BAB II

KAJIAN LITERATUR

2.1 Pengenalan

Sejarah membuktikan bahawa kayu telah digunakan secara meluas oleh

manusia. Kayu adalah sumber binaan yang mudah, semulajadi dan murah. Aplikasi

terhadap bahan ini juga mudah dan penggunaannya tidak memerlukan peralatan

teknologi yang tinggi. Masyarakat Malaysia telah lama menggunakan kayu sebagai

bahan binaan dengan wujudnya rumah, istana dan kapal perdagamgam dari dahulu

sehingga sekarang.

Zaman berubah dan begitu juga perkembangan teknologi pembinaan.

Penggunaan kayu yang sebelum ini begitu pesat telah mewujudkan permintaan tinggi

terhadap industri kayu. Ini menyebabkan kesusutan sumber hutan dan meningkatkan

harga kayu di pasaran. Alternatif kepada sumber bahan yang lain menyebabkan

penggunaan konkrit bertetulang dan kekuli diperkenalkan. Penggunaan kayu telah

dihadkan kepada penggunaan berasaskan spesis, saiz dan kualiti kayu. Kayu kini

dijadikan bahan binaan sementara dan jurutera kurang menggunakan kayu sebagai

bahan binaan yang utama.

7

Jadual 2.1 menunjukkan perbandingan bagi beberapa bahan binaan sebagai

pilihan kepada jurutera ketika melaksanakan kerja-kerja rekabentuk. Daripada Jadual

2.1 didapati penggunaan kayu adalah terhad kerana kekuatannya yang rendah serta

kualitinya yang tidak terkawal. Oleh itu kayu dikategorikan sebagai bahan

sampingan dari segi kejuruteraan.

Jadual 2.1: Perbandingan kayu dengan bahan binaan lain [14]

BahanCiri-ciri

KayuBata,

KonkritKonkrit

BertetulangKeluli

Modulus Elastik 15kN/mm2 25kN/mm2 30 bagi konkrit460 bagi keluli

200kN/mm2

Rintangan Daya Tegangan

BaikSangat Lemah

Baik Sangat Baik

Rintangan Daya Mampatan

LemahSangat Baik

Sangat Baik Baik

Berat Per Isipadu Rendah Sederhana Sederhana Tinggi

Kos Rendah Sederhana Tinggi Sangat Tinggi

KualitiTidak

TerkawalTerkawal Terkawal Kualiti Tinggi

Masa Pemasangan Cepat Sederhana Lambat Cepat

Keperluan Mesin/Loji Rendah Rendah Tinggi Sangat Tinggi

Walaupun penggunaanya dalam bahan binaan tidak sepesat dahulu namun

usaha mempertingkatkan kualiti dan keupayaan kayu masih lagi dijalankan.

Teknologi Kejuruteraan telah menemui teknologi baru untuk kayu iaitu peningkatan

gred tegasan, kaedah sambungan, penjanaan sisa kayu dan penghasilan bentuk kayu

baru yang lebih dikenali sebagai penghasilan kayu lapis berperekat. Industri kayu di

Malaysia merupakan dari jenis kayu yang sesuai digunakan sebagai bahan

pembinaan dan ia terdiri daripada sumber kayu iklim sederhana dan kayu hutan

Tropika. Kayu sebagai bahan pembinaan dikategorikan kepada tiga kategori iaitu

kayu keras berat, kayu keras sederhana dan kayu keras ringan. Pengumpulan

8

kekuatan kayu pula dibahagikan kepada tujuh kumpulan dari SG 1 hingga SG 7 (lihat

jadual 2.4). Jadual 2.2 menunjukkan ketumpatan kayu berserta kesesuaiannya [2].

Jadual 2.2: Ketumpatan Kayu Dan Kesesuaian Mengikut Jenis Kayu

JENIS KETUMPATAN KESESUAIAN

Kayu Keras Berat 800 – 1100 kg/m³ Pembinaan Berat

Kayu Keras Sederhana 700 – 800 kg/m³ Pembinaan Sederhana Berat

Kayu Keras Ringan 400 – 700 kg/m³ Pembinaan Ringan

2.2 Sifat-Sifat Fizikal Kayu

Berdasarkan kepada fakta bahawa kayu adalah suatu bahan yang berubah-

ubah, maka kekuatannya bergantung kepada banyak faktor yang akan

mempengaruhinya secara bersendirian ataupun secara bersesama dan akan

memberikan kesan kepada kekuatan dan kebolehkerjaan kayu. Di antara sifat-sifat

fizikal yang amat mempengaruhi sifat-sifat kayu adalah seperti yang dibincangkan di

bawah.

2.2.1 Kandungan Lembapan

Kandungan lembapan ditakrifkan sebagai nisbah berat air dalam kayu

terhadap berat kering dan dinyatakan dalam unit peratusan seperti formula di bawah :

Kandungan Lembapan =Berat Kayu Ketika LembapBerat Kayu Ketika Kering

x 100%

9

Menurut Engku garis pemisah untuk keadaan lembap dan keadaan kering

ialah pada kandungan lembapan 19% dan tahap ini dinamakan sebagai takat serat

tepu. [7]. Rajah 2.1 menunjukkan bahawa dibawah takat serat tepu, kekuatan kayu

meningkat dengan berkurangnya kandungan lembapan manakala di atas takat serat

tepu pula, kekuatan kayu tidak berubah [2].

0 20 40 60 80 1000

20

40

60

80

100

120

Takat serat tepu

Kandungan Lembapan (%)

Kek

uat

an (

%)

Rajah 2.1: Hubungan diantara kekuatan dan kandungan lembapan

2.2.2 Pengecutan Dan Pengembangan

Dimensi kayu adalah stabil apabila kandungan lembapannya lebih besar

daripada takat serat tepu. Dimensi kayu akan berubah apabila ia menerima atau

kehilangan lembapan di bawah takat ini. Ianya akan mengecut apabila ia kehilangan

lembapan daripada dinding sel dan mengembang apabila lembapan di dalam dinding

sel bertambah. Pengembangan dan pengecutan akan menyebabkan ledingan, rekahan

dan bukaan pada lantai jalur. Oleh sebab itu, adalah penting fenomena ini difahami

dan bila ianya akan memberi kesan kepada penggunaan kayu [13].

10

Kayu adalah bersifat anisotropik dan ianya akan mengecut lebih pada arah

tangen iaitu separuh daripada pengecutan dalam arah radial dan hanya sedikit

pengecutan berlaku dalam arah ira. Kesan daripada gabungan pengecutan radial dan

tangen akan menyebabkan berlakunya ubahbentuk kepada anggota kayu kerana

terdapat perbezaan dalam arah pengecutan dan lengkung cincin tahunan. Rajah 2.2

menunjukkan jenis-jenis ubahbentuk utama akibat daripada kesan ini [13].

Rajah 2.2: Kesan ubahbentuk akibat pengecutan

2.2.3 Ketumpatan

Ketumpatan adalah penanda utama terbaik dalam penentuan ciri-ciri kayu dan

merupakan faktor utama dalam menentukan kekuatan kayu. Graviti tentu atau

ketumpatan bandingan adalah ukuran bagi kayu padu yang paling penting.

Ketumpatan ditakrifkan sebagai nisbah diantara berat kayu kering kepada berat

isipadu air yang sama. Oleh kerana isipadu air berubah dengan kandungan lembapan,

maka graviti tentu kayu dinyatakan pada kandungan lembapan tertentu. Graviti tentu

11

asas bagi kayu komersil adalah diantara 0.29 hingga 0.81 dan kebanyakannya berada

diantara 0.35 dan 0.60.

2.2.4 Kecerunan Ira

Ira merupakan jalur-jalur tisu selulos mengikut arah tertentu pada permukaan

kayu. Terdapat beberapa jenis ira iaitu ira lurus, ira serong, ira pusar, ira gelombang

dan sebagainya. Ira wujud secara semulajadi atau terbentuk ketika

prosespemotongan. Ira dianggap sebagai suatu kecacatan kerana mempengaruhi

kekuatan kayu. Semakin cerun ira kayu maka semakin rendah kekuatan kayu [15].

Ini disebabkan kekuatan kayu pada arah selari dengan ira adalah 10 kali ganda lebih

daripada kekuatan kayu pada arah serenjang dengan ira.

