Konsep 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, 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 tetap digunakan.

Sebagai bahan struktur kayu mempunyai berbagai kekuatan, khususnya dalam :
1.    Menahan Tarikan
 Kekuatan terbesar yang dapat ditahan oleh kayu adalah sejajar arah serat, sedangkan kekuatan tarikan tegak lurus arah serat lebih kecil dari pada sejajar serat.

2.    Menahan Tekanan (Desak)
Kayu juga dapat menahan beban desak, baik tekanan sejajar serat maupun tegak lurus serat, misalnya sebagai bantalan kereta api. Daya tahan desak tegak lurus serat lebih kecil bila dibandingkan dengan sejajar serat.

3.    Menahan Lenturan
Besarnya daya tahan kayu terhadap lenturan tergantung pada jenis kayu, besarnya penampang kayu, berat badan, lebar bentangan, sehingga dengan dapatnya kayu menahan lenturan maka dapat menahan beban tetap meupun beban kejut/pukulan. Sebagai bahan struktur kayu biasanya diperdagangkan dengan ukuran tertentu dan dipakai dalam bentuk balok, papan, atau bentangan bulat, (berdasarkan SK-SNI-03-2445-1991).

Kekurangan Dan Kelebihan Kayu
1.    Kelebihan Kayu

•  Berkekuatan tinggi dengan berat jenis rendah.
• Tahan terhadap pengaruh kimia dan listrik. 
• Relatif mudah dikerjakan dan diganti.
• Mudah didapatkan, relatif murah.
• Pengaruh temperatur terhadap perubahan bentuk dapat diabaikan.
• Pada kayu kering memiliki daya hantar panas dan listrik yang rendah, sehingga baik untuk partisi.
• Memiliki sisi keindahan yang khas.

2.    Kekurangan Kayu

• Adanya sifat-sifat kayu yang kurang homogen (ketidak seragaman), cacat kayu (mata kayu, retak, dll.).
• Beberapa jenis kayu kurang awet.
• Kekuatannya sangat dipengaruhi oleh jenis kayu, mutu, kelembaban dan pengaruh waktu pembebanan.
• Keterbatasan ukuran khususnya untuk memenuhi kebutuhan struktur bangunan yang makin beskala besar dan tinggi.
• Untuk beberapa jenis kayu tertentu harganya relatif mahal dan ketersediaan terbatas (langka).

 Hubungan Berat Jenis dan Kekuatan Kayu
Berat jenis menyatakan berat kayu dibagi dengan volumenya, umumnya kayu yang baru ditebang mempunyai kadar air 40 % untuk kayu berat hingga dan 200 % untuk kayu ringan. Kadar air tersebut akan keluar bersamaan dengan mengeringnya kayu hingga mencapai titik jenuh serat (fiber saturation point), yang berkadar lengas kira-kira 25–35 %. Apabila kayu mengering dibawah titik jenuh seratnya, dinding sel menjadi padat, akibatnya serat-seratnya menjadi kuat dan kokoh. Jadi turunnya kadar lengas kayu mengakibatkan bertambahnya kekuatan kayu.

Hubungan Berat Jenis dan Kekuatan Kayu
Berat jenis menyatakan berat kayu dibagi dengan volumenya, umumnya kayu yang baru ditebang mempunyai kadar air 40 % untuk kayu berat hingga sedang dan 200 % untuk kayu ringan. Kadar air tersebut akan keluar bersamaan dengan mengeringnya kayu hingga mencapai titik jenuh serat (fiber saturation point), yang berkadar lengas kira-kira 25–35 %. Apabila kayu mengering dibawah titik jenuh seratnya, dinding sel menjadi padat, akibatnya serat-seratnya menjadi kuat dan kokoh. Jadi turunnya kadar lengas kayu mengakibatkan bertambahnya kekuatan kayu.

Berdasarkan berat jenisnya, kayu di Indonesia dibedakan menjadi lima kelas kuat, sebagaimana tersaji pada Tabel  (Klasifikasi ini disusun oleh Lembaga PusatPenyelidikan Kehutanan).

Kekas kayu berdasarkan berat jenisnya

Konstruksi Kuda-Kuda
Kuda-kuda kayu digunakan sebagai pendukung atap dengan bentang maksimal sekitar 12 m. Kuda-kuda bambu pada umunya mampu mendukung beban atap sampai dengan 10 meter. Sedangkan kuda-kuda baja sebagai pendukung atap, dengan sistem frame work atau lengkung dapat mendukung beban atap sampai dengan bentang 75 meter seperti pada hanggar pesawat, stadion olahraga, bangunan pabrik, dan lain-lain. Kuda-kuda dari beton bertulang dapat digunakan pada atap dengan bentang sekitar 10 meter hingga 12 meter. Pada kuda-kuda dari baja atau kayu diperlukan ikatan angin untuk memperkaku struktur kuda-kuda pada arah horisontal.

Pada dasarnya konstruksi kuda-kuda terdiri dari rangakaian batang yang selalu membentuk model seperti segitiga pada umumnya. Dengan mempertimbangkan berat atap serta bahan dan bentuk penutupnya, maka konstruksi kudakuda satu sama lain akan berbeda, tetapi setiap susunan rangka batang harus merupakan satu kesatuan bentuk yang kokoh yang nantinya mampu memikul beban yang bekerja tanpa mengalami perubahan.
Kuda-kuda diletakkan diatas dua tembok selaku tumpuannya. Perlu diperhatikan bahwa tembok diusahakan tidak menerima gaya horisontal maupun momen, karena tembok hanya mampu menerima beban vertikal saja. Kuda-kuda diperhitungkan mampu mendukung beban-beban atap dalam satu luasan atap tertentu. Beban-beban yang dihitung adalah beban mati (yaitu berat penutup atap, reng, usuk, gording, kuda-kuda) dan beban hidup (angin, air hujan, orang pada saat memasang/memperbaiki atap).

Sambungan
Pembuatan konstruksi kuda- kuda memiliki beberapa tipe sambungan yang dapat dipergunakan yaitu, sambungan dari baut, paku, pasak, perekat. Pada pembahasan kali ini akan coba dikhususkan pada sambungan dari pasak.
Sambungan pada konstruksi kayu dikenal adanya deformasi-deformasi atau pergeseran-pergeseran, tidak seperti pada sambungan konstruksi baja yang dianggap kaku.  Tiap-tiap sambungan di atas memiliki kekakuan yang berlainan. Kekakuan pada konstruksi sambungan konstruksi kayu adalah perbandingan antara besarnya pergeseran terhadap penambahan beban. Untuk mengetahui nilai kekakuan suatu alat penyambung dibuat suatu diagram yang disebuit diagram pergeseran-beban. Pergeseran dibatasi maksimal hingga 1,5 mm dan koefisien keamanan n = 2 ~ 3.

Pada prinsipnya, pasak adalah suatu benda yang dimasukkan sebagian, pada bidang sambungan, dalam tiap bagian – bagian kayu yang disambung, untuk memindahkan beban dari bagian yang satu ke bagian yang lain. Menurt pemasangannya pasak – pasak dapat dibagi dalam 3 macam sebagai berikut :
a.    Pada bidang sambungan dimasukkan ke dalam takikan – takikan di dalam bagian- bagian kayu yang disambung
b.    Pada bidang sambungan dimasukkan di dalam bagian – bagian kayu dengan cara dipres
c.    Kombinasi a dan b

Sumber>>>berbagai sunber