Bahan Kayu sebagai Konstruksi Bangunan1. Sifat Kayu sebagai Material

Kayu merupakan bahan produk alam, hutan. Kayu merupakan bahan bangunan yang

banyak disukai orang atas pertimbangan tampilan maupun kekuatan. Dari aspek kekuatan,

kayu cukup kuat dan kaku walaupun bahan kayu tidak sepadat bahan baja atau beton. Kayu

mudah dikerjakan – disambung dengan alat relatif sederhana. Bahan kayu merupakan bahan

yang dapat didaur ulang. Karena dari bahan alami, kayu merupakan bahan bangunan ramah

lingkungan.

Karena berasal dari alam kita tak dapat mengontrol kualitas bahan kayu. Sering kita

jumpai cacat produk kayu gergajian baik yang disebabkan proses tumbuh maupun kesalahan

akibat olah dari produk kayu. Dibanding dengan bahan beton dan baja, kayu memiliki

kekurangan terkait dengan ketahanan-keawetan. Kayu dapat membusuk karena jamur dan

kandungan air yang berlebihan, lapuk karena serangan hama dan kayu lebih mudah terbakar

jika tersulut api.

Kayu merupakan bahan yang dapat menyerap air disekitarnya (hygroscopic), dan

dapat mengembang dan menyusut sesuai kandungan air tersebut. Karenanya, kadar air kayu

merupakan salah satu syarat kualitas produk kayu gergajian. Jika dimaksudkan menerima

beban, kayu memiliki karakter kekuatan yang berbeda dari bahan baja maupun beton terkait

dengan arah beban dan pengaruh kimiawi. Karena struktur serat kayu memiliki nilai kekuatan

yang berbeda saat menerima beban. Kayu memiliki kekuatan lebih besar saat menerima gaya

sejajar dengan serat kayu dan lemah saat menerima beban tegak lurus arah serat kayu.

Ilustrasi kekuatan serat kayu dalam menerima beban dapat ditunjukkan pada Gambar 8.1.

1.1. Penebangan, Penggergajian dan Pengawetan

Produksi kayu gergajian (lumber), batang kayu segi empat panjang (balok) yang

dipakai untuk konstruksi dimulai dari penebangan pohon di hutan alam dan hutan tanaman

industri. Kayu gelondongan (log) hasil tebang diangkut ke pabrik penggergajian. Untuk

menghasilkan produk kayu gergajian yang baik dan efisien terdapat teknologi penggergajian

yang harus diketahui dalam kaitannya dengan penyusutan kayu saat pengeringan. Terdapat 3

metoda penggergajian, lurus (plain sawing), perempat bagian (quarter sawing) dan

penggergajian tipikal (typical sawing).

Sesuai proses pertumbuhan kayu, kayu bagian dalam merupakan kayu yang lebih dulu

terbentuk dari kayu bagian luar. Karenanya kayu bagian dalam mengalami susut lebih kecil

dari kayu luar. Tanpa memperhitungkan susut tersebut, hasil gergajian akan menghasilkan

bentuk kurang berkualitas.

1.2. Pengeringan Kayu

Kayu baru tebang memiliki kadar air yang tinggi, 200% - 300%. Setelah ditebang

kandungan air tersebut berangsur berkurang karena menguap. Mulanya air bebas atau air di

luar serat (free water) yang menguap. Penguapan ini masih menyisakan 25% - 35%

kandungan air. Selanjutnya penguapan air dalam serat (bound water). Kayu dapat di

keringkan melalui udara alam bebas selama beberapa bulan atau dengan menggunakan dapur

pengering (kiln). Kayu dapat dikeringkan ke kadar sesuai permintaan. Kadar air kayu untuk

kuda - kuda biasanya harus kurang dari atau sama dengan 19 persen. Kadang diminta kadar

air kayu hingga 15% (MC 15). Namun karena kayu bersifat higroskopis, pengaruh

kelembaban udara sekitar kayu akan mempengaruhi kadar air kayu yang akan mempengaruhi

kembang susut kayu dan kekuatannya.

1.3. Pengawetan Kayu

Proses ideal olah produk kayu selanjutnya adalah pengawetan. Pengawetan dapat

dilakukan dengan cara merendam atau mencuci dengan maksud membersihkan zat makanan

dalam kayu agar tidak diserang hama. Sedangkan cara lain adalah dengan pemberian bahan

kimia melalui perendaman dan cara coating atau pengecatan.

1.4. Cacat Kayu

Pada sebuah batang kayu, terdapat ketidak teraturan struktur serat yang disebabkan

karakter tumbuh kayu atau kesalahan proses produksi. Ketidak teraturan atau cacat yang

umum adalah mata kayu, yang merupakan sambungan cabang pada batang utama kayu. Mata

kayu ini kadang berbentuk lubang karena cabang tersambung busuk atau lapuk atau diserang

hama atau serangga. Cacat ini sudah tentu mengurangi kekuatan kayu dalam menerima beban

konstruksi.