Jadual 2.3 memberikan nilai kecerunan ira maksimum berdasarkan gred kayu

seperti yang disarankan oleh MS 544.

Jadual 2.3: Kecerunan ira maksimum [Table C2, MS 544:Part 2:2001]

Gred Kecerunan ira maksimumTerpilih 1 dalam 16Tertentu 1 dalam 10.7Umum 1 dalam 8

12

2.2.5 Kecacatan Kayu

i. Kecacatan Semulajadi

Kecacatan ini terjadi semasa proses tumbesaran. Contoh-contoh kecacatan

semulajadi ditunjukkan dalam Rajah 2.3. Ini termasuklah :

Retakan dan rekahan : Ianya mungkin terjadi pada bahagian-bahagian

tertentu pokok dan mungkin menjadi tanda awal kepada berlakunya

pereputan.

Buku : Ianya adalah sifat yang biasa terjadi pada struktur kayu. Buku

adalah bahagian cabang pokok yang tumbuh melalui batang pokok

semasa proses tumbesaran.

Kecacatan ira : Ira kayu adalah merujuk kepada arah susunan selulos

di dalam struktur kayu. Kecacatan ira boleh berlaku dalam bentuk ira

berpintal, ira bersilang, ira rata dan ira berpusar yang mana ianya akan

menimbulkan masalah herotan apabila digunakan.

Reput akibat kulat : Ianya boleh terjadi kepada kayu balak yang telah

matang dan juga kepada kayu produk hasil kayu. Adalah lebih elok

kayu-kayu ini tidak digunakan dalam pembinaan.

Ketebalan cincin tahunan : Ianya adalah kritikal dan berkaitan dengan

kekuatan iaitu cincin tahunan yang lebar akan mengurangkan

ketumpatan kayu.

13

Rajah 2.3: Jenis-jenis kecacatan semulajadi yang terjadi pada kayu[1].

ii. Kecacatan Kimia

Kecacatan ini mungkin terjadi apabila kayu digunakan pada tempat yang

tidak sesuai atau bila digabungkan dengan bahan lain. Kayu seperti oak dan

western red cedar mengandungi asid tanik dan bahan kimia lain yang boleh

menghakis bahan besi keluli. Getah dan damar kayu boleh mengurangkan

sifat kebolehkerjaan kayu dan menganggu dalam kerja-kerja pemerekatan.

iii. Kecacatan Semasa Mengilang

Kecacatan ini disebabkan oleh teknik yang tidak betul semasa memesin kayu

atau supaya dapat mengaut keuntungan dengan menggunakan semua

bahagian pokok untuk dijadikan produk kayu termasuk kepingan yang kecil.

Kewujudan wane adalah salah satu contoh kecacatan semasa mengilang.

iv. Kecacatan Semasa Pengeringan

Kecacatan semasa pengeringan berkait rapat dengan pergerakan di dalam

struktur kayu yang diakibatkan oleh perubahan kandungan lembapan.

Pengeringan yang berlebihan atau yang tidak sekata, dedahan kepada hujan

dan panas, dan kaedah penyusunan yang tidak betul semasa proses

pengeringan boleh mengakibatkan kecacatan dan ubahbentuk kepada kayu.

14

Kecacatan ini mempunyai kesan terhadap kekuatan struktur dan juga terhadap

pemasangan, kestabilan, ketahanlasakan dan hasil kemasan.

2.3 Kayu Sebagai Anggota Struktur

Setiap bahan binaan untuk anggota struktur mempunyai kemampuan dan

sifat-sifat mekanikalnya ynag membolehkan ia menampung beban luar yang

bertindak terhadapnya. Kelakuan dan cirri-ciri ini juga terdapat pada kayu dan

kemampuannya adalah berlainan dengan bahan binaan yang lain. Kebolehan kayu

untuk menampung daya luaran yang cuba mengubah ukuran atau bentuknya

menunjukkan keberkesanannya sebagai anggota struktur. Sifat-sifat mekanikal yang

diberi penekanan adalah seperti kekuatan tegangan, kekuatan mampatan, kekuatan

ricihan, kekuatan lenturan, lekahan, rintangan terhadap hentaman, modulus elastik,

getaran dan kekerasan [2].

Kayu merupakan bahan binaan yang semulajadi dan kekuatan mekanikalnya

tidak dapat ditentukan dengan tepat. Ia bergantung kepada jenis sepsis dan pada

bahagian mana kayu dihasilkan daripada pokok. Selain itu sifat-sifat mekanikal kayu

dipengaruhi oleh kandungan lembapan, ketumpatan kayu, faktor tempoh

pembebanan dan faktor kecacatan.

2.3.1 Kekuatan Tegasan

Kekuatan tegangan ialah sifat rintangan terhadap daya tegangan yang

menarik struktur kayu tersebut. Terdapat dua jenis kekuatan tegangan yang utama

iaitu kekuatan tegangan selari dengan ira dan tegak kepada ira. Kekuatan tegangan

15

selari dengan ira adalah jauh lebih tinggi daripada kekuatan tegangan tegak kepada

ira iaitu sehingga mencapai 40 kali ganda pada keadaan kering udara[1]. Kekuatan

tegangan ini bergantung kepada kekuatan serat, panjang dan tentu arahnya.

Lazimnya, hasil ujian dari makmal-makmal penyelidikan kayu, didapati bahawa

kekuatan tegangan kayu adalah lebih tinggi daripada kekuatan lenturnya.

a) Tegasan Tegangan

2.3.2 Kekuatan Mampatan

Kekuatan mampatan adalah sifat rintangan terhadap daya mampatan yang

menekan kayu itu. Ia diperhatikan dalam arah selari dan arah tegak kepada ira.

Kekuatan ini dinyatakan dalam bentuk tegasan dan kekuatan mampatan selari dengan

ira untuk kayu lampung adalah lebih kurang 1/3 daripada hingga ½ kekuatan

tegangan selari dengan iranya. Untuk kayu keras, dua jenis kekuatan ini adalah

hampir-hampir sama nilainya. Kekuatan mampatan tegak kepada ira adalah antara

10% hingga 30% daripada kekuatan mampatan maksimum selari dengan ira dan

mempunyai kaitan rapat dengan kekerasan kayu tersebut[3].

b) Tegasan Mampatan

16

2.3.3 Kekuatan Ricihan

Kekuatan ricihan ialah sifat rintangan kayu iaitu terhadap daya yang cuba

menggelangsarkan sebahagian daripada atas bahagian yang lain dan daya ini

dinamakan daya ricih. Terdapat empat jenis ricihan yang boleh berlaku pada kayu

iaitu ricihan selari dengan ira, ricih berserenjang dengan ira, ricihan serong dan

ricihan gelek[2]. Di antara semua jenis ricihan tersebut, ricihan selari adalah yang

paling penting dan perlu diberi perhatian. Ricihan tegak kepada ira dan ricihan

serong hanya berlaku kepada anggota kayu yang ditegaskan berlebihan dan jarang

diperhatikan kelakuannya. Ricihan serong berlaku pada suatu satah lebih kurang 45º

daripada satah memanjang manakala ricihan gelek adalah disebabkan oleh beban

yang melintangi kayu, di mana ricihan terjadi pada satah-satah yang selari dan

bersudut tegak dengan iranya. Jenis ricihan ini biasanya berlaku dalam bahan kayu

yang dibuat daripada papan lapis.

c) Tegasan Ricih

2.3.4 Kekuatan Lenturan

Kekuatan lenturan ialah ukuran kekuatan bahan yang ditentukan melalui ujian

lenturan static. Kerja melentur adalah jumlah kerja yang dilakukan untuk melentur

anggota struktur sehingga ke peringkat tertentu. Daripada ujian lenturan, nilai-

nilaiyang dikira adalah tegasan lentur pada beban maksimum atau modulus patah,

modulus kekenyalan dan kerja melentur. Modulus patah ialah tegasan yang terbentuk

17

pada tepi kayu ketika ia gagal atau patah dan dikira dengan anggapan bahawa teori

lenturan mudah berlaku.

d) Tegasan Lentur

2.3.5 Kekerasan Kayu

Terdapat dua pengertian kayu dalam menyentuh perkara kekerasan kayu ini

iaitu dari pandangan umum dan dari segi kejuruteraan. Dari segi umum kekerasan

kayu difahami sebagai senang atau susahnya untuk menggergaji dan diketam kayu

tersebut. Dari segi kejuruteraan pula kekerasan diertikan sebagai rintangan kepada

daya yang cuba melekukkannya. Kekerasan juga diertikan sebagai ketahanan

terhadap hausan dan ini bergantung kepada ketumpatan, kekukuhan dan lekitan sel-

sel kayu. Sifat-sifat ini sesuai untuk kegunaan lantai, kepingan kemasan lantai dan

pengalas.

