(100) pengaruh pemberian filler mortar semen terhadap kapasitas lentur balok bambu tersusun (3...
TRANSCRIPT
i
TUGAS AKHIR
PENGARUH PEMBERIAN FILLER MORTAR SEMEN TERHADAP
KAPASITAS LENTUR BALOK BAMBU TERSUSUN (TIGA BATANG)
DENGAN PENGHUBUNG BAUT DIPASANG TEGAK LURUS
untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana Teknik Sipil
disusun oleh:
Bonifatius Yudhistiro Wahyu Saputro
03/ 164657/ TK/ 28131
JURUSAN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2007
ii
TUGAS AKHIR
PENGARUH PEMBERIAN FILLER MORTAR SEMEN TERHADAP
KAPASITAS LENTUR BALOK BAMBU TERSUSUN (TIGA BATANG)
DENGAN PENGHUBUNG BAUT DIPASANG TEGAK LURUS
dipersiapkan dan disusun oleh
Bonifatius Yudhistiro Wahyu Saputro 03/ 164657/ TK/ 28131
telah dipertahankan di depan tim penguji
pada tanggal : 21 November 2007
Susunan Tim Penguji
Dosen Pembimbing/Ketua Tim Penguji
Prof. Ir. H. Morisco, Ph.D. NIP. 130 516 868
Anggota Tim Penguji
Inggar Septhia Irawati, S.T., M.T. NIP. 132 319 419
iii
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Pengasih atas
limpahan berkat dan perlindungan-Nya sehingga tugas akhir ini dengan judul
Pengaruh Pemberian Mortar Semen terhadap Kapasitar Lentur Balok
Bambu Tersusun (Tiga Batang) dengan Penghubung Baut Dipasang Tegak
Lurus dapat selesai dengan lancar tepat pada waktunya. Penulisan tugas akhir ini
dimaksudkan untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam menyelesaikan studi
dan memperoleh derajat kesarjanaan S-1 pada Program Reguler Jurusan Teknik
Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta.
Penelitian ini telah dilakukan di Laboratorium Struktur Jurusan Teknik
Sipil dan Lingkungan, Laboratorium Mekanika Bahan Pusat Studi Ilmu Teknik
(PSIT) dan di Laboratorium Bahan Jurusan D3 Teknik Mesin Universitas Gadjah
Mada Yogyakarta.
Selama mengerjakan tugas akhir ini baik pada proses persiapan,
pelaksanaan hingga penyusunan dan penyelesaian laporan, penulis banyak
mendapat bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis
menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Ir. H. Morisco, Ph.D. selaku dosen pembimbing dan kepala
Laboratorium Struktur JTSL FT UGM, yang telah memberikan ijin penelitian
serta segala perhatian, waktu, saran dan arahannya.
2. Ibu Inggar Septhia Irawati, ST., MT. selaku dosen penguji dalam
mempertahankan tugas akhir ini dan Team Leader Research Grant (local
materials) PHK-B JTSL FT UGM, yang telah memberikan segala perhatian,
waktu, saran dan arahannya.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Bambang Triatmodjo, CES., DEA., selaku kepala Jurusan
Teknik Sipil dan Lingkungan
4. Program Hibah Kompetisi-B (PHK-B) atas bantuan pendanaan untuk
penelitian melalui program research grant (local material)
4. Yang terhormat dan tersayang Ibunda Elysia Ethyk Rukmini atas dorongan
semangat dan doa, Ayah di surga, Ir. Vincentius Daru Supriono (†) yang
iv
tersenyum hangat menatap perjuangan keluarga di bumi serta kakak dan adik-
adikku: mas Dhyan, dik Andhy dan dik Putri atas semangat dan gangguan-
gangguannya.
5. Rekan satu tim penelitian Dina, Santi dan Dian.
6. Secara khusus kepada teman-teman tercinta David, Rieza dan Anton serta
Vonny, Andry dan Rahmi atas berbagai kerjasamanya saat pertama
menginjakkan kaki di belantara engineering hingga akhir studi sekaligus
sebagai bala bantuan dadakan pada saat pekerjaan laboratorium (Ical, Dita,
Aji, Robby A, Fajar)
7. Rekan-rekan KKN-PPM UGM 2007 unit 42 atas dukungannya.
8. Semua rekan angkatan 2003 JTSL FT UGM atas bantuan selama penulis
menempuh studi.
9. Yang terhormat Bapak–Ibu staff pengajar di lingkungan JTSL FT UGM.
10. Teknisi di Laboratorium Struktur JTSL FT UGM, Laboratorium Mekanika
Bahan PSIT UGM dan Laboratorium Bahan Diploma (D3) JTM FT UGM.
11. Seluruh keluarga serta pihak–pihak lainnya yang langsung maupun tidak
langsung memberikan dorongan kepada penulis dari awal sampai akhir studi.
‘Tiada gading yang tak retak’ oleh karena itu penulis menyadari
sepenuhnya bahwa penelitian ini masih terdapat berbagai kekurangan. Oleh
karena itu penulis menerima secara terbuka terhadap berbagai masukan dan saran
konstruktif demi perbaikan di masa mendatang. Akhir kata penulis berharap tugas
akhir ini dapat bermanfaat sebagai sumbangan bagi kekayaan ilmu pengetahuan
dan berbagai pengkajian bambu dunia. Terima kasih.
Yogyakarta, November 2007
Penulis
v
DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ ii
PRAKATA ............................................................................................................. iii
ABSTRACT ............................................................................................................ xi
INTISARI ............................................................................................................. xii
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1 B. Tujuan Penelitian ................................................................................. 3 C. Manfaat Penelitian ............................................................................... 3 D. Batasan Masalah .................................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 4
A. Struktur Bambu .................................................................................... 4 B. Sifat Mekanika Bambu ......................................................................... 4 D. Bahan Pengisi (Filler) ........................................................................ 14 E. Balok Bambu ...................................................................................... 16
BAB III LANDASAN TEORI .............................................................................. 19
A. Umum ................................................................................................. 19 B. Sifat Fisika dan Mekanika Bambu ..................................................... 20 C. Balok Komposit ................................................................................. 21 D. Lentur pada Balok .............................................................................. 23 E. Geser pada Balok Susun .................................................................... 24 F. Lendutan pada Balok ......................................................................... 25 G. Momen pada Balok Susun ................................................................. 26 H. Jenis Kegagalan Balok ....................................................................... 27 I. Sambungan dengan Baut sebagai Shear Connector........................... 29
BAB IV METODE PENELITIAN ....................................................................... 35
A. Bahan ................................................................................................. 35 B. Alat yang Digunakan ......................................................................... 37 C. Benda Uji ........................................................................................... 40 D. Pelaksanaan Penelitian ....................................................................... 42 E. Garis Besar Pelaksanaan Penelitian ................................................... 50
vi
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 51
A. Karakteristik Bahan ............................................................................ 51 B. Pengujian Baut sebagai Shear Connector .......................................... 60 C. Kuat Lentur Balok Bambu Tunggal ................................................... 64 D. Pengujian Balok Bambu Tersusun (Tiga Batang) .............................. 68 E. Kuat Lentur Balok Bambu Tersusun (Tiga Batang) .......................... 72 F. Pola Retak dan Keruntuhan ................................................................ 77 G. Aplikasi Lapangan ............................................................................. 84
BAB VI PENUTUP .............................................................................................. 85
A. Kesimpulan ........................................................................................ 85 B. Saran ................................................................................................... 86
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 87 LAMPIRAN ........................................................................................................... 89
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram tegangan-regangan Bambu dan Baja (Morisco, 1999) ......... 5 Gambar 2.2 Pengambilan spesimen bambu (Morisco, 1999) ................................. 6 Gambar 2.3 Pengaruh faktor air-semen terhadap kuat tekan beton
(Shetty, 1997 dalam Kardiyono, 2004) ............................................ 16 Gambar 2.4 balok bambu tersusun (dokumentasi, 2007) ..................................... 17 Gambar 3.1 Deformasi segmen balok ................................................................... 23 Gambar 3.2 Balok susun (a) Deformasi balok susun saling lepas (b)
Deformasi balok susun disatukan dengan alat sambung geser (c) .. 24 Gambar 3.3 Kondisi I, pembebanan balok satu titik (a) dan
Kondisi II, pembebanan balok dua titik (b) ..................................... 25 Gambar 3.4 Mode kelelehen dan distribusi tegangan tumpu sambungan
kayu dengan kayu (Is, Im, dan II) ..................................................... 29 Gambar 3.5 Mode kelelehen dan distribusi tegangan tumpu sambungan
kayu dengan kayu (IIIs, IIIm, dan IV) .............................................. 30 Gambar 3.6 Tampang melintang sambungan bambu dengan pengisi .................. 32 Gambar 3.7 Momen pada kondisi plastis .............................................................. 33 Gambar 4.1 Bambu Batangan ............................................................................... 35 Gambar 4.2 Semen Portland ................................................................................. 36 Gambar 4.3 Agregat halus, pasir ........................................................................... 36 Gambar 4.4 Sketsa benda uji kuat geser sambungan ............................................ 41 Gambar 4.5 Sketsa benda uji bahan grouting ....................................................... 41 Gambar 4.6 Sketsa benda uji kuat tarik baut ........................................................ 41 Gambar 4.7 Sketsa balok bambu tersusun (3 batang) ........................................... 41 Gambar 4.8 Potongan A-A, tanpa filler (a), dengan filler (b) ............................... 42 Gambar 4.9. Spesimen uji tekan (a) Spesimen uji tekan sejajar serat (b)
Spesimen uji tekan tegak lurus serat (c) .......................................... 43 Gambar 4.10 Sketsa spesimen uji tarik sejajar serat ............................................. 43 Gambar 4.11 Sketsa spesimen uji kuat lentur, MOR (a) dan
modulus elastisitas, MOE (b) .......................................................... 43 Gambar 4.12 Sketsa spesimen uji kuat geser sejajar serat .................................... 44 Gambar 4.13 Spesimen kadar air dan berat jenis .................................................. 44 Gambar 4.14 Pemotongan bambu ......................................................................... 45 Gambar 4.15 Pembuatan lubang baut pada bambu ............................................... 46 Gambar 4.16 Pemasangan baut ............................................................................. 46 Gambar 4.17 Pengadukan campuran mortar ......................................................... 47 Gambar 4.18 Pemasukan mortar pada balok bambu............................................. 47 Gambar 4.19 Sketsa setting alat/bahan uji geser sambungan ............................... 48 Gambar 4.20 Sketsa setting alat/bahan uji lentur .................................................. 49 Gambar 4.21 Diagram alir kerja ........................................................................... 50 Gambar 5.1 Grafik hubungan tegangan vs regangan ............................................ 52
