Panel Kayu Struktural: Definisi, Tipe, dan Aplikasi

Panel kayu struktural, yang juga dikenal sebagai engineered wood panels, banyak digunakan di rumah dan kantor saat ini karena memberikan tampilan modern pada ruang. Engineering wood merujuk pada berbagai produk turunan kayu yang dibuat dengan mengikat atau memat fiber, veneer, atau papan kayu dengan perekat atau teknik pemasangan lainnya untuk membuat komposit material. Nah, dalam artikel ini, pertanyaan berikut tentang panel kayu struktural akan dibahas:
Apa itu panel kayu struktural?

Apa aplikasi panel kayu struktural?

Apa sifat engineered wood?

apa saja tipe panel kayu struktural?

Apa manfaat dan keterbatasan engineered wood?

Sekarang, mari kita bahas!

Apa Itu Panel Kayu Struktural?

Engineered wood, juga dikenal sebagai mass timber, composite wood, man-made wood, atau produced board, merujuk pada berbagai produk turunan kayu yang dibuat dengan mengikat atau memat fiber, veneer, atau papan kayu bersama-sama dengan perekat atau pematik lainnya untuk membuat komposit material.

Panel kayu struktural didefinisikan sebagai “panel yang diproduksi dari veneers; atau wood strands atau wafers; yang terikat bersama-sama dengan synthetic resins yang waterproof atau teknik bonding yang diterima lainnya” dalam 2018 International Residential Code (IRC), yang dirilis oleh International Code Council (ICC). Plywood, oriented strand board (OSB), dan composite panels adalah beberapa tipe panel kayu struktural.

Panel dapat memiliki ketebalan antara beberapa milimeter hingga 16 inci (410 mm) atau lebih ketika terbuat dari cross-laminated timber (CLT), dan ukurannya dapat berkisar dari beberapa inci hingga 64 by 8 feet (19.5 by 2.4 m) atau lebih. Untuk memastikan keseragaman dan keandalan dalam performa strukturalnya, item ini dirancang sesuai persyaratan desain yang tepat, diuji untuk memenuhi standar nasional atau internasional, dan kemudian diproduksi.

Apa Aplikasi Panel Kayu Struktural?

Biasanya, hardwoods dan softwoods yang sama yang digunakan untuk menghasilkan lumber digunakan untuk membuat produk engineered wood. Engineered wood yang terbuat dari fiber atau partikel kayu dapat dibuat dari sisa gergaji dan limbah kayu lainnya, tetapi veneer seperti plywood, medium-density fiberboard (MDF), dan particle board biasanya terbuat dari log lengkap. Oriented strand board (OSB), sebuah produk engineered wood, adalah yang menggunakan pohon dari keluarga poplar, spesies umum namun non-struktural.

Panel kayu struktural digunakan dalam banyak aplikasi yang berbeda, termasuk barang industri, bangunan komersial, dan konstruksi rumah. Dalam banyak proyek konstruksi, barang dapat digunakan sebagai pengganti steel untuk joists dan beams. Sebuah kelas bahan bangunan yang dapat menggantikan assembly concrete disebut mass wood. Dalam beberapa dekade mendatang, adopsi luas mass timber dan penggantinya dengan steel dan concrete dalam proyek konstruksi mid-rise baru dapat membantu mengurangi perubahan iklim.

Berikut adalah aplikasi panel struktural dalam konstruksi:

• Lantai
• Dinding
• Atap

Lantai

Panel kayu struktural yang paling umum digunakan sebagai subfloor dan underlayment dalam aplikasi lantai biasa adalah 23/32-inch tebal, dipasang pada 24 inci on center (Figures 10a and 10b). Panel ini menawarkan permukaan yang kokoh, kaku, dan padat di mana berbagai tipe finishing lantai (seperti carpet dan pad) dapat ditempatkan langsung, dengan dukungan pada 24 inci on-center atau lebih.
Banyak aplikasi juga menggunakan sistem lantai dua lapis, yang terdiri dari lapisan underlayment dan lapisan structural subflooring.