2.4 Penggunaan Kayu Sebagai Anggota Struktur

Penggunaan kayu sebagai anggota struktur pada masa kini telah dihadkan di

atas sebab fungsi penggunaannya telah diganti oleh bahan pembinaan lain seperti

konkrit bertetulang dan kekuli. Penggunaanya lebih tertumpu kepada kegunaan

sementara seperti acuan, penyokong dan sekatan. Selain itu, penggunaan kayu juga

18

diaplikasikan untuk anggota kekuda, bumbung, tiang, rasuk, rangka pintu dan

tingkap bagi bangunan kayu kekal seperti rumah tradisional yang mempunyai nilai

estetika kemelayuan.

Anggota struktur kayu boleh didapati dalam bentuk kayu bergergaji dan kayu

lapis berperekat. Terdapat pengubahsuaian pada bentuk kayu asal untuk

meningkatkan keberkesanannya seperti penghasilan kayu lapis berperekat Berbagai-

bagai kelebihan yang wujud dari pengubahsuaian ini, di antaranya ialah menjadikan

sifat-sifat kayu lebih sempurna, kemas, menambahkan kekuatan, mudah dikerjakan

dan tahan kepada serangan serangga atau kebakaran.

2.5 Pengelasan Kayu

Kayu secara umumnya dikelaskan kepada dua kumpulan atau kategori besar

yang utama iaitu kayu keras dan kayu lembut[5]. Pengelasan ini dibuat berdasarkan

pengalaman dan pengetahuan orang-orang terdahulu yang terlibat secara langsung

dalam bidang kayu kayan. Terdapat juga kayu lembut yang lebih keras daripada jenis

kayu keras dan begitu juga sebaliknya.

Malaysia kaya dengan sumber hutan yang terdiri daripada pelbagai spesis

kayu dan kebanyakkannya adalah kayu keras. Pihak yang terlibat dalam pengelasan

spesis kayu ini adalah Jabatan Perhutanan Malaysia. Melalui pemerhatian dan kajian

jabatan ini, kayu keras dapat dikelaskan kepada tiga kumpulan terbesar berdasarkan

ketumpatan iaitu kayu keras berat, kayu keras sederhana dan kayu keras ringan [10].

19

2.5.1 Penggredan Kumpulan Kayu

Kayu adalah bahan binaan ynag semulajadi dan kekuatan kayu adalah

berdasarkan struktur dalaman kayu tersebut. Kepelbagaian wujud dalam menafsir

kekuatan kayu dan ini merumitkan pilihan penggunaannya dalam binaan struktur.

Terdapat berbagai-bagai faktor yang mempengaruhi kekuatan kayu seperti

kandungan lembapan, bentuk ira, kaedah pemotongan dan tempoh pembebanan.

Sebagai langkah memperkemaskan penggunaan kayu, maka Forest Research Institute

Malaysia telah menggredkan kayu kepada tiga gred berdasarkan tegasannya masing-

masing. Gred-gred tersebut adalah gred terpilih, gred tertentu dan gred umum di

mana penggredan ini adalah bertujuan untuk kerja rekabentuk struktur kayu. Gred

terpilih digunakan untuk kegunaan khas di mana struktur memerlukan kekuatan kayu

yang maksimum seperti pada kekuda yang terlalu panjang dan struktur menara [10].

Gred tertentu adalah untuk rekabentuk struktur kegunaan biasa dan gred umum

adalah untuk rekabentuk struktur pada kerangka kayu yang kurang penting. Panduan

ini dapat memudahkan jurutera untuk menentukan kayu jenis apa yang lebih sesuai

untuk sesuatu pembinaan.

Terdapat beberapa istilah untuk memperkatakan mengenai tegasan. Di

antaranya ialah tegasan asas dan tegasan rekabentuk di mana tegasan asas adalah

kemampuan tanggungan kayu dengan selamat manakala tegasan rekabentuk diambil

80% daripada tegasan asas untuk kayu bergred terpilih dan 63% untuk gred umum

[5]. Bagi memudahkan pemilihan kayu dan menepati pasaran kayu maka spesis kayu

pada dahulunya dikelaskan kepada empat kumpulan berdasarkan MS 544 (1978).

Kaedah pengelasan dan penggredan kayu telah diubahsuai oleh piawaian baru iaitu

MS 544 (2001) yang berteraskan berat dan ketumpatan kayu. Kayu dikelaskan

kepada tujuh kumpulan iaitu SG1, SG2, SG3, SG4, SG5, SG6 dan SG7 [9]. Di

samping itu kayu juga dikelaskan kepada kumpulan kayu yang memerlukan

pengawetan dan kumpulan kayu yang tidak memerlukan pengawetan atau rawatan

seperti dalam jadual 2.4. Ia menjadi rujukan terkini kepada jurutera untuk

menentukan jenis kayu yang akan digunakan, selamat, ekonomi dan mudah didapati

di pasaran tempatan.

20

Jadual 2.4 : Pengelasan Spesis Kayu Mengikut Kumpulan [9]

SG 1 SG 2 SG 3 SG 4 SG 5 SG 6 SG 7

A) Ketahanan Semulajadi

BalauBitisChengalPenaga

BelianMata UlatKekatong

BekakDelekKeranji

GiamMalaberaMerbauResak

TeakTembusu

B) Memerlukan Rawatan

DedaruKempasMerbatuMertas

AgohoBalau,RedKelatKulimPauhPenyauPerahPetalingRangguDurianTualang

BeranganDedaliDerumKapurKasaiKeruntumMeransiMeranti BakauMerawanMerpauhNyalinPerupokPunahRengasSimpoh

BabaiBintangorGerutuKedondongKeledangKeruingKetapangKungkurMelunakMeranti, Dark RedMeranti, WhiteNyatohPetaiSengkuangSepetir

BayurDamarJelutongJenitriJongkongKasahMachangMedangMeranti, Light RedMeranti, YellowMersawaTerap

AraBataiGeronggangLaranPelajauPulaiSesendokTerentang

21

Jadual 2.5 : Pengelasan Spesis Kayu Mengikut Jenis Kayu Keras Dan Kayu Lembut

[10]

Kumpulan Nama Dagangan Ketumpatan Pada 19% Kandungan Lembapan(kg/m³)

Graviti Tentu

Kayu Keras Berat

BalauBalau MerahBitisChengalGiamKeranjiMerbauResakTembusu

1000910110098010001000830980800

0.840.650.980.820.810.790.690.820.75

Kayu Keras Sederhana

KapurKeledangKempasKeruingKulimMengkulangRangguPunahRengasSimpohTualang

780850910830870800800750870760850

0.690.510.740.640.710.550.670.670.650.630.76

Kayu Keras Ringan

DurianJelutongMachangMeranti BakauMeranti Merah TuaMeranti Merah MudaMeranti KuningMeranti PutihNyatohPulaiSepetirTerentang

710480580700730560680700750480700450

0.390.380.610.510.470.410.480.510.590.350.590.32

22

2.6 Spesis Kayu Untuk Penghasilan Glulam

Kayu lapis berperekat adalah terdiri daripada gabungan lima atau lebih

lapisan kayu melalui proses rekahan antara satu sama lain [4]. Pemilihan jenis kayu

sebelum proses rekahan ini perlulah diteliti dan diberi perhatian sewajarnya supaya

gabungan tersebut dapat menghasilkan kekuatan dan keupayaan ciri yang

dikehendaki.

