Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
ABSTRACT
Sengon wood (Paraserianthes Falcataria) is one of the wood varieties that is often used in Indonesia
in the forest industry. This type of wood was chosen because it grows quickly, can grow in various types of
soil, has superior silvicultural properties, and the quality of the wood is suitable for use in making panels
and for carpentry purposes. However, the disadvantage of using wooden beams is their inability to
withstand bending loads.
So that the strength of wooden beams in withstanding bending loads can be increased, a method that
can be applied is to use additional materials such as Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). CFRP is a
material that has a high level of strength and stiffness and is resistant to corrosion.
In general, this series of research involves numerical analysis of sengon wood beams, both reinforced
and unreinforced using CFRP, using solid element modeling in the Midas Gen 2019 program. After that,
the results of the numerical analysis of the two conditions will be discussed and compared . Analysis of
strengthening sengon wood beams with CFRP involves beams with dimensions of 6 cm wide, 12 cm high,
and 400 cm long. The CFRP used in this research is a unidirectional mat (UDM) fiber type with a thickness
of 2 mm. As the name suggests, this sheet has fibers oriented in one direction, where the fiber arrangement
is maximized to withstand loads with an orientation in line with the direction of the fibers. Generally, this
sheet is often used to strengthen beams and frames.
From the analysis results on sengon wood beams without CFRP reinforcement and beams reinforced
with CFRP, it can be concluded that CFRP reinforcement resulted in a reduction in bending stress of
18.86%. In addition, there was a decrease in shear stress of 7.8% in the sengon wood beams reinforced
with CFRP, as well as a decrease in deflection of 28.57% with the CFRP reinforcement.
Keywords: Sengon wood, CFRP, shear, deflection, bending
ABSTRAK
Kayu Sengon (Paraserianthes Falcataria) adalah salah satu varietas kayu yang seringkali digunakan di
Indonesia dalam industri hutan. Jenis kayu ini dipilih karena pertumbuhannya yang cepat, mampu tumbuh
di berbagai jenis tanah, memiliki sifat silvikultur yang unggul, dan kualitas kayunya cocok digunakan
dalam pembuatan panel dan untuk keperluan kayu pertukangan. Meskipun demikian, kekurangan dari
penggunaan balok kayu adalah ketidakmampuannya dalam menahan beban lentur.
Agar kekuatan balok kayu dalam menahan beban lentur dapat ditingkatkan, metode yang dapat
diaplikasikan adalah memanfaatkan bahan tambahan seperti Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP).
CFRP adalah suatu materi yang memiliki tingkat kekuatan dan kekakuan yang tinggi, serta memiliki daya
tahan terhadap korosi.
Secara umum, rangkaian penelitian ini melibatkan analisis numerik terhadap balok kayu sengon, baik
yang diperkuat maupun yang tidak diperkuat dengan menggunakan CFRP, dengan menggunakan
pemodelan elemen solid dalam program Midas Gen 2019. Setelah itu, hasil analisis numerik dari kedua
kondisi tersebut akan dibahas dan dibandingkan. Analisis penguatan balok kayu sengon dengan CFRP
melibatkan balok dengan dimensi lebar 6 cm, tinggi 12 cm, dan panjang 400 cm. CFRP yang digunakan
dalam penelitian ini adalah jenis serat unidirectional mat (UDM) dengan ketebalan 2 mm. Sesuai dengan
namanya, lembaran ini memiliki serat yang berorientasi pada satu arah, dimana susunan serat
dimaksimalkan untuk menahan beban dengan orientasi sejalan dengan arah serat tersebut. Umumnya,
lembaran ini sering digunakan untuk penguatan balok dan frame.
Dari hasil analisis pada balok kayu sengon tanpa perkuatan CFRP dan balok yang diperkuat dengan
CFRP, dapat disimpulkan bahwa penguatan CFRP mengakibatkan penurunan tegangan lentur sebesar
18,86%. Selain itu, terjadi penurunan tegangan geser sebesar 7,8% pada balok kayu sengon yang diperkuat
dengan CFRP, serta penurunan lendutan sebesar 28,57% dengan adanya penguatan CFRP.
Kata kunci: Kayu Sengon, CFRP, Geser, Lendutan, Lentur