Method to Calculate the Average Overal Value of Modulus Elasticity and Modulus of Rupture for Glulam I-Joist in Bending - Effendi Tri Bahtiar; Naresworo Nugroho; Rentry Augusti N; Han Roliadi (Jurnal Matematika & Sains, 2011)
Abstract Glulam consists of laminaes and each laminae influences glulams strength. Transformed cross section (TCS) method is well known as a method to calculate the average overall value of Modulus of Elasticity (E) and Modulus of Rupture (SR) of layer system (e.g. glulam) based on its laminaes.  But, TCS does not follow the principal due to assumption that the material properties depend on its shape and size. Therefore, new calculation method is required.  This paper discusses the formulation of a new method to determine the E and SR of glulam.  E and SR calculated by TCS and new method give identical value. The new method applies the independencies of E and SR which could not be fulfilled by TCS.  According to this fact, TCS could be replaced by new method. The theoretical value as a result of TCS and the new method were verified by empirical test based on ASTM D198 two points loading bending test. The theoretical E value is higher than the empirical value, but it has high correlation (R2=68.53%). On the contrary, the theoretical SR value is not significant different with its empirical value, but it has poor correlation (R2=27.93%).  This condition is happened because of finger joint effect on the compression and tension side of the sample. By including finger joint effect into regression analysis, the equation results very good estimation.  The coefficient of determination is 99.58% and 97.19%, for E and SR respectively. Keywords: Glulam I-joist, Modulus of elasticity, Modulus of rupture, Transformed cross section (TCS), New method. Abstrak Glulam tersusun dari lamina-lamina dan setiap lamina  menyumbangkan pengaruh terhadap kekuatan glulam.  Transformed Cross Section (TCS) telah dikenal luas sebagai sebuah metode untuk menghitung nilai Modulus Elastisitas (E) dan Keteguhan Lentur Statis (SR) sistem lapisan termasuk glulam berdasarkan sifat-sifat lamina penyusunnya. Namun TCS tidak memenuhi prinsip asumsi keterkaitan antara sifat material dengan ukuran dan bentuknya. Oleh karena itu diperlukan suatu metode baru yang lebih konsisten terhadap prinsip independensi tersebut. Di dalam tulisan ini dibahas formulasi metode baru untuk memperkirakan E dan SR  glulam.  Perhitungan TCS dan metode baru memberikan nilai yang identik baik untuk E maupun SR, namun metode baru menunjukkan konsisten yang lebih baik terhadap independensi sifat material. Berdasarkan fakta tersebut maka TCS dapat digantikan oleh metode baru yang dibahas. Hasil perhitungan teoritis menggunakan TCS dan metode baru tersebut, selanjutnya diverifikasi empiris melalui pengujian lentur berdasar ASTM D198 dengan konfigurasi beban ganda. Nilai E teoritis lebih tinggi daripada hasil empirisnya, namun keduanya memiliki korelasi yang relatif tinggi (R2=68,53%). Sebaliknya, SR teoritis tidak berbeda nyata dibanding nilai empirisnya, namun korelasi keduanya rendah (R2=27.93%). Kondisi ini terjadi akibat pelemahan oleh keberadaan sambungan jari pada wilayah tarik ataupun tekan pada contoh uji. Dengan memasukkan pengaruh sambungan jari pada analisis regresi berganda, dapat diperoleh persamaan regresi yang cukup baik untuk menduga nilai E dan SR glulam. Nilai koefisien determinasinya adalah 99,58% untuk E, dan 97,19% untuk SR. Kata kunci: Glulam I-joist, Modulus elastisitas, Keteguhan lentur patah, Transformed cross section (TCS), Metode baru.