Pemilihan kayu haruslah diteliti dari jenis spesis yang mempunyai kualiti atau

kritiria yang terbaik. Sifat rekahan kayu adalah ciri-ciri semulajadi yang paling

utama diperhatikan semasa membuat pemilihan kayu. Faktor-faktor lain adalah

seperti faktor pengeringan kayu, kandungan lembapan, gred kayu, ketumpatan dan

kecacatan. Pada kebiasaannya, kayu lembut adalah mudah dilekatkan berbanding

dengan kayu keras. Sifat ketumpatan kayu mempengaruhi sifat-sifat lekatan dan

pengecutan akibat perubahan kandungan lembapan adalah tidak sama bagi semua

jenis kayu. Oleh itu penghasilan kayu glulam lebih baik jika kepingan-kepingan kayu

dari jenis yang sama dilekatkan berbanding dengan rekahan dari jenis kayu yang

berbeza.

2.6.1 Kayu Meranti

Kayu Meranti disusun dalam sepsis Shorea dan Parashorea yang dikelaskan

melalui nama dagangan [16]. Spesis ini dinamakan Meranti di Malaysia tetapi

dikenali sebagai Gerutu apabila ia dieksport. Meranti merupakan jenis sepsis yang

pelbagai dan banyak di antara spesis tersebut sukar dan jarang diperolehi. Terdapat

juga spesis yang tumbuh hanya di altitud yang tinggi dan ini menyukarkan

pemperolehan kayu dari spesis tersebut. Kayu Meranti yang digunakan dalam

struktur binaan adalah daripada spesis-spesis yang mudah diperolehi. Jadual 2.6

menunjukkan jenis spesis kumpulan Shorea

23

Jadual 2.6 : Jenis Spesis Kumpulan Shorea;[16]

Meranti Kuning

Sorea Faguetiana

Shorea Longisperma

Shorea Multiflora

2.6.2 Sifat-sifat Umum Kayu Meranti

Kayu meranti mudah dikenali dengan warna kekuningan. Berat purata bagi

Meranti Kuning adalah lebih kurang 710 kg/m³ pada kandungan lembapan 19%.

Gegelang pertumbuhan kayu ini tidak jelas kelihatan. Saiz salur kayu

mempunyai julat saiz sederhana hingga sederhana besar dan berbentuk bujur telur.

Bilangannya berubah dari sangat kurang sehingga sederhana banyak dan biasanya ia

bertabur sama rata dengan kecenderungan diatur secara pepenjuru dan tunggal.

Sebahagiannya bertumbuh dalam arah jejari secara berpasangan atau secara

berkelompok. Salur kayu dapat dilihat dengan jelas dari pandangan mata kasar.

Empulur adalah berubah dari halus ke sederhana luas. Ia adalah berbeza di

permukaan hujung di mana keadaannya dapat dikenali seperti garis pendek berwarna

gelap pada permukaan tangen. Ia juga boleh dilihat pada permukaan jejari kayu.

Selain itu parenkima (parenchyma) kayu selalunya tidak boleh dilihat dengan mata

kasar kerana ia tidak mempunyai perbezaan warna yang jelas dengan warna latar

belakang serambut kayu.

24

2.6.3 Kecacatan

Kecacatan yang sering berlaku pada spesis kayu ini adalah kerapuhan (brittle

heart). Kebanyakkan spesis kayu Meranti menghadapi kecacatan ini di bahagian

berdekatan dengan empulur. Seranggan yang terlibat adalah dikenali sebagai “shot-

hole borers” iaitu dari jenis kumbang Ambrosia, Kebiasaanya kecacatan dan

serangan serangga ini lebih mudah berlaku pada kayu Meranti kuning. Kesan dari

serangan serangga ini adalah wujudnya lubang pada kayu dengan keadaan yang

berselerak. Masalah serangan serangga ini dapat diatasi melalui proses pengeringan

kayu dan kekuatan mekanikal kayu tidak dipengaruhi secara terus akibat dari

kecacatan ini.

2.6.4 Kebolehkerjaan

Secara praktikal dan amalan lazimnya, kayu Meranti Kuning dapat digergaji

dengan mudah, diketam dan mudah dibentuk. Permukaan yang rata boleh dihasilkan

dengan menggunakan mata pisau pengetam yang tajam. Kesan pudar (dulling) yang

ketara pada mata pisau juga jarang ditemui.

2.6.5 Proses Pengeringan

Proses Pengeringan untuk kayu Meranti Kuning dapat dilakukan dengan

menggunakan proses pengeringan udara atau proses penggunaan ketuhar. Pengecutan

atau ubahbentuk dalam proses pengeringan kayu Meranti ini hanya menunjukkan

perubahan perbezaan yang kecil. Ia mempunyai nilai purata peratus pengecutan

25

semasa basah sehingga kering-udara dengan 2%-3.5% pada arah jejari dan 6%-7%

pada arah tangen. Ini menunjukkan jenis kayu ini dapat mengekalakn bentuk asal

yang tidak ketara perubahannya jika proses pengeringan kayu dilakukan dengan

berkesan dan teratur.

2.6.6 Kelasakan Kayu

Secara keseluruhannya kayu Meranti Kuning mempunyai kelasakkan

semulajadi yang baik. Ia dapat merintangi serangan funggi dan berada dalam tempoh

khidmat yang panjang. Kayu Merantu Kuning selalunya mempunyai tempoh khidmat

di antara 3-4 tahun. Ancaman utama pada jenis kayu Meranti Kuning ini adalah

ancaman serangan anai-anai di mana kayu Meranti tidak dapat merintangi serangan

ini secara semulajadi. Oleh itu proses pengawetan perlu dilakukan dengan baik

sebelum kayu ini digunakan sebagai bahan binaan.

2.6.7 Ciri-ciri Kekuatan Mekanikal Kayu Meranti

Kekuatan mekanikal kayu dapat diketahui melalui ujian mekanikal yang

dilakukan terhadapnya. Terdapat piawai nilai kekuatan mekanikal yang diambil

daripada piawai MS 544 (2001) terhadap spesis kayu Meranti dan juga kepada

beberapa spesis kayu yang lain. Nilai-nilai piawai tersebut terbahagi kepada gred

pilihan, tertentu dan umum seperti di jadual 2.8.

26

Jadual 2.7 Kekuatan Mekanikal Kayu Meranti Berbanding Dengan Kayu Berlainan Spesis [10]

27

2.7 Penghasilan Kayu Lapis Berperekat

Penghasilannya pada masa kini telah berjaya menjimatkan penggunaan kayu

lebihan dan bermutu tinggi jika dibandingkan dengan papan lapis. Proses

pembuatannya dengan cara melekatkan lapisan kayu pada arah yang selari dengan ira

di sepanjang paksi yang panjang bagi setiap kayu. Konsep yang digunakan bagi

penghasilan struktur rasuk glulam adalah dengan memastikan kedudukan susunan

lapisan yang kuat dan tidak cacat di bahagian atas dan bawah. Manakala kayu yang

mempunyai kekuatan rendah diletakkan dibahagian tengah keratan rasuk. Penentuan

ini berdasarkan kepada keadaan fizikal kayu dan kandungan lembapan. Tujuan

disusun sebegini adalah untuk mempertingkatkan lagi kekuatan struktur kayu dengan

mengekalkan mutu sedi ada serta boleh menjadikan struktur glulam lebih kuat dan

lasak berbanding kayu asal.

Ketebalan struktur glulam yang biasa digunakan di United Kimdom dan

Scandinavia ialah 45mm manakala di Eropah pula setebal 32mm. Ketebalan ini

sebenarnya bergantung kepada bekalan kayu dan bentuk struktur yang hendak dibina.

2.8 Pertimbangan Rekabentuk Struktur Glulam

Pengumpulan data reka bentuk diasakan kepada dua piawaian asas iaitu MS

544 : 2001 dan BS 5268 : Part 2 : 1991. Kaedah reka bentuk struktur kayu glulam

masih lagi berasaskan kepada teori had anjal yang dikenali sebagai kaedah tegasan

izin, tidak seperti reka bentuk konkrit bertetulang, keluli dan konkrit pra-tegasan

yang menggunakan kaedah keadaan had struktur kayu glulam direka bentuk sebagai

anggota lentur, anggota mampatan dan anggota tegangan dalam menanggung beban.

Praktis MS 544 : Part 3 : 2001 dalam reka bentuk struktur glulam adalah

dirujuk kepada bilangan lapisan kepingan, gred kayu dan kaedah susunan perlapisan.

28

Praktis penggunaan data ini adalah berbeza jika dibandingkan dengan reka bentuk

struktur kayu padu.