uji tekan sejajar serat spesimen bambu ............................................ 52 Gambar 5.2 Grafik hubungan tegangan vs regangan ............................................ 53
uji tarik sejajar serat spesimen bambu ............................................. 53
viii
Gambar 5.3 Grafik hubungan beban vs lendutan uji lentur spesimen bambu ............................................................... 53
Gambar 5.4 Grafik hubungan tegangan vs regangan uji tarik baut ...................... 56 Gambar 5.5 Grafik hubungan tegangan vs regangan
uji tekan kubus mortar semen .......................................................... 58 Gambar 5.6 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji baut shear connector tanpa filler ................................................ 61 Gambar 5.7 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji baut shear connector dengan filler ............................................. 62 Gambar 5.8 Kerusakan pada bambu, benda uji tanpa filler .................................. 62 Gambar 5.9 Kerusakan pada bagian dalam, benda uji tanpa filler ....................... 63 Gambar 5.10 Kerusakan pada bambu, benda uji dengan filler ............................. 63 Gambar 5.11 Kerusakan pada beton, benda uji dengan filler ............................... 64 Gambar 5.12 Kondisi baut setelah pengujian, benda uji tanpa filler (a)
benda uji dengan filler (b) ................................................................ 64 Gambar 5.13 Grafik hubungan beban vs lendutan uji balok bambu tunggal ........ 66 Gambar 5.14 Pola retak balok BTG1 .................................................................... 67 Gambar 5.15 Pola retak balok BTG2 .................................................................... 67 Gambar 5.16 Pola retak balok BTG3 .................................................................... 68 Gambar 5.17 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji lentur balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa filler ............... 69 Gambar 5.18 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler ...................... 69 Gambar 5.19 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji balok bambu tersusun (tiga batang) dengan bambu tunggal ...... 70 Gambar 5.20 Visualisasi kerja balok susun, monolit (a) dan tidak monolit (b) ... 71 Gambar 5.21 Distribusi tegangan pada saat terjadi konsentrasi tegangan ............ 75 Gambar 5.22 Grafik kuat lentur pada masing-masing benda uji
uji balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler ...................... 76 Gambar 5.23 Grafik kuat lentur pada masing-masing benda uji
uji spesimen sisa balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler 77 Gambar 5.24 Pola retak balok BT3TF1 ................................................................ 78 Gambar 5.25 Kondisi filler setelah pengujian BT3TF1 ........................................ 78 Gambar 5.26 Pola retak balok BT3TF2 ................................................................ 79 Gambar 5.27 Kondisi filler setelah pengujian BT3TF2 ........................................ 79 Gambar 5.28 Pola retak balok BT3TF3 ................................................................ 80 Gambar 5.29 Kondisi filler setelah pengujian BT3TF3 ........................................ 80 Gambar 5.30 Kondisi baut setelah pengujian balok uji, pengujian tanpa filler .... 80 Gambar 5.31 Pola retak balok BT3F1 .................................................................. 81 Gambar 5.32 Kondisi filler setelah pengujian BT3F1 .......................................... 81 Gambar 5.33 Pola retak balok BT3F2 .................................................................. 82 Gambar 5.34 Kondisi filler setelah pengujian BT3F2 .......................................... 82 Gambar 5.35 Pola retak balok BT3F3 .................................................................. 83 Gambar 5.36 Kondisi filler setelah pengujian BT3F3 .......................................... 83 Gambar 5.37 Kondisi baut setelah pengujian balok uji, ....................................... 84
pengujian dengan filler .................................................................... 84
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Kuat tarik bambu tanpa buku kering oven .............................................. 6 Tabel 2.2 Kuat tarik rata-rata bambu kering oven .................................................. 7 Tabel 2.3 Kuat tarik rata-rata bambu pada berbagai posisi .................................... 8 Tabel 2.4 Kuat tekan rata-rata bambu kering oven ................................................. 9 Tabel 2.5 Kuat batas dan tegangan ijin bambu ..................................................... 10 Tabel 2.6 Hasil pengujian 3 spesies bambu, Gigantochloa apus Kurz,
Gigantochloa Verticillata Munro, dan Dendrocalamus asper Backer .. 10 Tabel 2.7 Kadar air dan berat jenis bambu petung ............................................... 13 Tabel 2.8 Kadar air bambu menurut umur dan tempat tumbuh ............................ 13 Tabel 2.9 Kuat tekan mortar yang dibuat dari semen merk Onoda
dan pasir sungai Opak .......................................................................... 15 Tabel 3.1 Momen pada susunan batang bambu .................................................... 27 Tabel 3.2 Tahanan lateral sambungan baut dua satu irisan ................................... 30
persamaan SNI 2002 dengan modifikasi .............................................. 30 Tabel 5.1 Hasil pengujian karakteristik fisika bahan bambu ................................ 51 Tabel 5.2 Hasil pengujian karakteristik mekanika bahan bambu ......................... 52 Tabel 5.3 Hasil pengujian kuat tarik bambu untuk jenis bambu wulung .............. 54 Tabel 5.4 Hasil pengujian kuat tarik bambu Wulung di desa Pugeran ................. 54 Tabel 5.5 Hasil pengujian kuat tarik bambu Wulung di desa Sayegan ................ 54 Tabel 5.6 Hasil pengujian karakteristik bahan bambu .......................................... 55 Tabel 5.7 Hasil pengujian kuat tarik baut ............................................................. 55 Tabel 5.8 Hasil pengujian kuat tarik baut ............................................................. 57 Tabel 5.9 Hasil pengujian kuat tarik baut ............................................................. 57 Tabel 5.10 Hasil pengujian kuat tarik baut ........................................................... 57 Tabel 5.11 Hasil pengujian kuat tarik baut ........................................................... 57 Tabel 5.12 Hasil pengujian kuat tekan mortar ...................................................... 58 Tabel 5.13 Hasil pengujian kuat tekan mortar ...................................................... 59 Tabel 5.14 Hasil pengujian kuat tekan mortar ...................................................... 59 Tabel 5.15 Hasil pengujian baut shear connector................................................. 60 Tabel 5.16 Hasil pengujian balok bambu tunggal ................................................. 65 Tabel 5.17 Kuat lentur benda uji balok tunggal .................................................... 66 Tabel 5.18 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa filler ....... 68 Tabel 5.19 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler ..... 68 Tabel 5.20 Beban pada retak pertama rata-rata yang dipikul balok bambu .......... 70 Tabel 5.21 Beban teoritis dan eksperimen rata-rata yang dipikul balok bambu ... 72 Tabel 5.22 Kuat lentur balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa filler............... 73 Tabel 5.23 Kuat lentur balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler ............ 73 Tabel 5.24 Kuat lentur balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler
(penyesuaian) ..................................................................................... 74 Tabel 5.25 Kuat lentur spesimen dari balok bambu
tersusun (tiga batang) dengan filler pasca kerusakan ......................... 76
x
DAFTAR LAMPIRAN
A-1 Penurunan rumus perhitungan panjang kritis balok tanpa filler ................... 89 A-2 Penurunan rumus perhitungan panjang kritis balok dengan filler ................ 90 B-1 Hasil pengujian sifat fisika ............................................................................ 91 B-2 Hasil pengujian sifat mekanika tekan sejajar dan tegak lurus serat .............. 92 B-3 Hasil pengujian sifat mekanika geser dan tarik sejajar serat......................... 93 B-4 Hasil pengujian sifat mekanika MOR dan MOE .......................................... 94 C Hasil pengujian kuat tarik baut ...................................................................... 95 D Hasil pengujian kuat tekan mortar ................................................................ 96 E Kekuatan sambungan bambu dengan baut sebagai shear connector ........... 97 F Perhitungan kuat lentur balok bambu tunggal .............................................. 98 G-1 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) BT3TF1 ..................... 99 G-2 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) BT3TF2 ................... 100 G-3 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) BT3TF3 ................... 101 G-4 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) BTTF1 ..................... 102 G-5 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) BT3F2...................... 103 G-6 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) BT3F3...................... 105 H Data perhitungan beban teoritis balok bambu tersusun (tiga batang) ......... 107 I-1 Perhitungan momen kelengkungan BT3TF1 ............................................. 109 I-2 Perhitungan momen kelengkungan BT3TF2 ............................................. 110 I-3 Perhitungan momen kelengkungan BT3TF3 ............................................. 111 I-4 Perhitungan momen kelengkungan BT3F1 ................................................ 112 I-5 Perhitungan momen kelengkungan BT3F2 ................................................ 113 I-6 Perhitungan momen kelengkungan BT3F3 ................................................ 114 I-7 Kurva hub. momen kelengkungan balok bambu tersusun (tiga batang) .... 116 J-1 Tabel pembacaan beban lendutan sifat mekanika: tekan sejajar serat ........ 118 J-2 Tabel pembacaan beban lendutan sifat mekanika: tekan tegak lurus serat . 119 J-3 Tabel pembacaan beban lendutan sifat mekanika: lentur ............................ 120 J-4 Tabel pembacaan beban lendutan sifat mekanika: tarik sejajar serat .......... 121 J-5 Tabel pembacaan beban lendutan tekan mortar .......................................... 122 J-6 Tabel pembacaan beban lendutan uji baut shear connector ....................... 123 J-7 Tabel pembacaan beban lendutan uji baut shear connector ....................... 124 K-1 Tabel beban ijin balok tunggal ................................................................... 125 K-2 Tabel beban ijin susun-2 ............................................................................. 126 K-3 Tabel beban ijin susun-3 ............................................................................. 127 K-4 Tabel beban ijin susun-4 ............................................................................. 128 L-1 Dok. peralatan pengujian pendahuluan ...................................................... 129 L-2 Dok. peralatan pengujian geser baut shear connector ............................... 130 L-3 Dok. peralatan pembuatan benda uji balok bambu tersusun (tiga batang) . 131 L-4 Dok. peralatan pembuatan benda uji balok bambu tersusun (tiga batang) . 132 L-5 Dok. benda uji pendahuluan ....................................................................... 133 L-6 Dok. benda uji karakteristik dasar bambu .................................................. 134 L-7 Dok. pengujian geser baut dan kuat tekan mortar ...................................... 135 L-8 Dok. Pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) dan balok tunggal .... 136
xi
ABSTRACT
As a tropical nation, Indonesia prominently possesses natural diversity.