Dinding

Panel kayu struktural mencegah racking di sepanjang dinding (yang disebabkan oleh gempa bumi dan angin) dan menjaga dinding tetap tegak (Figures 11 and 12). Dalam beberapa kasus, sistem bracing panel kayu struktural digantikan oleh wall sheathing yang terbuat dari karton, foam plastic, atau material lain.

Atap

Di bawah berbagai sistem waterproofing, panel kayu struktural sering digunakan sebagai roof sheathing di atap miring dan datar. Mereka menahan beban manusia, peralatan mekanis, dan beban gravitasi dari salju, hujan, dan atap selesai sambil juga melindungi bangunan dari stres lateral yang disebabkan oleh angin kencang atau gempa bumi. 7/16″ dan 15/32″ adalah ketebalan panel yang paling populer yang digunakan di atap. Trusses biasanya berjarak 24″ on center mendukung mereka. Standar bangunan sering memungkinkan panel kayu struktural yang tipis hingga 3/8″ tebal di atap dengan dukungan hingga 24″ oc di daerah dengan sedikit atau tidak ada beban salju.

Apa Sifat Engineered Wood?

Ada banyak cara untuk menggunakan kayu untuk memenuhi persyaratan fisik di industri, namun sebagian besar metode ini beroperasi pada skala makro dan tidak mengubah mikrostruktur atau kualitas material. Untuk mencapai kekuatan mekanik yang tinggi dan daya cetak yang dapat diterima secara bersamaan, kegagalan terjadi. Ada cara untuk membuat kayu yang secara mekanis tahan lama dan dapat dicetak.

Kayu alami sebagian dilakukan delignifikasi dan dihaluskan dalam proses, dan kemudian fiber dan vesselnya dikencangkan dengan pengeringan. Terakhir, material “dishock” dengan air untuk secara selektif membuka vessel. Water shock menciptakan dinding sel fiber yang keriput dan capiler yang sebagian terbuka. Karena mikrostruktur, kayu dapat melengkung dan dicetak. Dengan menggunakan scanning electron microscopy (SEM), mungkin untuk melihat bahwa fiber kayu yang dapat dicetak dipadatkan erat dan beberapa vessel telah sebagian terbuka sebagai akibat dari proses water shock.

Sifat mekanis panel engineered atau wood meliputi bending test, tensile strength, dan compressive strength.

Apa Tipe Panel Kayu Struktural?

Berikut adalah tipe umum panel kayu struktural:

• Plywood
• Densified wood
• Fibreboard
• Particle board
• Oriented strand board
• Laminated timber
• Laminated veneer
• Cross laminated timber

Plywood

Produk engineered wood pertama kadang-kadang dikenal sebagai plywood, sebuah panel kayu struktural. Lembar veneer cross-laminated digunakan untuk membuat plywood, yang kemudian dibond dengan perekat kuat dan tahan air menggunakan panas dan tekanan. Kekuatan dan kekakuan panel di kedua arah ditingkatkan dengan “cross-orienting,” atau mengubah orientasi serat veneer dari lapisan ke lapisan. Oriented strand boards dan structural composite panels adalah contoh panel kayu struktural lainnya.

Densified wood

Fiber kayu secara mekanis dikompresi dalam hot press untuk meningkatkan densitas dengan faktor tiga, menciptakan densified wood. Diperkirakan peningkatan densitas ini akan meningkatkan kekuatan dan kekakuan kayu secara proporsional. Penelitian awal mendukung temuan ini, yang mencakup peningkatan tiga kali lipat kekuatan mekanik.

Fibreboard

Untuk membuat medium-density fiberboard dan high-density fiberboard (hardboard), residual hardwood atau softwood dikonversi menjadi fiber kayu, yang kemudian dicampur dengan wax dan resin binder sebelum diformasi menjadi panel di bawah panas dan tekanan tinggi.