2.8.1 Pemilihan Spesis Kayu

Kaedah pembinaan kayu struktur glulam adalah dirujuk kepada perlapisan

kayu. Kayu bergred tinggi disusun pada bahagian yang mengalami tegasan yang

tinggi manakala kayu bergred rendah disusun pada bahagian yang mengalami

tegasan yang rendah. Rajah 2.4 menunjukkan rajah agihan tegasan rasuk pada takat

kegagalan. Bagi anggota kepingan struktur kayu glulam yang disusun mendatar

menggunakan gred kayu campuran : MS 544 : Part 2 : 2001 menghadkan gred kayu

kekuatan tinggi hendaklah diletakkan pada jarak tidak kurang dari 25% ukur dalam

rasuk dari permukaan atas dan bawah rasuk.

a Mampatan

d Paksi Sentroid

Tegangan

(a) (b)

Rajah 2.4 (a) Keratan rasuk dan (b) Agihan tegasan rasuk ketika

gagal.

29

Kayu yang digunakan dalam pembuatan kayu glulam dipilih dari spesis kayu

keras yang dapat memberikan rekahan yang terbaik pada masa kayu dilekat. Ini

membantu kayu glulam yang dihasilkan mempunyai keupayaan kekuatan setanding

dengan kayu padu, berupaya membentuk struktur lengkung, kelasakan dalam

keadaan cuaca dan penggunaan yang berbeza dan mudah dalam kerja-kerja

memotong.

2.8.2 Tegasan Gred Kayu

Tegasan gred diperolehi dari tegasan asas yang dikurangkan dengan suatu

nisbah kekuatan untuk sifat kekuatan mengikut gred dan had jenis kecacatan kayu

Engku mentaksirkan kayu yang diperolehi dari kilang tidak mungkin tidak

mempunyai kecacatan yang boleh mengurangkan kekuatan[7]. Untuk itu nisbah

kekuatan untuk gred tegasan ditaksirkan mengikut jadual 2.8. Hubungan tegasan

gred dengan tegasan asas ialah :-

Tegasan gred = Tegasan asas Nisbah kekuatan

Jadual 2.8 : Nisbah kekuatan untuk gred tegasan

Gred

Nisbah Kekuatan Untuk Sifat Kekuatan

Lentur, tegangan

selari dengan ira

dan mampatan

selari dengan ira

Mampatan

serenjang

dengan ira

Ricih selari

dengan ira

Terpilih 80% 85% 72%

Tertentu 63% 80% 56%

Umum 50% 75% 45%

30

2.8.3 Tempoh Pembebanan

Tempoh pembebanan adalah tempoh yang dapat ditanggung oleh kayu

dengan jumlah beban yang diperlukan sehingga struktur gagal. Secara teorinya,

jumlah beban yang diperlukan untuk menggagalkan rasuk kayu pada beban jangka

panjang adalah dua pertiga (2/3) daripada yang diperlukan jika dikenakan beban

jangka pendek. Ini menunjukkan kekuatan kayu berkurangan dengan bertambahnya

tempoh pembebanan.

Terdapat empat tempoh pembebanan yang disenaraikan dalam MS 544 dan

BS 5268 yang boleh diambilkira dalam mereka bentuk struktur kayu iaitu jangka

pendek, jangka sederhana dan jangka panjang. Beban jangka pendek ditaktifkan

sebagai beban yang ditanggung oleh struktur meliputi beban mati dan beban kenaan

kekal manakala beban jangka sederhana ialah beban yang meliputi beban mati dan

beban sementara. Tempoh beban jangka panjang pula meliputi beban mati, beban

kenaan dan beban angin.

2.8.4 Tegasan Izin[2]

Tegasan izin ditakrifkan sebagai tegasan yang boleh ditanggung dengan

selamat oleh sesuatu komponen struktur dibawah keadaan khidmat dan bebanan

tertentu. Tegasan izin ditentukan dengan faktor-faktor ubahsuai dengan cara

berikut :-

Tegasan izin = Tegasan gred Faktor-faktor ubah suai

31

2.8.5 Faktor Ubahsuai

Faktor ubahsuai ialah faktor yang menjangkakan perubahan tegasan kayu

selepas kayu dibina. Faktor ubahsuai adalah berbeza-beza mengikut keadaan

rekabentuk, masa, kualiti pembinaan dan sebagainya. Faktor ubahsuai sangat penting

dalam rekabentuk berdasarkan teori anjal bagi menyesuaikan teori unggul dengan

keadaan sebenar. Tegasan gred didarabkan dengan faktor ubahsuai bagi

mendapatkan tegasan izin. Tegasan izin dibandingkan dengan tegasan sebenar bagi

menentukan keupayaan anggota terhadap kegagalan tertentu.

2.8.5.1 Tempoh Beban, K1

Tegasan gred yang diberikan di dalam Jadual 1, 2 dan 4 MS 544:Part 2:2001

adalah untuk bebanan tempoh jangka masa panjang. Jadual 2.9 di bawah

memberikan nilai faktor ubahsuai, K1 untuk berbagai kes bebanan.

Jadual 2.9: Faktor ubahsuai K1 untuk tempoh pembebanan

[Table 5, MS 544:Part 2:2001]

Tempoh Beban Nilai K1

Jangka Panjang (cth. Beban mati + Beban kenaan kekal) 1.00Jangka Sederhana (cth. Beban mati + Beban kenaan sementara) 1.25Jangka Pendek (cth. Beban mati + Beban kenaan + Beban angin) 1.50Jangka Sangat Pendek (cth. Beban mati + Beban kenaan + Beban angin)

1.75

32

2.8.5.2 Sistem Kongsi Beban, K2

Menurut MS 544 fasal 10, sistem kongsi beban ditakrifkan sebagai suatu

sistem yang terdiri daripada empat atau lebih anggota seperti gulung-gulung, gelegar

atau kekuda yang bertindak menanggung beban bersama-sama dan anggota-anggota

ini terletak pada jarak luang tidak lebih daripada 610mm diantara satu sama lain dan

terdapat peruntukan agihan beban dalam arah sisi yang cukup seperti oleh gulung-

gulung, papan dinding dan sebagainya. Kesemua tegasan gred bagi sistem yang

memenuhi syarat di atas boleh ditambah sebanyak 10% atau dengan kata lain faktor

ubahsuai, K2 bagi sistem di atas adalah sama dengan 1.10.

2.8.5.3 Panjang Dan Kedudukan Galas, K3

Menurut MS 544 fasal 11.2, bagi galas pada ira sisi kayu, tegasan izin untuk

mampatan serenjang dengan ira bergantung kepada panjang dan kedudukan galas ini.

Bagi galas yang kurang daripada 150mm dan terletak 75mm atau lebih dari hujung

anggota, seperti dalam Rajah 2.5, tegasan gred mampatan serenjang dengan ira boleh

ditinggikan oleh faktor ubahsuai K3 yang diberi dalam Jadual 2.10. Faktor ubahsuai

K3 bagi galas yang terletak dihujung anggota yang panjangnya sebarangan serta bagi

galas yang terletak pada mana-mana kedudukan yang panjangnya lebih daripada

150mm ialah 1.0.

Rajah 2.5: Kedudukan galas hujung

Bearing less than 150mm

75mm ormore

33

Jadual 2.10: Faktor ubahsuai K3 untuk tegasan galas

[Table 6, MS 544:Part 2:2001]

Panjang galas (mm)

10 15 25 40 50 75 100 150

Nilai K3 1.74 1.67 1.53 1.33 1.20 1.14 1.10 1.00

2.8.5.4 Takikan Di Hujung Anggota, K4

Menurut MS 544 fasal 11.4, takikan yang dipotong tepat pada hujung anggota

lentur akan menyebabkan tumpuan tegasan dan perlu diambilkira dalam kiraan

kekuatan ricih dengan menggunakan ukur dalam berkesan, he dan tegasan izin sama

dengan tegasan gred didarabkan dengan faktor ubahsuai K4 berdasarkan kes-kes

berikut :

i. Bagi rasuk yang ditakik pada sisi atas seperti dalam Rajah 2.6.

K4=h (he−a)+ahe

he2 bagi a he

K4 = 1.0 bagi a > he

ii. Bagi rasuk yang ditakik pada sisi bawah seperti dalam Rajah 2.7.