Bamboo as one of the products requires to be advanced as a wood substitution for building construction material. Piled Bamboo beams connected to bolt turn out to be the main concern in order that force is not wholly leaned by shear force, Concerning on the weak characteristic of bamboo toward the shear. For that reason, filler materials could be functioned against force led by bolts compositely with bamboo so that the force which was received by bamboo reduced. This research aimed to reveal the influence of cement mortar filler toward the bending capacity of piled beam (three bars) with bolts connector set perpendicularly.
Bamboo utilized in this research was Wulung bamboo obtained from Serut Hamlet, Purwosari Village, Girimulyo District, Kulon Progo Regency, Yogyakarta Special Region. Primary Research was run to reveal the physical and mechanical properties of bamboo based on ISO 3129-1975 and Bamboo Current Research. A shear bolt test was run to reveal lateral connecting resistance. The mechanical properties were used here as a basic formula in determining the length of the piled beam (three bars) which consist of two variations. They were without and with filler (BT3TF and BT3F) in which three samples are made. Static lateral loading was given in sequence until the beam reached failure.
The result of the research showed that the parallel and perpendicular compression to grain, tensile, shear strength, modulus of rupture and modulus of elasticity of bamboo material at moisture content 10,47 % and density 0,79 ton/m3 were 40.90 MPa; 8.16 MPa; 238.58 MPa; 16.80 MPa; 149.52 MPa and 19577.55 MPa. The value of connecting lateral resistance with bolt as shear connector was 11938.77 N for samples without filler, and 25908.21 N for samples with filler. The application of filler materials as cement mortar potentially increases the capability of beam in resisting the load to 199,79 %. The failure observed visually reported for piled beam (three bars) without filler was the shear failure indicated by abruptly cracked materials. Meanwhile the bending failure type was shown by cracked/bent on compress area and cracked on long stretchedly cracked on the tension area. The distinction of this failure type was probably caused by the influence of filler materials.
Key word : Bending capacity, bamboo piled beam (three bar), filler
xii
INTISARI
Sebagai negara tropis, Indonesia dikenal memiliki keanekaragaman hayati. Sebagai salah satu produknya, bambu perlu dikedepankan sebagai bahan pengganti kayu untuk material konstruksi bangunan. Balok bambu tersusun yang dihubungkan dengan baut perlu diupayakan agar gaya tidak sepenuhnya ditumpu oleh kekuatan geser mengingat sifat bambu yang lemah terhadap geser. Untuk itu bahan pengisi dapat difungsikan untuk melawan gaya yang disalurkan baut secara komposit dengan bambu sehingga gaya yang diterima bambu telah lebih tereduksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh filler mortar semen terhadap kapasitas lentur balok tersusun (tiga batang) dengan penghubung baut dipasang tegak lurus
Bambu yang dipergunakan pada penelitian ini adalah bambu Wulung yang diperoleh dari dusun Serut, kelurahan Purwosari, kecamatan Girimulyo, kabupaten Kulon Progo, Daerah Istimewa Yogyakarta. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui karakteristik fisika dan mekanika dari bambu berdasarkan ISO 3129-1975 dan Bamboo Current Research. Pengujian geser baut shear connector dalam mengetahui tahanan lateral sambungan. Karakteristik mekanika digunakan sebagai dasar perhitungan dalam menentukan panjang bentang balok tersusun (tiga batang). Benda uji balok tersusun (tiga batang) terdiri atas dua variasi yaitu tanpa dan dengan pengisi (BT3TF dan BT3F) yang masing-masing dibuat tiga benda uji. Pembebanan lateral statik diberikan secara bertahap sampai balok runtuh.
Hasil penelitian menunjukan bahwa tekan sejajar dan tegak lurus serat, kuat geser, kuat tarik sejajar serat, MOR dan MOE bambu bahan penelitian pada kadar air rata-rata 10,47 % dan kerapatan 0,79 ton/m3 adalah 40,90 MPa, 8,16 MPa, 16,80 MPa, 238,58 MPa, 149,52 MPa dan 19577,55 MPa. Nilai tahanan lateral sambungan dengan baut sebagai shear connector adalah 11938,77 N untuk benda uji tanpa filler dan sebesar 25908,21 N pada benda uji dengan pengisi. Pengaplikasian bahan pengisi berupa mortar semen berpotensi meningkatkan ketahanan balok terhadap beban mencapai 199,79 %. Keruntuhan yang diamati secara visual dilaporkan untuk balok tersusun (tiga batang) tanpa filler adalah keruntuhan geser ditandai oleh bahan yang retak/pecah mendadak. Sedangkan keruntuhan yang dialami benda uji dengan filler adalah tipikal keruntuhan lentur yaitu ditunjukan dengan retak/tekuk pada daerah tekan dan retak memanjang pada daerah tariknya. Perbedaan jenis keruntuhan ini dimungkinkan karena pengaruh bahan pengisi.
Kata kunci : kapasitas lentur, balok bambu tersusun (tiga batang), bahan pengisi
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dari tahun ke tahun pertumbuhan penduduk dunia dan Indonesia pada
khususnya mengalami peningkatan yang cukup pesat. Tidak bisa dipungkiri
bahwa pertumbuhan penduduk yang demikian pesat perlu dibarengi penyediaan
perumahan. Sebagai negara tropis, Indonesia dikenal memiliki keanekaragaman
hayati. Belantaranya menghasilkan kayu hutan sebagai primadona material
bangunan dunia. Permintaan yang berlebihan tersebut akan mendorong invasi
hutan lebih dasyat lagi dengan kata lain penebangan kayu hutan akan meningkat
yang pada akhirnya kelestarian hutan yang dikorbankan. Selanjutnya perlu
dipikirkan bahan pengganti kayu yang mudah didapat, murah dan yang terpenting
tidak ikut andil dalam perusakan paru-paru dunia.
Sebagai material bangunan, bambu sangat mudah didapatkan bahkan di
pelosok-pelosok desa bambu telah menjadi tanaman ‘wajib’ penghias pekarangan.
Tanaman rakyat ini dikenal pertumbuhannya sangat cepat, bambu dengan kualitas
tinggi dapat diperoleh pada umur 2 sampai 5 tahun. (Morisco, 1999) Panennya
pun cukup ramah lingkungan. Proses panen yang masih menyisakan rumpun
bambu tidak mengganggu keseimbangan kondisi tanah sehingga erosi dapat
dihindari.
Mengingat potensi-potensi yang dimiliki bambu telah banyak dilakukan
penelitian baik penelitian terhadap sifat fisik dan mekanik bambu maupun
pemanfaatannya sebagai material bangunan. Seperti diketahui bahwa Indonesia
termasuk sebagai daerah rawan gempa sehingga penggunaan bambu sebagai
material bangunan lebih baik karena strukturnya yang ringan menyebabkan
ketahanan yang lebih tinggi terhadap getaran gempa. Meski ringan bambu
memiliki kekuatan yang cukup baik, sifat mekanika berdasarkan penelitian yang
dilakukan Morisco (1994) menunjukan bahwa kekuatan tarik bambu lebih tinggi
dari tegangan luluh baja.
2
Lepas dari berbagai keunggulan yang telah disampaikan sebelumnya,
bambu memiliki beberapa kelemahan yang apabila tidak diperhatikan akan
menjadi fatal khususnya dalam pemanfaatannya sebagai material bangunan.
Sebagai material yang diperoleh dari alam seperti kayu, bambu jenis satu dengan
lainnya tidak memiliki kualitas yang seragam bahkan dalam satu jenis dapat
berbeda pula. Perbedaan ini dipengaruhi keadaan lingkungan, kesuburan tanah
serta lokasi tempat tumbuh. (Morisco, 1999) Variasi dimensi dan
ketidakseragaman panjang ruasnya serta ketidakawetan bahan bambu tersebut
menjadikan bambu belum populer benar sebagai bahan komponen rumah.