Particle board

Wood chips, sisa gergaji, atau bahkan sawdust, bersama dengan synthetic resin atau binder yang sesuai, ditekan dan diextrude untuk membuat particle board. Material serupa digunakan dalam oriented strand board, kadang-kadang disebut flakeboard, wafer board, atau chipboard, tetapi menggunakan wood flakes yang diolah untuk kekuatan lebih besar. Ketika ekonomi lebih penting daripada kekuatan dan penampilan, particleboard menggantikan kayu dan plywood standar karena lebih murah, lebih padat, dan lebih seragam. Particleboard memiliki kekurangan signifikan bahwa sangat rentan terhadap ekspansi dan decolorasi yang terkait kelembapan, terutama jika tidak dicat atau dikeringkan dengan baik.

Oriented strand board

Panel kayu struktural yang dikenal sebagai Oriented Strand Board (OSB) terbuat dari wood strands persegi panjang yang diorientasikan secara longitudinal, berlapis, disusun menjadi mats, dan digabungkan dengan perekat tahan air yang di-cure dengan panas. Untuk memberikan kekuatan dan kekakuan panel, lapisan individu mungkin cross-oriented. Namun, sebagian besar panel OSB lebih kuat diarahkan dalam satu arah. Biasanya, arah terkuat papan sejajar dengan wood strands di lapisan terluar di kedua sisi. Arah terkuat papan sering ditunjukkan dengan panah pada produk (tinggi, atau dimensi terpanjang, dalam sebagian besar kasus). OSB adalah produk panel padat dengan kualitas seragam yang dibuat dalam mats terus-menerus yang besar tanpa overlap, celah, atau rongga.

Laminated timber

Glued laminated timber (glulam) adalah material struktural yang dapat digunakan sebagai balok horizontal atau vertikal atau kolom. Terbuat dari banyak lapisan dimensional wood yang digabungkan dengan perekat tahan air. Selain itu, glulam dapat dibuat dalam bentuk lengkung, menyediakan rentang fleksibilitas desain yang luas.

Laminated veneer

Veneer kayu tipis dibond bersama-sama dalam billet besar untuk membuat laminated veneer lumber (LVL). Setiap veneer dalam billet LVL memiliki serat yang berjalan sejajar dengan arah panjang. Hasil akhir menawarkan rentang lebar, kedalaman, dan panjang yang lebih luas dari timber standar karena kualitas mekanik yang ditingkatkan dan stabilitas dimensi. Dalam penggunaan struktural yang sama seperti sawn lumber dan timber tradisional, seperti rafters, headers, beams, joists, rim boards, studs, dan kolom, LVL adalah anggota dari structural composite lumber (SCL) keluarga produk engineered wood.

Cross laminated timber

Panel multi-lapisan yang terdiri dari lumber yang disebut cross-laminated timber (CLT) adalah adaptabel dan tahan lama. Untuk kekakuan dan kekuatan yang lebih besar, papan disusun secara melintang satu sama lain. Long spans dan semua assembly, seperti lantai, dinding, atau atap, dapat dibangun dengan CLT. [15] Karena panel diproduksi dan selesai di luar site dan dikirim siap dipasang dan disekrup bersama sebagai proyek assembly flat pack, CLT memiliki keuntungan timeline konstruksi yang lebih cepat.

Insulated Structural Panels

Structural insulated panels (SIPs) adalah komposit yang terdiri dari material foam expanded polystyrene (EPS) yang ditempatkan di antara panel struktural terbuat dari kayu. SIPs digunakan untuk membangun atap, dinding, dan lantai. SIPs digunakan karena efektivitas energi mereka. Biasanya, EPS ditutupi dengan 7/16″ OSB skins. EPS dalam SIPs dapat tebal hingga satu kaki, menjadikannya sempurna untuk area dingin.
Jalur listrik dan plomberie sudah ada, semua pembukaan dan bentuk sudah dipotong, dan SIPs diproduksi di pabrik. Bangunan dapat ditutup dalam dua atau tiga hari setelah fondasi dipasang. Kemudian, sama seperti dengan bangunan yang dibangun di lapangan, gypsum wallboard diterapkan pada permukaan dalam SIPs.