K4=he

h

dimana,

h = ukurdalam rasuk (mm)

a = seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.6.

Ukurdalam berkesan, he mestilah tidak kurang daripada 0.6h.

34

Rajah 2.6: Rasuk ditakik pada sisi atas

Rajah 2.7: Rasuk ditakik pada sisi bawah

2.8.5.5 Faktor Bentuk, K5

Tegasan gred yang diberi dalam MS 544 adalah untuk kes anggota yang

mempunyai keratan yang berbentuk segiempat tepat padu dan beban yang dikenakan

adalah selari dengan salah satu paksi utamanya. Untuk keratan bulat padu dan

keratan segiempat tepat padu dengan beban bertindak selari dengan pepenjuru,

tegasan gred hendaklah didarabkan dengan faktor K5 seperti dalam Rajah 2.8 di

bawah.

35

K5 = 1.0 K5 = 1.18 K5 = 1.41

Rajah 2.8: Faktor bentuk, K5

2.8.5.6 Ukur Dalam Rasuk, K6

Tegasan gred bagi anggota lentur yang diberi dalam Jadual 1,2 dan 4 MS 544

adalah untuk anggota yang mempunyai ukur dalam sehingga 300mm sahaja. Bagi

ukur dalam rasuk yang melebihi 300mm, tegasan gred untuk anggota lentur

hendaklah didarabkan dengan faktor ubahsuai K6 iaitu

K 6=0 . 81(h2+92300 )(h2+56800 )

dengan

h = ukur dalam rasuk dalam mm.

bagi kedua-dua rasuk kayu padu dan kayu lapis berperekat. Persamaan K6 boleh

digambarkan seperti dalam Rajah 2.9 di bawah.

36

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 10000.80

0.82

0.84

0.86

0.88

0.90

0.92

0.94

0.96

0.98

1.00

Ukur Dalam, h (mm)

Fak

tor

K6

Rajah 2.9: Graf Faktor Ubahsuai Ukur Dalam, K6

2.9 Pertimbangan Dalam Pembuatan Kayu Lapis Berperekat

Dalam memperkatakan mengenai pembuatan kayu berperekat maka terdapat

beberapa faktor atau pertimbangan yang perlu diperhatikan dan diawasi. Faktor-

faktor ini menyumbangkan kesan-kesan kepada kekuatan kayu tersebut di akhir

pembuatannya di mana ia akan digunakan sebagai anggota struktur pada binaan.

Oleh itu adalah wajar untuk mengenalpasti apãkah faktor-faktor yang memberi kesan

besar kepada sifat kekuatan kayu tersebut terutamanya semasa proses pembuatannya.

37

2.9.1 Faktor-Faktor Penting Dalam Penyediaan Struktur Glulam

Selain daripada teknik-teknik pemprosesan kilang atau secara manual dalam

menyediakan struktur glulam, terdapat beberapa faktor yang perlu dilihat sebelum

proses pembuatan glulam dijalankan ini untuk memastikan struktur yang terhasil

adalah bertepatan dan bersesuaian dengan fungsi kegunaannya kelak. Faktor-faktor

tersebut adalah pemilihan spesis kayu, dimensi lapisan kayu, kandungan lembapan

kayu, sifat mekanikal dan pengawetan atau pemulihan kayu.

2.9.2 Pemilihan Spesis Kayu

Pemilihan spesis kayu yang akan dijadikan struktur glulam adalah bergantung

kepada keupayaan dan tujuan kegunaan struktur itu sendiri. Bagi tujuan kegunaan

untuk struktur yang menerima bebanan yang besar maka spesis kayu yang perlu

digunakan haruslah mempunyai kekuatan ciri yang besar. Pemilihan spesis kayu

adalah berdasarkan dua aspek penting iaitu pemilihan kayu yang paling bersesuaian

dengan persekitaran dan juga pemilihan untuk mendapatkan gred kayu yang paling

sesuai. Dan segi prestasi teknikal kayu, ciri-ciri seperti ketahanan, kekuatan,

ketegaran dan kelikatan, ketelapan dan kebolehkerjaan perlu diambil kira kerana

pada sesetengah keadaan tidak semua ciri-ciri tersebut penting untuk satu tujuan

kegunaan.

Dan sudut pemilihan spesis kayu untuk penyediaan struktur glulam, faktor--

faktor yang telah dinyatakan di atas perlu diberi perhatian sewajarnya. Selain itu,

sifatkebolehlekatan jenis kayu yang dipilih juga perlu diteliti bersama. Kayu lembut

adalah mudah dilekatkan berbanding dengan kayu keras . Secara arnnya, kayukayu

yang mempunyai graviti tentu yang tinggi adalah lebih sukar dilekatkan. Faktor yang

paling mempengaruhi sifat rekahan adalah faktor ciri-ciri semulajadi dan fizikal

spesis kayu dan juga faktor sampingan seperti pengeringan dan pengawetan kayu.

38

Faktor semulajadi adalah seperti struktur kayu, buku dan juga kandungan kimia.

Faktor fizikal pula adalah seperti ketumpatan kayu, kandungan lembapan,

pengembangan dan pengecutan kayu, bentuk ira selepas pemotongan dan ketebalan

lapisan kayu.

2.9.3 Dimensi Lapisan Kayu

Ketebalan setiap lapisan kayu yang akan membentuk sruktur glulam akan

mempengaruhi kekuatan glulam tersebut. Kekuatan disini merujuk kepada kekuatan

rekahan antara lapisan kayu. Keseimbangan kandungan lembapan adalah penting

untuk hasil rekahan yang baik. Kayu akan berubah dimensinya apabila dipengaruhi

oleh perubahan kandungan lembapan atau dikenali sebagai proses pengembangan

dan pengecutan . Lapisan kayu yang lebih nipis akan mencapai keseimbangan

kandungan lembapan yang lebih cepat berbanding dengan lapisan kayu yang tebal.

Kesan ke atas rekahan akan berlaku dalam jangka masa yang panjang dan apabila

kesimbangan lembapan berlaku pada lapisan kayu yang tebal, perubahan dimensi

lapisan akan mempengaruhi kekuatan rekahan yang sedia ada.

2.9.4 Sifat Mekanikal Kayu

Sifat mekanikal kayu adalah kebolehan atas sifat semulajadinya untuk

rnenanggung segala beban luar yang dikenakan ke atasnya. Kebolehan tersebut

adalah merujuk kepada keupayaan kayu untuk merintangi daya luaran yang

dikenakan yang cuba untuk menukar ukuran ataupun mengubah bentuknya.

Kesesuaian penggunaan kayu sebagai bahan binaan bergantung kepada kekuatan

jenis kayu yang akan digunakan. Sifat-sifat mekanikal kayu yang penting adalah

39

kekuatan tegangan, kekuatan mampatan, kekuatan ricih, kekuatan lenturan, lekahan

dan rintangan terhadap hentaman dan kekerasan. Berikut adalah jadual perbandingan

gred tegasan untuk kumpulan kekuatan kayu kandungan lembapan tidak melebihi

19% [2].

Jadual 2.11 : Perbandingan Gred Tegasan Kumpulan Kayu Dengan Kandungan

Lembapan Kurang Dari 19% [2]Gred Lentura

n selari dengan ira

(N/mm²)

Tegangan selari dengan ira

(N/mm²)

Mampatan selari dengan ira

(N/mm²)

Mampatan tegak kepada ira

(N/mm²)

Ricih selari dengan ira

(N/mm²)

Modulus kekenyalan purata minimum

(N/mm²)

SG 1Terpilih TertentuUmum

33.6026.5021.00

20.2015.9012.60

28.5022.5017.80

3.973.743.50

2.942.281.84

1880014000

SG 2Terpilih TertentuUmum

23.3018.3014.60

14.0011.008.80

23.4018.5014.70

3.253.052.86

2.511.951.57

1680012600

SG 3Terpilih TertentuUmum

20.2015.9012.60

12.109.507.60

17.8014.1011.10

2.222.091.96

2.071.611.30

1430010300

SG 4Terpilih TertentuUmum

16.8013.2010.50

10.107.906.30

14.1011.108.80

1.751.651.54

1.581.230.99

110007600

SG 5Terpilih TertentuUmum

12.109.507.50

7.305.704.50

10.808.506.70

1.211.141.06

1.371.070.86

91006300

SG 6Terpilih TertentuUmum

11.308.907.10

6.805.304.30

8.806.905.50

1.091.020.96

1.110.860.69

73005200

SG 7Terpilih TertentuUmum

8.206.505.10

4.903.903.10

6.905.404.30

0.650.620.58

0.980.760.61

66003400

40

2.10 Perekat Kayu Lapis

Keberkesanan dalam proses rekahan kayu glulam banyak bergantung kepada

proses rekahan itu sendiri. Oleh itu kesilapan dan kekurangan pengawasan dari segi

pemasangannya dan jenis perekat akan menyebabkan kegagalan dalam mencapai

tahap rekatan yang maksima. Terdapat beberapa factor yang perlu difahami sebelum

kerja-kerja rekahan pada lapisan kayu glulam dilakukan iaitu penyediaan perekat dan

kumpulan-kumpulan perekat.