Pentingnya pengawetan bambu karena bambu mudah terserang serangga (bubuk)
adalah untuk meningkatkan umur layan bangunan.
Sebagai material bangunan, bambu dapat diaplikasikan dalam bentuk
fondasi, tiang, balok, lantai, rangka atap dan komponen tambahan rumah lainnya.
Selain itu bambu juga ditemui dalam bentuk jembatan, sistem pipa, perkuatan
tanah dan lain sebagainya. Namun penggunaannya dirasa masih sebatas bangunan
ringan dan sederhana saja. Variasi perlakuan pada bambu telah banyak dilakukan
oleh para peneliti untuk meningkatkan kekuatan komponen bambu. Morisco
(1996) dan Pathurrahman (1998) melakukan penelitian dalam upaya peningkatan
kekuatan sambungan dengan memakai baut sebagai penghubung dan memberi
pengisi pada rongga sekitar sambungan sehingga gaya geser dapat didukung oleh
struktur komposit tersebut. Sedangkan Budi (2001) dalam tesisnya melakukan
pengujian kekuatan balok bambu tersusun (dua batang) dalam menumpu pelat
lantai sebuah gedung. Dalam penggunaannya pada kontruksi bangunan gedung
bertingkat sebagai balok, perlu ditinjau kapasitas lentur untuk memprediksi
kemampuan balok dalam menahan beban Untuk memperkaya aplikasi lapangan
produk bambu pada struktur gedung maka diperlukan suatu penelitian untuk
meninjau pengaruh pemberian filler mortar semen terhadap kapasitas lentur pada
balok bambu tersusun (tiga batang) sebagai balok.
3
B. Tujuan Penelitian
Penelitian yang dilakukan ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui sifat fisika dari bambu dengan pengujian dan analisis berdasarkan
standar dari ISO 3129-1975.
2. Mengetahui sifat mekanika dari bambu dengan pengujian dan analisis
berdasarkan standar dalam Bamboo Current Research dan ISO 3129-1975.
3. Mengetahui kapasitas lentur balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa/dengan
filler mortar semen menggunakan baut sebagai penghubung.
4. Mengetahui kapasitas lentur balok bambu tunggal sebagai pembanding.
C. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah diperoleh suatu hasil
yang dapat digunakan sebagai referensi bagi aplikasi bambu pada pekerjaan
struktur khususnya sebagai elemen balok baik untuk gedung maupun jembatan.
Selain itu, data hasil penelitian ini akan digunakan sebagai data yang saling
melengkapi dari penelitian yang lain (tinjauan balok bambu tersusun) sehingga
dapat diperoleh suatu kondisi struktur bambu sebagai balok yang paling
ekonomis, aman, dan nyaman bagi penggunanya.
D. Batasan Masalah
Untuk menyederhanakan permasalahan yang ditinjau, maka diperlukan
batasan antara lain:
1. Bambu yang digunakan adalah bambu Wulung (Gigantochloa atroviolacea
Widjaja)
2. Dalam penelitian di laboratorium, balok dianggap sebagai suatu balok
sederhana dengan tumpuan sederhana sendi dan rol. Pembebanan dan
peletakan tumpuan dibantu saddle yang terbuat dari baja dan dilapisi karet.
3. Pembebanan balok yang digunakan adalah three point bending test.
4. Pembebanan dilakukan secara lateral statik sampai benda uji memperlihatkan
keruntuhan.
5. Bambu tidak diberikan perlakuan khusus secara kimia sebelum digunakan
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Struktur Bambu
Sebuah pertanyaan mengemuka, “adakah bahan subtitusi material
bangunan yang sekuat baja, lebih padat (solid) daripada beton, dan tumbuh sebaik
kualitas kayu dapat tempo singkat?” Jawabannya mungkin bambu, tanaman luar
biasa yang unik dan artistik. Di dunia tercatat lebih dari 75 genera dan 1250
spesies bambu (Uchimura, 1980 dalam Morisco, 1999) Namun bentuknya yang
tidak pismatik dengan diameter dan jarak antar ruas yang tidak seragam
menyebabkan bambu cukup sulit diaplikasikan sebagai batang struktural.
Dalam penelitian yang saya lakukan digunakan bambu dengan nama
botani Gigantochloa atroviolacea Widjaja dan di Indonesia dikenal sebagai
bambu hitam atau bambu wulung. Warna kulit batangnya yang cenderung gelap,
hijau kehitam-hitaman, membuat bambu jenis ini cukup mudah untuk dikenali.
Tinggi batang dapat mencapai 20 m, dengan panjang antar ruas 40-50 cm,
berdiameter 6-10 cm dan tebal dinding buluh antara 6-8 mm.
B. Sifat Mekanika Bambu
Secara tradisional penggunaan bambu sebagai bahan struktur bangunan
telah dilakukan sejak lampau. Kemudahan untuk mendapatkan komoditi ini
disamping biaya yang dikeluarkan cukup rendah bahkan tidak diperlukan sama
sekali adalah alasan utama maraknya penggunaan bambu waktu itu. Keakraban
nenek moyang dengan konstruksi bambu tersebut membuatnya dikerjakan secara
konvensional dan seadanya. Tidak jarang perangkaian struktur mulai melemah
seiring penyusutan bahan yang menyebabkan ikatan tali/pasak menjadi kendor.
Pengerjaan yang dilakukan secara tradisional tersebut memberi kesan bahwa
bambu tidak mampu menahan beban yang cukup besar.
Oleh karena itu, diperlukan pengetahuan yang cukup mengenai sifat
mekanik bahan agar rangkaian struktur yang dibangun mampu memenuhi
5
persyaratan ekonomis, keamanan, kenyamanan bagi penggunanya. Untuk
mengetahui sifat mekanis dari bahan perlu dilakukan pengujian di laboratorium.
1. Penelitian Janssen
Janssen (1980) melakukan pengujian di laboratorium untuk mengetahui
kekuatan bambu terhadap tarik, tekan, lentur, dan geser dengan pembebanan pada
jangka waktu tertentu. Pembebanan dilakukan untuk jangka pendek dan jangka
panjang dilakukan sekitar 6 sampai 12 bulan. Dalam laporannya diketahui bahwa
kekuatan lentur rata-rata sebesar 840 kg/cm2, modulus elastisitas sebesar 200.000
kg/cm2 dengan kekuatan geser rata-rata cukup rendah yaitu 22,5 kg/cm2 pada
pembebanan rendah dan untuk pembebanan jangka panjang sebesar 10 kg/cm2.
Disebutkan pula dalam laporannya bahwa kuat tarik bambu dapat menyamai
bahkan melebihi kuat tarik baja sebesar 2000 hingga 3000 kg/cm2. (Morisco,
1999)
2. Penelitian Morisco
Menurut Morisco berdasarkan penelitiannya pada tahun 1994-1999 dalam
membandingkan kuat tarik bambu Ori dan petung dengan baja struktur
bertegangan leleh 2400 kg/cm2 mewakili baja beton yang banyak terdapat di
pasaran, dilaporkan kuat tarik kulit bambu Ori cukup tinggi yaitu hampir
mencapai 5000 kg/cm2 atau sekitar dua kali tegangan leleh baja. Sedang untuk
spesimen dari bambu petung kuat tarik rata-ratanya juga lebih tinggi dari tegangan
luluh baja, hanya satu spesimen saja yang kuat tariknya dibawah tegangan luluh
baja.
Gambar 2.1 Diagram tegangan-regangan Bambu dan Baja (Morisco, 1999)
6
Untuk melengkapi penelitiannya, Morisco (1996) juga melakukan pengujian
spesimen untuk mengetahui perbedaan kekuatan bambu bagian luar dengan
bagian dalam. Bambu dibelah tangensial sehingga tebalnya sekitar setengah tebal
bambu utuh (Gambar 2.2) hasil pengujian tersurat dalam Tabel 2.1. Hasil
pengujian menunjukan bahwa bambu bagian dalam memiliki kekuatan yang jauh
lebih rendah dari pada bagian dalam, hal tersebut dikarenakan bagian luar bambu
terdapat kulit bambu yang berkontribusi besar bagi kuat tariknya.
Gambar 2.2 Pengambilan spesimen bambu (Morisco, 1999)
Tabel 2.1 Kuat tarik bambu tanpa buku kering oven
Jenis Bambu Kuat tarik bagian dalam
(kg/cm2)
Kuat tarik bagian luar
(kg/cm2)
Ori 1640 4170
Petung 970 2850
Hitam/wulung 960 2370
Tutul 1460 2860
(sumber : Morisco, 1999)
Tabel 2.2 menunjukan perbedaan kekuatan tarik sejajar sumbu batang pada
bambu tanpa buku dengan kekuatan tarik sejajar sumbu batang pada bambu yang
memiliki buku. Buku merupakan bagian batang bambu yang paling lemah karena
sebagai serat bambu berbelok dan sebagian lagi tetap lurus, sehingga pada buku
arah gaya tidak lagi sejajar semua serat. Mengingat buku adalah bagian terlemah
maka pada perancangan struktur bambu sebagai batang tarik perlu didasarkan
pada bagian buku.
bagian luar
bagian dalam
7
Tabel 2.2 Kuat tarik rata-rata bambu kering oven
Jenis Bambu Kuat tarik tanpa buku
(kg/cm2)
Kuat tarik dengan buku
(kg/cm2)
Ori 2910 1280
Petung 1900 1160
Hitam/wulung 1660 1470
Legi 2880 1260
Tutul 2160 740
Galah 2530 1240
Tali 1515 552
(sumber : Morisco, 1999)
Kekuatan bambu dipengaruhi pula oleh posisinya yaitu di bagian pangkal,
tengah ataupun ujung. Untuk membuktikan hal tersebut dilakukan penelitian oleh
Morisco (1999) dengan hasil disajikan pada Tabel 2.3. Terlihat bahwa hasil uji
kurang konsisten. Penjelasan yang masuk akal dari fenomena tersebut adalah
bahwa bambu merupakan benda organik yang tumbuh alami. Tebal bambu sangat
bervariasi dari pangkal hingga ujung namun tebal kulitnya relatif seragam
sepanjang batang. Oleh karena itu bambu yang tipis akan memiliki porsi kulit
yang lebih besar sehingga kuat tariknya besar. Mengingat perancangan struktur
perlu didasarkan pada kekuatan terendah bahan agar mampu mengamankan
struktur maka perancangan struktur didasarkan pada bagian yang tebal.