Apa Manfaat dan Keterbatasan Engineered Wood?

Berikut adalah keuntungan dan kerugian panel kayu struktural atau panel engineered dalam berbagai aplikasi:

Manfaat:

• Engineered wood dapat diproduksi untuk memenuhi persyaratan performa aplikasi tertentu karena dibuat oleh manusia. Persyaratan pohon sumber tidak ditentukan oleh bentuk dan dimensi yang diperlukan (panjang atau lebar pohon)
• Karena fleksibel dan hadir dalam berbagai ketebalan, lebar, grade, dan klasifikasi daya tahan yang terbuka, panel kayu struktural sempurna untuk digunakan dalam berbagai proyek konstruksi, industri, dan domestik.
• Produk engineered wood dibuat dengan cara yang memaksimalkan kekuatan dan kekakuan yang secara alami dimiliki kayu. Beberapa item memiliki kekuatan struktural yang lebih besar dari material bangunan kayu biasa dan sangat stabil.
• Glued laminated wood (glulam) lebih kaku dan kokoh daripada dimensional lumber yang setara, dan lebih kuat dari steel pound for pound.
• Beberapa produk engineered wood memberikan lebih banyak opsi desain tanpa kehilangan persyaratan struktural.
• Panel engineered wood mudah ditangani saat menggunakan alat umum dan pengetahuan dasar. Mereka dapat digabungkan, dirouter, dipotong, dibor, diikat, dan dipasang. Tanpa kehilangan kekuatan, plywood dapat dilengkungkan untuk membuat permukaan lengkung. Ukuran panel besar juga mempercepat konstruksi dengan meminimalkan jumlah penanganan dan pemasangan yang diperlukan untuk setiap potongan.
• Panel kayu struktural menggunakan kayu dengan lebih efektif. Mereka dapat diproduksi dari spesies yang jarang digunakan, timber yang cacat, atau potongan kayu kecil.
• Fleksibilitas wide spans dan strong strength-to-weight ratios dari wooden trusses memungkinkan mereka digunakan dalam berbagai aplikasi atap dan lantai.
• Engineered wood dikatakan memiliki manfaat struktural untuk pembangunan rumah.
• Penggunaan engineered wood, yang dapat dibuat dari pohon yang relatif kecil, disarankan oleh proponent desain berkelanjutan sebagai bagian dari massive pieces of solid dimensional timber, yang memerlukan pemotongan pohon besar.

Kekurangan:

• Dibandingkan dengan solid lumber, mereka membutuhkan lebih banyak primary energy untuk dibuat.
• Beberapa perekat objek bisa berbahaya. Rilis formaldehyde dari berbagai resin ke produk yang selesai, yang sering terjadi pada produk yang dibond urea-formaldehyde, adalah alasan untuk khawatir.
• Beberapa produk dapat mengekspos pekerja pada kimia berbahaya saat dipotong atau ditangani dengan berbagai cara.
• Dibandingkan dengan solid woods yang setara, beberapa produk engineered wood, seperti yang dimaksudkan untuk penggunaan indoor, mungkin lebih lemah dan lebih rentan terhadap penyongkolan yang diinduksi kelembapan. Karena kecenderungan mereka untuk menyerap air, sebagian besar particle dan fiber-based boards tidak cocok untuk penggunaan outdoor.

Kesimpulan

Sheathing yang terbuat dari panel kayu struktural mempertahankan ketahanan struktural rumah dan memungkinkan dinding untuk diinsulasi hingga R-value yang lebih tinggi, menciptakan sistem dinding high-strength yang terjangkau dan nyaman untuk kontraktor. Itu saja untuk artikel ini di mana pertanyaan berikut tentang panel kayu struktural telah dibahas.

• Apa itu panel kayu struktural?
• Apa aplikasi panel kayu struktural?
• Apa sifat engineered wood?
• apa saja tipe panel kayu struktural?
• Apa manfaat dan keterbatasan engineered wood?

Saya harap Anda banyak belajar dari pembacaan ini, jika iya, silakan bagikan dengan orang lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!