2.10.1 Penyediaan Perekat

Kaedah penyediaan hendaklah mengikut spesifikasi oleh pembuat dan

pengeluar perekat iaitu dari segi kadar campuran komponen dan had masa perekat

mula mengeras. Sebarang kegagalan dalam mematuhi dan mengikut aturan

penggunaan akan menyebabkan perekat tidak berada di dalam keadaan yang sebenar

dan kemampuannya untuk merekat tidak mencapai tahap pengeluarnya.

Perekat yang hendak digunakan perlulah dalam keadaan cecair sepenuhnya

supaya ia dapat membasahi permukaan bahan dan melekatkan permukaan-

permukaan kayu yang terlibat. Ia juga perlu memberi kekuatan lekatan yang

mencukupi dan ketahanan yang lama supaya anggota-anggota berperekat tersebut

dapat berfungsi sebagaimana yang direkabentuk. Pelekat yang disediakan perlu

mempunyai tempoh khidmat yang sama atau lebih lama daripada tempoh khidmat

struktur lapisan kayu. Ia penting untuk tujuan penggunaan pada struktur kekal

sesuatu binaan.

2.10.2 Kumpulan-Kumpulan Perekat

41

Sebagai asas pemilihan perekat adalah penting untuk mengetahui kumpulan-

kumpulan perekat yang biasa digunakan. Perekat yang biasa digunakan untuk

kegunaan bukan struktur seperti perkakas rumah adalah daripada campuran Polyvinyl

Acetate, Urea Formaldehyde dan Polvhloroprane. Perekat jenis ini hanya sesuai

digunakan untuk kegunaan dalaman seperti di dalam rumah dan pejabat. Kelemahan

perekat jenis ini ialah ia sangat mudah dipengaruhi oleh kelembapan udara, dedahan

matahari, hujan, kitaran suhu dan kesan cuaca yang berlebihan [12]. Untuk kegunaan

struktur binaan maka ia jelas tidak dapat digunakan kerana struktur binaan

memerlukan ketahanan dan kelasakkan yang tinggi.

Untuk penggunaan pada struktur binaan dan pada struktur glulam khususnya,

perekat yang boleh digunakan terdiri daripada empat kumpulan perekat yang biasa

digunakan. Empat kumpulan pelekat ini pula mempunyai ciri-ciri yang membezakan

mereka diantara satu sama lain. Ciri-ciri tersebut adalah mengikut rintangan perekat

terhadap faktor kerosakan semulajadi dan bukan semulajadi. Bagi kebanyakkan

penggunaan struktur binaan, kumpulan perekat rintangan cuaca dan didihan (WBP)

sering digunakan. Jadual 2.11 menunjukkan kumpulan-kumpulan perekat yang biasa

digunakan.

Jadual 2.12 : Kumpulan Perekat Dan Penggunaannya

42

Kumpulan Jenis Perekat Penggunaan

WBP – Weather and

Boil Proof

1) Resorcinol

Formaldehyde

2) Phenol Formaldehyde

Sambungan yang

didedahkan kepada

matahari dan lautan

(Perekat Dedahan Luaran)

BP – Boil Proof 1) Melamine

Formaldehyde

2) Melamine Urea

Formaldehyde

Kegunaan pada keadaan

dalaman yang lembap.

Tempoh khidmat yang

terhad jika terdedah

sepenuhnya.

MR – Moisture

Resistance

1) Urea Formaldehyde

dengan nisbah UF

tertentu

Kegunaan pada keadaan

yang lembap

INT – Interior Use

Only

1) Urea Formaldehyde

2) Casein

3) Polivinyl Acetate

4) Perekat Binatang

Perekat jenis pendedahan

dalaman.

2.11 Ciri-ciri Penting Struktur Kayu Glulam

Terdapat beberapa ciri-ciri penting pada struktur glulam jika hendak

dibandingkan dengan penggunaan kayu padu sebagai bahan struktur. Berikut adalah

beberapa ciri penting apabila glulam digunakan sebagai bahan srtruktur binaan .

Memberi kawalan tambahan pada kekuatan struktur iaitu menyusun kayu

yang berbeza kualiti pada anggota struktur yang dibina.

43

Membolehkan susunan kayu yang istimewa iaitu menempatkan kayu yang

paling kuat di kawasan tegasan paling besar iaitu pada permukaan atas dan

bawah anggota struktur atau pada kawasan momen lentur yang kritikal.

Pesongan anggota dapat dikurangkan dengan meletakkan kayu bermodulus

paling besar sejauh mungkin dan paksi neutral anggota struktur.

Susunan kayu dalam bentuk lapisan meningkatkan kekuatan sebanyak 10% -

20 % bergantung jenis kayu yang ditempatkan di tempat yang kritikal.

Menghindarkan kehilangan kekuatan struktur akibat kecacatan semulajadi

atau kecacatan semasa memproses kayu.

Kayu tidak perlu diketam atau digergaji untuk mengelakkan pembaziran

akibat bentuk kayu yang tidak seragam (buku kayu).

2.12 Kebaikan Dan Kelemahan Anggota Struktur Glulam

Untuk setiap bahan binaan yang digunakan sebagai anggota struktur, ia pasti

mempunyai kebaikan dan kelemahan dalam penggunannya. Ciri-ciri inilah yang

menjadi kriteria pemilihan bahan dalam pembinaan. Setiap bahan binaan adalah unik

dan berbeza dan segi sifat luaran dan sifat dalaman di antara satu sama lain. Glulam

sebagai anggota struktur juga mempunyai kebaikan dan kelemahan yang tersendini.

Aspek-aspek ini perlu diberi perhatian sewajarnya supaya menepati tujuan

rekabentuk yang dicadangkan.

44

2.12.1 Kebaikan

Kayu glulam merupakan sejenis struktur kayu yang istimewa dan mempunyai

pelbagai kebaikan. mi mendorong penggunaannya sama seperti penggunaan bahan

binaan lain seperti penggunaan bahan binaan lain sebagai anggota struktur.

Anggota-anggota struktur seperti rasuk dan tiang boleh dibina dalam bentuk

keratan yang lebih besar dibandingkan dengan saiz kayu balak yang dipotong

di kilang.

Kayu jenis ini boleh dibentuk kepada bentuk lurus iaitu tiang, rasuk dan

kepada bentuk melengkung seperti gerbang.

Penghasilan kayu jenis glulam ini dihadkan ketebalannya sehingga 50mm

dimana ia akan mudah kering tanpa proses penggredan semula ini akan

mempengaruhi kekuatan struktur kayu glulam berbanding dengan kayu padu.

Pengagihan gred tegasan kayu boleh dilakukan dimana komponen-komponen

kayu gred rendah ditempatkan pada bahagian yang rendah keperluan

tegasannya dan begitu juga sebaliknya. ini dapat memaksimakan kecekapan

penggunaan kayu yang sedia ada.

Kayu yang bersaiz kecil, pendek dan bergred dapat digunakan untuk

menghasilkan anggota struktur yang bersaiz besar dan rentang yang panjang.

Rintangan api untuk kayu jenis ini lebih tinggi berbanding konkrit atau keluli

dimana keratan rentas struktur ini adalah tidak mudah terbakar serta tahan

lesapan haba yang rendah.

Struktur kayu glulam adalah lebih ringan dan keluli atau konkrit. Ia juga

memudahkan pemasangan, mernerlukan peralatan yang kecil dan

menjimatkan kos.