8
Tabel 2.3 Kuat tarik rata-rata bambu pada berbagai posisi
Jenis bambu Bagian Kuat tarik
(kg/cm2)
Petung
Pangkal
Tengah
Ujung
2,278
1,770
2,080
Tutul
Pangkal
Tengah
Ujung
2,394
2,917
4,488
Galah
Pangkal
Tengah
Ujung
1,920
3,350
2,324
Tali
Pangkal
Tengah
Ujung
1,442
1,368
1,735
Dendeng
Pangkal
Tengah
Ujung
2,214
2,513
3,411
(sumber : Morisco, 1999)
Selanjutnya hasil pengujian kekuatan pada berbagai jenis bambu terhadap
gaya tekan ditampilkan pada Tabel 2.4.
9
Tabel 2.4 Kuat tekan rata-rata bambu kering oven
Jenis bambu Bagian Kuat tekan
(kg/cm2)
Petung
Pangkal
Tengah
Ujung
2,769
4,089
5,479
Tutul
Pangkal
Tengah
Ujung
5,319
5,428
4,639
Galah
Pangkal
Tengah
Ujung
3,266
3,992
4,048
Tali
Pangkal
Tengah
Ujung
2,152
2,880
3,354
Dendeng
Pangkal
Tengah
Ujung
4,641
3,609
3,238
(sumber : Morisco, 1999)
3. Tegangan Ijin untuk Perancangan
Penelitian-penelitian yang pernah dilakukan telah mendapatkan angka-angka
yang menunjukan kekuatan bambu, tetapi perlu diingat bahwa bambu merupakan
bahan organik yang tumbuh secara alami sehingga memiliki kekuatan yang tidak
seragam pada satu jenisnya. Hal tersebut dipengaruhi oleh keadaan lingkungan,
kesuburan tanah serta lokasi tempat tumbuh.
Departemen Pekerjaan Umum melalui Pusat penelitian dan Pengembangan
Pemukiman telah melakukan penelitian mendalam tentang bambu khususnya
untuk mengetahui sifat fisik dan mekanika bambu. Dalam laporannya Tular dan
Sutidjan (1961) dalam Morisco (1999) nilai modulus elastisitas E bambu berkisar
98070-294200 kg/cm2, tetapi untuk perancangan dipakai E sebesar 294200
kg/cm2. Adapun hasil penelitian selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 2.5.
10
Selanjutnya pada tahun 1987, departemen yang sama melakukan penelitian
lanjutan terhadap 3 spesies bambu di Indonesia antara lain Gigantochloa apus
Kurz, Gigantochloa Verticillata Munro, dan Dendrocalamus asper Backer. Tabel
2.6 menunjukan hasil pengujian berdasarkan laporan Siopongco dan Munandar
(1987) dalam Morisco (1999)
Tabel 2.5 Kuat batas dan tegangan ijin bambu
Macam tegangan Kuat batas
(kg/cm2)
Tegangan ijin
(kg/cm2)
Tarik 981-3920 294,2
Lentur 686-2940 98,07
Tekan 245-981 78,45
E. Tarik 98070-294200 196100
(sumber : Tular dan Sutidjan, 1961 dalam Morisco, 1999)
Tabel 2.6 Hasil pengujian 3 spesies bambu, Gigantochloa apus Kurz, Gigantochloa
Verticillata Munro, dan Dendrocalamus asper Backer
Sifat Kisaran Jumlah Spesimen
Kuat tarik 1180-2750 kg/cm2 234
Kuat lentur 785-1960 kg/cm2 234
Kuat tekan 499-588 kg/cm2 234
E tarik 87280-313810 kg/cm2 54
E tekan 55900-211820 kg/cm2 234
Batas regangan tarik 0,0037-0,0244 54
Berat jenis 0,67-0,72 132
Kadar lengas 10,04-10,81% 117
(sumber : Siopongco dan Munandar, 1987 dalam Morisco, 1999)
Tegangan ijin yang direkomendasikan di atas dapat dipakai pada berbagai
macam bambu. Tegangan ijin rekomendasi tersebut cenderung berada pada sisi
aman, sehingga apabila digunakan sebagai dasar perancangan akan memperoleh
struktur yang konservatif (Morisco, 1999). Lebih lanjut Morisco (1999)
11
menambahkan bahwa untuk mendapatkan hasil perancangan yang baik, yaitu
aman dan ekonomis, maka pengujian kekuatan bahan perlu dilakukan. Hasil yang
diperoleh, sebelum dipakai untuk perancangan perlu dikombinasikan dengan
faktor aman secukupnya.
C. Sifat Fisika Bambu
Seperti halnya dengan sifat mekanika dari bahan, sifat fisika bahan perlu
untuk dipahami karena berhubungan langsung dengan kembang susut bahannya
yang nantinya akan digunakan sebagai komponen bangunan. Sebagai material
bangunan, bambu untuk komponen struktur perlu didesain sedemikian sehingga
tidak terjadi deformasi/perubahan bentuk yang berlebihan akibat perubahan
temperatur maupun kelembaban udara sehingga tidak membahayakan komponen
struktur itu sendiri maupun komponen struktur lainnya yang berhubungan.
1. Bentuk Serat
Bambu dikatakan sebagai berserat lurus apabila arah sel-sel bambunya sejajar
dengan sumbu batang dan untuk bagian nodia bambu dimana arah sel-sel
bambunya membentuk sudut terhadap sumbu batang disebut berserat
miring/mencong.
2. Kadar Air
Kadar air didefinisikan sebagai banyaknya air yang terkandung dalam
spesimen bahan atau dinyatakan sebagai persentase berat air yang terdapat dalam
spesimen bahan terhadap berat kering ovennya. Kadar air pada masing-masing
bambu dapat berbeda hal tersebut dikarenakan pengaruh keadaan udara/atmosfir.
Bambu bersifat higrokopis, artinya bambu memiliki daya tarik terhadap air.
Dalam hal ini air dimaksud dapat berwujud uap air maupun cairan. Bambu selalu
berusaha mencapai keseimbangan, EMC (Equilibrium Moisture Content).
Kemampuan bambu untuk menghisap dan mengeluarkan air tergantung pada suhu
dan kelembaban udara sekelilingnya.
3. Berat Jenis
Berat jenis bambu merupakan suatu nilai perbandingan antara kerapatan
bambu dengan kerapatan benda standar pada suhu yang sama. Kerapatan sendiri
12
dapat diartikan sebagai perbandingan massa suatu benda dengan volumenya. Air
dengan kerapatan 1gr/cm3 pada temperatur 40 C merupakan benda standar yang
dimaksud. Semakin besar berat jenisnya maka semakin kuat pula bahan tersebut.
4. Kembang Susut
Pengembangan (swelling) dan penyusutan (shrinkage) diartikan sebagai
perubahan dimensi bahan yang disebabkan adanya perubahan kadar air pada
bahan. Bambu dikenal sebagai bahan yang memiliki angka penyusutan yang
tinggi oleh karena itu diperlukan pemahaman dalam pengerjaan dan
penggunaannya sebagai material struktur.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Triwiyono dan Morisco
(2000) dalam Morisco (2004) diketahui kadar air serta berat jenis bambu
khususnya bambu petung. Pengukuran kadar air dan berat jenis masing-masing
dilakukan dua kali yaitu pada saat bambu basah yang dilakukan sehari setelah
penebangan dan pada saat bambu kering udara setelah diinapkan selama 45 hari.
Adapun hasil pengukuran dapat dilihat pada Tabel 2.7. Perbedaan tidak nampak
nyata pada analisis varian berat jenis bambu petung basah dan kering.
Suatu penelitian untuk membuktikan hipotesis bahwa “kadar air bambu
dipengaruhi oleh umur serta tempat tumbuhnya” dilakukan oleh Lu Xiu-xin et. All
(1985) dalam Morisco (2004). Dilaporkan spesimen yang digunakan mencapai
lebih dari 200 spesimen untuk setiap macam pengujian dan daerah asal bambu.
