekerja pada daerah momen negatif di tumpuan, sedangkan dari hasil pengujian balok komposit untuk momen negatif didapatkan kemampuan menahan beban dengan bentang yang justru memiliki kemampuan lentur lebih baik, baik itu diukur dari beban maksimum, sama Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 53
modulus elastisitas (MOE), kuat lentur (MOR), kelengkungan (curvature), maupun efisiensi struktur. kekakuan, PENUTUP West Conshohocken, PA. Bowes, W.H, Russell L.T., Suter G.T. ,1984. Mechanics of Engineering Materials. United States of America: John Wiley & Sons, Inc. Simpulan Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan tentang pengujian balok laminasi komposit pada tumpuan dalam menahan momen negatif, balok laminasi komposit denagn model sandwich memiliki kemampuan lentur yang baik setara dengan klasifikasi mutu E11 pada SNI 7973-2013dapat disimpulkan bahwa balok laminasi mampu menahan momen negatif pada konstruksi portal atau sebagai balok kantilever pada bentang tumpuan. apabila diterapkan Saran Dari penelitian ini masih dapat dikembangkan dalam menganalisis komposisi komposit yang lebih ideal dari segi kemudahan, biaya dan efisiensi dalam struktur menahan momen negatif dikarenakan adanya tekuk lokal (local buckling) pada sisi tekan yang menyebabkan peran steel plate dalam menahan beban menjadi tidak maksimal sehingga hanya ditumpu oleh kemampuan tekan serat sengon. apabila diterapkan Ghanbari G.T, Jiao H., Holloway D. ,2016. "Composite Timber Beams Strengthened by Steel and CFRP". ASCE. J. Compos. Constr., 04016059. Univ. of Tasmania. Australia. Gere, J.M., Timoshenko, S. 2000. Mekanika Bahan Jilid 1 Edisi Keempat. Jakarta. Erlangga. Mulyo W, Teguh. 2017. Analisis Perilaku Perkuatan Lentur Balok Kayu Sengon Dengan Sistem Komposit Balok Sandwich (Papan Lamina Dan Steel Plate). Tesis. Mada. Universitas Yogyakarta. Gadjah SNI 4096:2007. Baja Lembaran dan Panduan (BjLAS). Gulungan Aluminium Seng PUSLITBANG-Badan Standarisasi Nasional. Lapis - SNI 7973-2013. Spesifikasi desain untuk konstruksi kayu. PUSLITBANG- Badan Standarisasi Nasional. Ucapan Terima Kasih terima kasih kepada Jurusan Teknik Sipil Semarang. Negeri Politeknik Laboratorium Struktur Universitas Gadjah Mada. Adapun pendapat, temuan, dan kesimpulan atau rekomendasi dalam materi ini adalah dari penulis dan tidak berkaitan dengan substansi yang bersifat institusional.. Penulis menyampaikan Teknik DAFTAR PUSTAKA ASTM Standard D-198-1999, Standard Test Methods of Static Test of Lumber in Structural Size, ASTM, Sulistyawati N., Suryokusumo S., Hadi YS. ,2008. Kekakuan dan Kekuatan Lentur Maksimum Balok Glulam dan Utuh Kayu Akasia. Jurnal Teknik Sipil, Vol.15 No.3 Desember 2008, Lab Keteknikan Kayu IPB, Bogor, Jawa Barat. I., Nugroho Suryawan LH., Purwodiharjo, FE. ,2006. Pengujian Laminasi Kayu Keruing - Sengon Pada Balok Komposit Beton Tipe T. Teodolita Vol. 7, No. 2., Desember 44 2006:44-55. Teknik PST. Unsoed Sipil Purwokerto. pp. 962-969. Bangun Rekaprima Vol.07/2/Oktober/2021 54