Cacat akibat proses produksi umumnya disebabkan oleh kesalahan penggergajian dan

proses pengeringan penyusutan. Cacat ini dapat berupa retak, crooking, bowing, twisting

(baling), cupping dan wane (tepian batang bulat) karena penggergajian yang terlalu dekat

dengan lingkaran luar kayu.

2. Penggolongan Produk Kayu di Pasaran

Saat ini produk kayu sangat beragam. Produk kayu solid/asli umumnya berupa kayu

gergajian baik berupa balok maupun papan. Sedangkan produk kayu buatan dapat merupa

vinir (veneer), papan lapis, triplek/plywood/multiplek dan bahkan kayu laminasi (glue

laminated timber).

2.1. Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia

Secara singkat peraturan ini dimaksudkan untuk memberikan acuan baku terkait

dengan aturan umum, aturan pemeriksaan dan mutu, aturan perhitungan, sambungan dan alat

sambung konstruksi kayu hingga tahap pendirian bangunan dan persyaratannya. Pada buku

tersebut juga telah dicantumkan jenis dan nama kayu Indonesia, indeks sifat kayu dan

klasifikasinya, kekuatan dan keawetannya.

2.2. Klasifikasi Produk Kayu

Penggolongan kayu dapat ditinjau dari aspek fisik, mekanik dan keawetan. Secara

fisik terdapat klasifikasi kayu lunak dan kayu keras. Kayu keras biasanya memiliki berat

satuan (berat jenis) lebih tinggi dari kayu lunak. Klasifikasi fisik lain adalah terkait dengan

kelurusan dan mutu muka kayu. Terdapat mutu kayu di perdagangan A, B dan C yang

merupakan penggolongan kayu secara visual terkait dengan kualitas muka (cacat atau tidak)

arah - pola serat dan kelurusan batang. Kadang klasifikasi ini menerangkan kadar air dari

produk kayu.

A. Kayu mutu kering udara

1. Besar mata kayu maksimum 1/6 lebar kecil tampang / 3,5 cm

2. Tak boleh mengandung kayu gubal lebih dari 1/10 tinggi balok

3. Miring arah serat maksimum adalah 1/7

4. Retak arah radial maksimum 1/3 tebal dan arah lingkaran tumbuh 1/4 tebal kayu

B. Kayu mutu kering udara 15% - 30%

1. Besar mata kayu maksimum 1/4 lebar kecil tampang / 5 cm

2. Tak boleh mengandung kayu gubal lebih dari 1/10 tinggi balok

3. Miring arah serat maksimum adalah 1/10

4. Retak arah radial maksimum ¼ tebal dan arah lingkaran tumbuh 1/5 tebal kayu

C. Konsekuensi dari kelas visual B harus memperhitungkan reduksi kekuatan dari mutu

A dengan faktor pengali sebesar 0.75 (PKKI, 1961, pasal 5)

2.3. Kelas Kuat Kayu

Sebagaimana di kemukakan pada sifat umum kayu, kayu akan lebih kuat jika

menerima beban sejajar dengan arah serat dari pada menerima beban tegak lurus serat. Ini

karena struktur serat kayu yang berlubang. Semakin rapat serat, kayu umumnya memiliki

kekuatan yang lebih dari kayu dengan serat tidak rapat. Kerapatan ini umumnya ditandai

dengan berat kayu persatuan volume / berat jenis kayu. Ilustrasi arah kekuatan kayu dapat

ditunjukkan pada Gambar 8.7. dan Gambar 8.8.

Angka kekuatan kayu dinyatakan dapan besaran tegangan, gaya yang dapat diterima

per satuan luas. Terhadap arah serat, terdapat kekuatan kayu sejajar (//) serat dan kekuatan

kayu tegak lurus (⊥) serat yang masing - masing memilki besaran yang berbeda. Terdapat

pula dua macam besaran tegangan kayu, tegangan absolute / uji lab dan tegangan ijin untuk

perancangan konstruksi. Tegangan ijin tersebut telah memperhitungkan angka keamanan

sebesar 5 - 10. Dalam buku Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI - NI - 5) tahun

1961, kayu di Indonesia diklasifikasikan ke dalam kelas kuat I (yang paling kuat), II, III, IV

(paling lemah). Tabel 8.1, menunjukkan kelas berat jenis kayu dan besaran kuat kayu.

2.4. Kelas Awet

Berdasarkan pemakaian, kondisinya dan perlakuannya, kayu dibedakan atas kelas

awet I (yang paling awet) – V (yang paling tidak awet). Kondisi kayu dimaksud adalah

lingkungan/tempat kayu digunakan sebagai batang struktur. Sedangkan perlakuan meliputi

pelapisan/tindakan lain agar kayu terhindar/terlindungi dari kadar air dan ancaman serangga.

Tabel kelas awet dan kondisinya dapat dikemukakan dalam Tabel 8.2.