Bambu diambil dari empat wilayah di Provinsi Shandong, dengan variasi umur 1
hingga 7 tahun. Tabel 2.8 menunjukan hasil penelitian
13
Tabel 2.7 Kadar air dan berat jenis bambu petung
Posisi Nomor Bambu Basah Bambu Kering Udara
Kadar air (%) Berat Jenis Kadar air (%) Berat Jenis
Pangkal
1 28,610 0,634 5,381 0,646
2 34,256 0,680 4,390 0,663
3 35,361 0,603 5,909 0,682
rata-rata 36,076 0,639 5,227 0,664
Tengah
1 41,129 0,695 6,250 0,711
2 36,402 0,701 6,926 0,702
3 35,965 0,712 6,859 0,769
rata-rata 37,832 0,703 6,678 0,727
Ujung
1 38,699 0,754 6,034 0,763
2 36,078 0,712 8,756 0,697
3 35,517 0,686 6,818 0,820
rata-rata 36,765 0,717 7,203 0,760
(sumber : Triwiyono dan Morisco, 2000 dalam Morisco, 2004)
Tabel 2.8 Kadar air bambu menurut umur dan tempat tumbuh
Umur
(tahun)
Daerah asal bambu
Sancha Dajinkou Uahuaya Luchany
1 95,66 88,58 95,53 121,22
2 87,39 86,85 91,96 105,25
3 79,02 84,97 80,26 99,11
4 77,46 84,73 79,45 76,18
5 77,21 81,54 70,67 74,02
6 73,21 80,96 67,87 70,40
7 66,93 71,77 66,52
(sumber : Lu Xiu-xin et. All, 1985 dalam Morisco, 2004)
14
D. Bahan Pengisi (Filler)
Bambu dikenal sebagai material yang kuat dalam menahan gaya tarik yang
diberikan, sedangkan mortar (beton) dikenal sebagai bahan yang memiliki kuat
tekan tinggi. Untuk memanfaatkan potensi yang dimiliki oleh kedua material
struktur tersebut perlu dilakukan penggabungan antar keduanya sehingga mampu
bereaksi lebih baik terhadap beban kerja secara satu kesatuan yang dikenal
sebagai komponen struktur komposit. Dengan mengandalkan kekuatan dan
kekakuan mortar (beton) dan didukung bambu pada daerah tariknya
dimungkinkan memiliki struktur yang efesien, kuat, dan ringan pada waktu
bersamaan.
Bambu sangat lemah terhadap geser, sehingga perlu diupayakan agar gaya
tidak sepenuhnya ditumpu oleh kekuatan geser. Untuk itu bahan pengisi dapat
difungsikan untuk melawan gaya yang disalurkan baut secara komposit dengan
bambu sehingga gaya yang diterima bambu lebih telah tereduksi.
Mortar sering disebut juga sebagai mortel atau spesi. Bahan bangunan ini
terdiri dari semen portland sebagai bahan perekat, agregat halus dan air sebagai
bahan pencampurnya. Dalam teknologi beton dikenal tiga jenis mortar
diantaranya mortar lumpur, mortar kapur, dan terakhir adalah mortar semen yang
dikenal memiliki kualitas terbaik dibanding lainnya. Mortar semen terbuat dari
campuran air, semen portland, dan agregat halus dengan perbandingan campuran
antara volume semen dan agregat halus berkisar 1:2 dan 1:8. Berdasarkan
pengujian yang dilakukan oleh Kardiyono dan Antono pada tahun 1982 terhadap
kuat tekan mortar semen dengan variasi bahan-bahan penyusunnya menunjukan
bahwa kuat tekan terbaik diperoleh pada perbandingan volume 1:3 dengan faktor
air-semen 0,7. Hasil selengkapnya disajikan pada Tabel 2.9.
15
Tabel 2.9 Kuat tekan mortar yang dibuat dari semen merk Onoda
dan pasir sungai Opak
Perbandingan volume
(semen:agr. Halus)
Faktor air-
semen
Nilai
sebar
(%)
Kuat tekan
rata-rata
(Mpa)
1:3 0,70 - 16,8
1:4 0,90 - 7,8
1:4,5 0,91 - 8,1
1:5 1,04 57 7,0
1:5,5 1,30 68 4,3
1:6 1,58 90 3,2
(sumber : Kardiyono dan Antono, 1982 dalam Kardiyono, 2004)
Dari hasil penelitian di atas pada Tabel 2.9 diperoleh nilai faktor air semen
(f.a.s) sebesar 0,70. Selanjutnya Tabel 2.10 menunjukan nilai kuat tekan mortar
dengan perbandingan volume campuran 1:4 dengan f.a.s sebesar 0,5 berdasarkan
penelitian yang dilakukan Suwandi (2000). Hasil lebih baik dilakukan Hendrawan
(2004) yaitu menggunakan pengisi mortar dengan perbandingan volume
campuran 1:3 dan f.a.s sebesar 0,6 untuk sambungan bambu dengan baut kekuatan
tekan rata-ratanya dapat mencapai 19,488 Mpa.
Tabel 2.10 Kuat tekan mortar dengan perbandingan
volume campuran 1:4 dengan f.a.s 0,5
Cetakan Kuat Tekan I
(MPa)
Kuat Tekan II
(MPa)
Kuat Tekan III
(MPa)
A 12,642 14,531 14,972
B 12,927 13,797 12,208
Rata-rata 12,784 14,164 13,590
(sumber : Suwandi, 2000)
Faktor air semen merupakan perbandingan berat antara air dan semen
portland di dalam campuran adukan mortar. Semakin besar nilai f.a.s maka akan
16
semakin mudah suatu campuran dikerjakan (workability) dikarenakan banyaknya
air yang dicampurkan pada bahan. Hal ini berbanding terbalik dengan kekuatan
mortar (beton) khususnya dalam kaitannya dengan kuat tekannya. Berdasarkan
penelitian yang dilakukan oleh Shetty, 1997 dalam Kardiyono, 2004 diperoleh
hubungan antara faktor air-semen dengan kuat tekan dari mortar (beton). Grafik
2.2 menunjukkan hasil penelitian Shetty, 1997 dalam Kardiyono (2004).
Gambar 2.3 Pengaruh faktor air-semen terhadap kuat tekan beton
(Shetty, 1997 dalam Kardiyono, 2004)
Salah satu kendala pemakaian bambu sebagai bahan struktur adalah proses
penyambungannya yang dirasa masih memiliki kekuatan yang rendah. Dalam
upaya untuk meningkatkan kekuatan sambungan bambu telah dilakukan penelitian
oleh Morisco dan Madjono pada tahun 1995-1996. Dalam penelitiannya dicoba
beberapa model sambungan dengan pengisi pada rongga bambu di sekitar
sambungan. Uji coba tersebut menunjukan bahwa kekuatan sambungan dapat
mencapai 4-8 ton. (Morisco, 1999)
E. Balok Bambu
Balok adalah elemen mendatar sebagai pemegang dan pembagi beban dan
gaya pada kolom (Schodek, 1998 dalam Patmasari, 2006). Dalam perancangan
dan analisis balok, tegangan yang terjadi dapat ditentukan dari sifat penampang
dan beban-beban luar yang bekerja. Pada prinsipnya tegangan pada balok akibat
17
beban-beban luar dapat direncanakan tidak melampaui suatu nilai tertentu yang
dikenal sebagai perancangan berdasarkan kekuatan (design for strength). Namun
untuk memberi rasa aman dan nyaman bagi pengguna, perancangan perlu
mempertimbangkan batasan lendutan karena dimungkinkan suatu struktur masih
mampu menahan beban tetapi lendutan yang terjadi cukup besar sehingga
mengkhawatirkan penggunanya (design for stiffness).
Bambu dikenal sebagai material yang elastis sehingga lendutan yang
terjadi sesuai kekuatan bahan menjadi cukup tinggi. Oleh karena itu dalam
perancangannya perlu diperhatikan:
1. Jarak antar tumpuan
Semakin panjang jarak antar tumpuan maka dimensi balok yang diperlukan
adalah makin besar.
2. Kondisi tumpuan balok
a. Jepit, dimensi balok akan lebih kecil karena momen yang terjadi tidak begitu
besar.
b. Sendi, dimensi balok lebih besar disebabkan momen tarik yang besar.
3. Panjang efektif balok
Menurut Schodek (1998) dalam Patmasari (2006) disebutkan apabila balok
bambu dibebani, maka balok tersebut akan tertekan yang berakibat terjadinya
lenturan (menekuk) sehingga panjang efektif balok akan berkurang. Salah satu
cara untuk mengurangi panjang efektif balok adalah dengan memperluas
penampang balok dengan mempertebal susunan balok seperti terlihat pada
Gambar 2.4
Gambar 2.4 balok bambu tersusun (dokumentasi, 2007)
Semakin panjang bentang balok pada penampang yang sama akan
memungkinkan terjadi lendutan yang lebih besar. Pada dasarnya ruas-ruas pada
18
batang (nodia) telah cukup bekerja efektif dalam mereduksi tekuk lokal bambu.
Dalam memikul beban lebih besar lagi diperlukan struktur yang lebih kaku.
Struktur balok akan lebih kaku seiring penambahan nilai momen inersia balok
tersebut. Dengan menyusun bambu secara horizontal maka akan diperoleh tinggi
balok (h) yang lebih besar yang berarti kontribusi besar pada peningkatan nilai
momen lembamnya.
19
BAB III
LANDASAN TEORI
A. Umum
Bambu merupakan material yang sangat spesial, tetapi pemanfaatannya
masih dirasa belum maksimal. Berbagai penelitian mengenai bambu telah banyak
dilakukan oleh para ahli baik dalam lingkup nasional Indonesia maupun taraf
dunia internasional. Penelitian-penelitian yang dilakukan adalah untuk
meningkatkan kekuatan bambu sesuai potensinya dalam aplikasi sebagai material
bangunan. Berbagai keunggulan bambu telah diuraikan sebelumnya, namun
kelemahan bambu juga tidak sedikit, utamanya dalam mengimbangi gaya geser
yang bekerja dan catatan buruk kekuatan rangkaian bambu pada bagian
sambungan yang dikenal lemah.