45

Komponen struktur kayu lapis selalunya nipis, maka ia boleh dikeringkan

secara relau dengan kesan kecacatan yang boleh diminimumkan. Selain dan

rupa bentuk yang kemas, bahan ini adalah lebih selamat kerana kecacatan

telah diminimumkan.

Secara semulajadi pula, struktur ini adalah bebas dan kesan pengaratan

sepertimana yang berlaku pada struktur konkrit atau keluli.

2.12.2 Kelemahan

Selain dan kebaikannya, masih ada kelemahan pada struktur kayu berperekat

ini. Di antaranya adalah seperti berikut.

Faktor perubahan kelembapan mempengaruhi kekuatan kayu dan pelekat.

Kebolehikatan antara kayu dan pelekat dipengaruhi oleh kandungan

kelembapan.

Pembaziran semasa proses penghasilan bahan juga sering berlaku iaitu

semasa proses mendapatkan ukuran, bentuk dan ketebalan. ini merujuk

kepada proses pengetaman kayu.

Kos pembuatan kayu berpelekat ini adalah lebih tinggi berbanding dengan

kayu padu disamping ia memerlukan penyeliaan rapi untuk kawalan mutu di

setiap tahap pemprosesan

Penghasilan struktur kayu berpelekat memerlukan pengendalian kilang yang

teliti dan memerlukan kelengkapan makmal dan peralatan yang canggih. ini

memerlukan tenaga pengawasan dan kepakaran yang sukar didapati di dalam

negara kita.

46

Kelemahan yang sering berlaku adalah berkaitan pelekat dimana

pemprosesan kayu mi memerlukan jumlah perekat yang banyak dan kos

untuk perekat ini agak tinggi. Masalah penyimpanan pelekat juga berlaku

dimana pelekat haruslah disimpan dalam keadaan baik untuk menjamin mutu

yang ditetapkan.

Kecacatan semulajadi kayu seperti buku, pecah, rekah, cangkiran, belitan,

lenturan dan lentikan menyebabkan pembuatan kayu lapis menjadi sukar.

2.13 Kelakuan Rasuk Kayu Glulam Secara Mengufuk.

Rasuk kayu glulam biasanya diperbuat daripada bahan yang mengandungi

buku kayu atau ‘knot’. Ini adalah kerana mana-mana keratan rasuk akan konsistan

pada bahagian kayu dan bahagian buku kayu.

Rajah 2.10 : Rasuk kayu lapis berperekat yang diagihkan secara mengufuk

47

Secara analisis teori, satu teori yang mudah untuk lenturan akan digunakan,

dengan menganggapkan bahawa satu bahagian satah akan tetap tinggal pada satu

satah. Dalam kayu berlapis berperekat Modulus Elastik untuk kayu (Ew) adalah

berbeza dari buku kayu (Ek). Langkah pertama adalah untuk mencari paksi neutral.

Terikan pada ketinggian y adalah diberikan dari teori lenturan iaitu e = y/R,

dimana R adalah jejari bagi bulatan untuk paksi neutral. Dengan ini tegasan di dalam

buku kayu dan kayu adalah k = Eke dan w = Ewe.

Jumlah daya dalam jalur ( ) adalah :-

k bk dy + w dy

= (Ek bk + Ew bw) ydy/R

Jumlah daya pada bahagian ( P ) adalah penambahan dari daya ada jalur tersebut.

P = ∫ (Ek bk + Ew bw) ydy/R

Dalam kes ini, jika rasuk tidak dikenakan apa-apa daya ke atasnya iaitu P = 0

persamaannya adalah seperti berikut :-

∫ (Ek bk + Ew bw) ydy/R = 0 (1)

Jika kita ukur ketinggian jalur tersebut dari bahagian bawah, jadi Z = y + y,

bersamaan dengan persamaan (1) dan menjadi seperti berikut :-

∫ (Ek bk + Ew bw)(z – )dz = 0

Di mana, =

48

(Jika Ew = Ek, maka persamaan ini berkurangan menjadi persamaan biasa iaitu

= ∫zdz / ∫dz untuk mencari gravity pada bahagian tengah).

Di mana bilangan pelapisan (n) adalah besar, kita boleh membuat andaian

dan anggapan untuk tegasan itu samada dalam keadaan mampatan ataupun tegangan.

Jika luas keratan rentas untuk buku kayu dalam ith pelapisan ialah Aki dan untuk kayu

pula ialah Awi. Untuk kedudukan paksi neutral adalah seperti berikut :-

di mana luas keratan rentas kasar untuk pelapisan (Agi) ialah Agi = Aki + Awi

Moment rintangan (M) adalah moment yang diambil dari atas paksi neutral, N.A.

di mana Ik dan Iw adalah luas moment kedua dari jumlah bahagian buku kayu dan

kayu. Persamaan Ik diberi seperti berikut : -

i = n

Ik = Σ ( Ik + Akyi² ). Persamaan ini juga bersamaan dengan Iw.i = 1

Jika kegagalan keratan berlaku dalam buku kayu pada ketinggian yk, persamaan

tegasan k menjadi seperti berikut :

49

Di mana Ig = Ik + Iw

Jika tidak terdapat buku kayu pada keratan tersebut, maka persamaan moment

rintangan adalah

bila kegagalan berlaku dalam kayu, pada ketinggian yw pada satu tegasan w.

Nisbah kekuatan pada keratan buku kayu, kepada bahagian yang sama hanya pada

kayu ialah , di mana

(2)

kerana

Dengan itu, kita boleh melihat nisbah kekuatan pada bahagian bergantung pada

momen kedua buku kayu pada luas nisbah , di mana ia bergantung pada

dan nisbah luas buku kayu pada pelapisan tunggal. Bila menggunakan

50

persamaan (2), kita mesti mengetahui untuk bikin rasuk dari gred yang khusus

atau gred gabungan.

2.14 Rekabentuk Rasuk Kayu Glulam Melengkung

Anggota struktur biasanya berbentuk separa lengkung. Beban mati dan beban

kenaan yang dialami oleh anggota struktur akan mengalami pesongan yang

dibenarkan kepada 0.003L. Pesongan riceh hendaklah juga digabungan dengan

pesongan lentur dalam pertimbangan rekabentuk. Bagi anggota struktur yang

mempunyai keratan rentas yang seragam dan segiempat sebagaimana rajah 2.11

nisbah lengkung r, berbanding dengan tebal kepingan lapisan kayu glulam t,

hendaklah lebih besar daripada 125 untuk kayu lembut. Manakala nisbah r/t bagi

kayu keras hendaklah lebih besar daripada 100. Sekiranya nilai r/t kurang daripada

240, tegasan lentur, tegengen dan mampatan selari dengan ira hendaklah didarabkan

dengan faktor ubahsuai K24 yang diperolehi dari persamaan berikut :-

K24 = 0.76 + 0.001 (r / t) ≤ 1.0 (1)

Jika rmean / h ≤ 15, tegasan lentur pada serat ƒm diwujudkan oleh momen M pada

keadaan berikut :-

Untuk permukaan cekung (concave) :

ƒm = [ 6M / bh² ] x K25 (2)

jika rmean ≤ 10

K25 = 1 + [ 0.5h / rmean ] (3)

51

Atau, jika 10 < [ rmean / h ] ≤ 15

K25 = 1.15 - [ 0.01rmean / h ] (4)

rmean = r + 0.5h (5)

Untuk permukaan cembung (convex) :

ƒm = 6M / bh² (i)

Tegasan radial ƒr disebabkan oleh momen hendaklah diperolehi dari persamaan

berikut :

ƒr = 3M / 2bhrmean (ii)

Jika nilai momen M bertambah, ƒr , rmean akan berlaku tegangan serengang dengan ira

dan tidak boleh melebihi 1/3 daripada tegasan riceh selari dengan ira yang

dibenarkan. Manakala jika momen M berkurangan ƒr , rmean akan berlaku mampatan

serenjang dengan ira dan tidak boleh melebihi 1.33 kali tegasan gred mampatan

serenjang dengan ira bagi spesis yang dipilih.

52

Keratan rentas A-A Tegasan lentur, m Tegasan jejarian, r

Rajah 2.11: Rajah menunjukkan tegasan yang diaggihkan untuk rasuk kayu glulam

yang membentuk lengkung[1].

53