Seiring perkembangan pemikiran dan kemajuan teknologi dewasa ini telah
dikembangkan perlakuan-perlakuan tambahan pada bambu untuk mereduksi
bahkan menghilangkan sama sekali kelemahannya. Dalam mengimbangi gaya
geser dan meningkatkan kekuatan sambungan telah dilakukan perlakuan khusus
diantaranya penggunaan pengisi pada sambungan bambu dengan baut baik berupa
kayu maupun beton atau mortar. Pengujian demi pengujian telah membuktikan
bahwa kekuatan bambu (sambungan bambu) dapat meningkat dengan adanya
treatment tersebut.
Dalam aplikasi lebih lanjut, untuk memungkinkan kontruksi bambu dapat
memikul beban lebih besar lagi khususnya dalam pemanfaatannya sebagai
struktur balok perlu dipikirkan berbagai solusi. Solusi hendaknya menyatukan
berbagai potensi yang telah diungkap oleh berbagai peneliti terdahulu diantaranya
penelitian tentang sifat dasar bambu baik fisik, kimia maupun mekaniknya dan
keberhasilan penelitian tentang variasi perlakuan sambungan bambu.
20
B. Sifat Fisika dan Mekanika Bambu
Pengujian sifat fisika dan mekanika bambu dilakukan mengikuti standar
pengujian ISO 3129-1975 dan Bamboo Current Research. Pengujian kerapatan
bambu diperoleh hasil yang selanjutnya akan dipergunakan dalam Persamaan 3.1
w
ww V
m=ρ (3.1)
dengan :wρ kerapatan bambu g/cm3, :wm berat sampel bambu (gram) dan :wV
volume bambu cm3.
Pengujian kadar air bambu dilakukan dengan mengeringkan sampel benda
uji dalam oven dengan suhu sekitar (103±2ºC) sampai berat sampel menjadi
konstan. Kadar air bambu dihitung dengan Persamaan 3.2.
%1000
0 ×−
=w
wwK u
a (3.2)
dengan Ka : kadar air bambu (%), wu : berat awal benda uji (kering udara) dan w0 :
berat kering oven benda uji.
Pengujian sifat mekanika bambu dilakukan dengan mesin Universal Wood
Testing Machine (UTM). Berturut turut diberikan persamaan-persamaan yang
digunakan pada analisa hasil penelitian masing-masing untuk uji tekan sejajar
serat, tekan tegak lurus serat, tarik sejajar serat, MOR, MOE, dan kuat geser
sejajar serat pada Persamaan 3.3 sampai dengan Persamaan 3.8.
g
makstk A
N=//σ (3.3)
dengan //tkσ : kuat tekan sejajar (Mpa), gA : luas irisan yang dikenai beban
(mm2), maksN : beban maksimum (N)
g
makstk A
N⊥=σ (3.4)
dengan ⊥tkσ : kuat tekan tegak lurus (Mpa), gA : luas irisan yang dikenai beban
(mm2), maksN : beban maksimum (N)
21
g
makstr A
P=//σ (3.5)
dengan //trσ : kuat tarik sejajar (Mpa), gA : luas irisan benda uji (mm2), maksP :
beban maksimum (N)
Berikutnya disajikan persamaan yang digunakan untuk menentukan kuat lentur
dan modulus elastisitas dari spesimen bambu seperti dapat dilihat pada Gambar
4.11 pada bab selanjutnya.
223
hbLP
MOR maks= (3.6)
dengan MOR : kuat lentur (Mpa), P : beban (N), b : lebar benda uji (mm), h :
tinggi benda uji (mm), L : panjang benda uji (mm)
ILPMOEδ48
3
= (3.7)
dengan MOE : modulus elastisitas (Mpa), P : beban (N) L : panjang benda uji
(mm), δ : defleksi (mm)
g
maks
AP
=0τ (3.8)
dengan 0τ : kuat geser sejajar (Mpa), gA : luas bidang geser (cm2), maksP : beban
maksimum (N)
C. Balok Komposit
Balok komposit dalam kaitan dengan penelitian ini adalah bambu yang
diisi dengan mortar sehingga menjadi suatu komposit. Perhitungan menggunakan
metode tampang transformasi (transformed-section method) yaitu
mentransformasikan penampang yang terdiri lebih dari satu bahan ke dalam suatu
penampang ekuivalen yang disusun dari hanya satu bahan. Dengan
22
memperhatikan Persamaan 3.9 tegangan normal yang terjadi pada masing-masing
bahannya diperoleh dengan rumus:
yEIE
Mi
i
n
ii∑
=
=
1
1σ (3.9)
Jika digunakan indeks 1 dan 2 masing-masing untuk bahan 1 dan 2, tegangan
dapat ditulis dengan:
2211
11 IEIE
yME+
=σ
2211
22 IEIE
yME+
=σ
(3.10a)
(3.10b)
Untuk mentransformasi penampang suatu bahan ke dalam penampang ekuivalen
digunakan faktor n, angka modular (modular ratio), yang nilainya
1
2
EEn = (3.11)
Apabila Persamaan 3.10a masing-masing pada pembilang dan penyebutnya dibagi
dengan 1E maka
211 nII
My+
=σ
tIMy
=1σ
21
2211
nAAynAyAy
++
=
(3.12a)
(3.12b)
(3.12c)
dengan tI adalah momen inersia penampang tranformasi terhadap garis netral
dihitung dengan rumus
21 nIII t += (3.13)
23
D. Lentur pada Balok
Pada subbab ini akan dikemukakan mengenai respons balok akibat
pembebanan. Balok adalah batang yang dominan memikul beban-beban yang
bekerja arah transversal. Dengan kondisi ini balok akan mengalami deformasi
yang berupa lengkungan atau lenturan yang menimbulkan tegangan dan regangan.
Pada kasus balok hanya menerima lentur murni (pure bending) dengan momen
lentur konstan dan tanpa gaya normal dalam keadaan batangnya lurus dan
prismatik maka lenturan balok dianggap berbentuk busur lingkaran, dan lendutan
balok kecil.
Gambar 3.1 Deformasi segmen balok
Suatu bahan menurut kaidah Hooke yang mempunyai hubungan tegangan
regangan yang linear akan terjadi tegangan yang juga berubah secara linear.
Regangan normal balok akan berbanding lurus dengan jaraknya dari garis netral
sehingga diperoleh tegangan normalnya pada persamaan berikut:
yECE == εσ (3.14)
dengan C adalah konstanta.
Beberapa persamaan yang menyatakan hubungan antara tegangan,
regangan, momen, dan kelengkungan pada balok yang dibebani lentur murni
tersebut dapat dilihat pada Persamaan 3.15.
EyyEC σ
ρ===
1
CIEM =
IMy
=σ
(3.15a)
(3.15b)
(3.15c)
24
dengan C: kelengkungan, ρ : jari-jari kelengkungan, ε : regangan normal, y:
jarak serat terhadap sumbu netral, σ : tegangan normal pada jarak y pada sumbu
netral, M: momen lentur, E: modulus elastisitas bahan, dan I: momen inersia
penampang.
E. Geser pada Balok Susun
Gambar 3.2 Balok susun (a) Deformasi balok susun saling lepas (b)
Deformasi balok susun disatukan dengan alat sambung geser (c)
Momen yang terjadi akibat gaya yang bekerja memunculkan tegangan
normal, σ yang didistribusikan sepanjang batang, disamping itu gaya yang
bekerja juga menimbulkan gaya lintang yang menghasilkan tegangan geser, τ
yang juga disebarkan pada seluruh tampang. Berikut diberikan persamaan umum
yang menunjukan tegangan geser yang diderita oleh balok
ItQV
balok =τ (3.16)
Selanjutnya menyangkut peruntukannya sebagai balok susun, perlu ditinjau alat
sambung geser yang digunakan. Rumus berikut merupakan kondisi umum yang
dipakai apabila shear connectors yang digunakan dalam kontruksi balok berupa
baut.
IQVq = (3.17)
(a) (c) (b)
25
Persamaan aliran geser (shear flow) memuat momen inersia, I dan momen statis
penampang, Q. Sedangkan variabel V adalah gaya geser yang bekerja pada balok.
Aliran geser adalah gaya lintang per jarak satuan sepanjang sumbu balok
Setelah menghitung gaya geser yang disumbangkan oleh baut selanjutnya
dapat ditentukan jarak antar baut, p sehingga dapat dikatakan bahwa shear flow
tersebut disediakan oleh tahanan geser baut dengan jarak antar baut, p sepanjang
balok. Berdasarkan hal tersebut jarak antar baut, p dapat dihitung dengan formula:
qV
p baut= (3.18)
Gaya geser ijin per satu baut merupakan produk dari tegangan geser ijin
dan luas tampang dari baut seperti tampak pada Persamaan 3.19.
bautijinbaut AV τ= (3.19)
F. Lendutan pada Balok
Selanjutnya disajikan beberapa kondisi pembebanan suatu balok yang
nantinya persamaan-persamaan batas lendutan, maxδ yang diberikan dapat berguna
dalam analisis dan perancangannya khususnya dalam penentuan batas lendutan
(lendutan ijin, allowable deflections).
Nilai batasan lendutan ijin diperoleh dan didasarkan oleh ketentuan tatacara
perencanaan konstruksi Kayu Indonesia (PKKI NI-5). Disebutkan untuk balok-
balok pada struktur bangunan yang terlindung, lendutan maksimum, maxδ < 1/300
l sedangkan untuk balok-balok pada struktur bangunan yang tidak terlindung,
lendutan maksimum, maxδ < 1/400 l.
Gambar 3.3 Kondisi I, pembebanan balok satu titik (a) dan
Kondisi II, pembebanan balok dua titik (b)
(a) (b)
26
Batas lendutan, maxδ berupa lendutan ijin diberikan sebesar nilai 300L dan
400L sehingga rumus umumnya dapat dituliskan sebagai berikut:
300maxL
≤δ
400maxL
≤δ
(3.20a)
(3.20b)
Untuk kondisi I, pembebanan balok satu titik:
EI
PL48
3
max =δ
2254
LEIP ≤ , balok struktur terlindung
2253
LEIP ≤ , balok struktur tak terlindung
(3.21a)
(3.21b)
(3.21c)
Untuk kondisi II, pembebanan balok dua titik:
)43(24
22max aL
EIPa
−=δ (3.22)
dengan a =L/3
EI
PL48
3
max =δ
257554
LEIP ≤ , balok struktur terlindung
2115081
LEIP ≤ , balok struktur tak terlindung
(3.23a)
(3.23b)
(3.23c)
G. Momen pada Balok Susun
Morisco (2006) menyampaikan persamaan-persamaan yang dapat
digunakan dalam perancangan dan analisis pada susunan batang bambu
27
Tabel 3.1 Momen pada susunan batang bambu
Bentuk Luas penampang Momen Inersia
4)( 2
22
10
DDA
−=π
64
)( 42
41 DD
I x−
=π
02A ⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+
21
0 22
DAI x
03A 2100 23 DAI x +
04A ⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛+
21
21
00 23
224 DDAI x
(sumber: Morisco, 2006)
0A = Luas penampang
xI = Momen Inersia
1D = Diameter lingkaran luar
2D = Diameter lingkaran dalam
H. Jenis Kegagalan Balok
Dalam pengujian suatu material yang difungsikan sebagai balok terdapat
empat jenis bentuk mekanisme keruntuhan yaitu keruntuhan geser (shear failure),
keruntuhan lentur (bending failure), keruntuhan tekan dan tarik tegak lurus serat
28
(compression and tension perpendicular to the grain failure) dan keruntuhan tarik
tegak lurus serat (tension perpendicular to the grain failure).
Dalam penelitian ini akan dibatasi dua jenis bentuk kegagalan yaitu jenis
keruntuhan lentur dan keruntuhan geser. Pola keruntuhan balok yang menerima
beban lentur dapat berupa keruntuhan lentur atau keruntuhan geser. Keruntuhan
geser akan terjadi apabila akibat pembebanan lentur tegangan geser yang terjadi
melampaui tegangan geser maksimal struktur dan tegangan lentur yang terjadi
masih berada dibawah tegangan lentur maksimal struktur sedangkan keruntuhan
tarik akan terjadi jika akibat pembebanan lentur tegangan geser yang terjadi masih
berada dibawah tegangan geser maksimal struktur dan tegangan lentur yang
terjadi melampaui tegangan lentur maksimal struktur. Berikut disajikan
persamaan-persamaan yang berhubungan dengan keruntuhan lentur menurut
kondisi yang diberikan pada Gambar 3.3
Untuk kondisi I, pembebanan balok satu titik:
4
PLM =
I
YPL
IMY max
max 4==σ
maxmax
4LY
IP σ=
(3.23a)
(3.23b)
(3.23c)
Untuk kondisi II, pembebanan balok dua titik:
3
PLM =
I
YPL
IMY max
max 3==σ
maxmax
3LY
IP σ=
(3.24a)
(3.24b)
(3.24c)
29
I. Sambungan dengan Baut sebagai Shear Connector
Sambungan bambu dapat dibedakan berdasar beban yang bekerja pada alat
sambung. Suatu sambungan dengan arah beban tegak lurus terhadap sumbu aksial
alat sambung sering disebut sambungan geser atau shear connection dengan alat
sambungnya dikenal sebagai shear connector.
Dalam teori Yield Model, kayu dan alat sambung diasumsikan berperilaku
elastoplastic. Tahanan lateral sambungan diperoleh apabila kekuatan tumpu
ultimit kayu di bawah alat sambung tercapai atau terbentuknya beberapa sendi
plastis pada alat sambung disertai tegangan plastis pada kayu (Awaludin, 2005).
Dalam penyesuaiannya dengan SNI 2002, persamaan analisis tahanan lateral sambungan
kayu dengan kayu yang diperoleh berdasarkan bentuk-bentuk kelelehan. Nilai terkecil
yang diperoleh dari keenam nilai Z dianggap sebagai tahanan lateral yang menentukan.
Gambar 3.4 dan Gambar 3.5 memuat berbagai mode kelelehan sedangkan Tabel 3.2
menyajikan persamaan SNI 2002 dengan modifikasi untuk tahanan lateral sambungan .
Gambar 3.4 Mode kelelehen dan distribusi tegangan tumpu sambungan
kayu dengan kayu (Is, Im, dan II)
30
Gambar 3.5 Mode kelelehen dan distribusi tegangan tumpu sambungan
kayu dengan kayu (IIIs, IIIm, dan IV)
Tabel 3.2 Tahanan lateral sambungan baut dua satu irisan
persamaan SNI 2002 dengan modifikasi
Mode
Kelelehan Tahanan Lateral
Is bd
fbt
Z csc
sbambu θθ
σsinsin
'// +=
Im bd
fbt
Z cmc
mbambu θθ
σsinsin
'// +=
II
+⎪⎭
⎪⎬
⎫
⎪⎩
⎪⎨
⎧
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−
⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++
+=
s
m
s
m
s
m
s
m
sbambu
tt
tt
tt
tt
tbZ 1ReRe1Re2Re
Re1sin
23
22
// θσ
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬
⎫
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−
⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+⎟
⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+++
+ cs
cm
cs
cm
cs
cm
sc
cm
csc
dd
dd
dd
dd
dbf
1ReRe1Re2ReRe1sin
' 23
22θ
31
Mode
Kelelehan Tahanan Lateral
IIIm
( ) ( )( )
+
⎪⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
−
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
+++
+= Re
sin
1Re2Re41ReRe2
1Re2sin
2
//
2//
θσ
θσ
mbambu
y
mbambu
tb
Mt
bZ
( ) ( ) ( )
⎪⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
−
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
+++
+Re
sin'
1Re2Re41ReRe2
1Re2sin
'2
2
θ
θ
cmc
y
cmc
dbf
Md
bf
IIIs
( ) ( ) ( )+
⎪⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
−
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
+++
+= Re
sin
1Re2Re41ReRe2
1Re2sin
2
//
2//
θσ
θσ
mbambu
y
mbambu
tb
Mt
bZ
( ) ( )( )
⎪⎪
⎭
⎪⎪
⎬
⎫
⎪⎪
⎩
⎪⎪
⎨
⎧
−
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛
+++
+Re
sin'
1Re2Re41ReRe2
1Re2sin
'2
2
θ
θ
cmc
y
cmc
dbf
Md
bf
IV
⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
++
⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
+= bfMbMZ cybambuy '2
Re1Re2
2Re1
Re2//σ
(sumber: PKKI NI-5 yang dimodifikasi, 2007)
Keterangan:
mt : tebal bambu utama
st : tebal bambu samping
cmd : diameter mortar pada bambu utama
csd : diameter mortar pada bambu samping
b : diameter baut
32
bambu//σ : Kuat tekan sejajar serat bambu
'cf : Kuat tekan mortar
Re : ( ) ( )sm bambubambu //// σσ
My : Momen plastis baut (pada tampang lingkaran)
bajalelehplastis ZM .σ= , dengan Z adalah Modulus plastis baut
bajalelehd
.
3
6σ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
Selanjutnya di dalam thesisnya Pathurahaman (1998) mengusulkan
formula untuk sambungan tampang dua pada struktur bambu (Gambar 3.6)
dengan pengaruh penyimpangan arah gaya terhadap serat yang membentuk sudut
α. sebagai berikut.
Gambar 3.6 Tampang melintang sambungan bambu dengan pengisi
1. Baut cukup kaku, tegangan tekan pada bambu dan/atau bahan pengisi
melampaui kekuatan bahan.
Bila d2 ≥ d1 + d3, maka kekuatan sambungan dapat diperoleh dari Persamaan
3.25
( ) ( )[ ]+−+−= αsin6,0122 414111 bc fdtfdtdP
( ) ( )[ ]αsin6,0122 43433 −+− bc fdtfdtd (3.25)
Bila d2 ≤ d1 + d3, maka kekuatan sambungan dapat diperoleh dari Persamaan
3.26
( ) ( )[ ]αsin6,0122 424222 −+−= bc fdtfdtdP (3.26)
33
2. Baut tidak cukup kaku, sehingga terjadi pelenturan yang cukup besar pada
bagian tengah, sedangkan pada bagian tepi baut tetap lurus.
Pada keadaan ini kekuatan sambungan dapat diperoleh dari Persamaan 3.27
( ) ( )[ ]αsin35,0122667,0 442 −+−= bmcmm fdtfdtdP
( ) ( ) ⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
−+−++−
αsin35,0122241 22
24
bmcmm
v
ftftddf
(3.27)
3. Baut tidak cukup kaku, sehingga terjadi pelenturan yang cukup besar pada
bagian tengah dan tepi.
Pada keadaan ini kekuatan sambungan dapat diperoleh dari Persamaan 3.28
[ ] 24
244 4
21547,1 dffffdP vvcπ
+= (3.28a)
Jika gesekan tidak diperhitungkan maka:
[ ]vc ffdP 244 1547,1= (3.28b)
Khusus pada sambungan struktur bambu menggunakan baut dengan bahan
pengisi mortar semen dianggap bahwa baut mengalami jepitan sempurna terhadap
bambu pada sisi tepi. Maka persamaan dapat diperoleh sebagai berikut:
Gambar 3.7 Momen pada kondisi plastis
162dP
M makx =
34
Dari Gambar 3.7 di atas diperoleh:
maksM di tengah bentang = 16
2dP (3.29a)
Untuk keruntuhan baut mengalami fase plastis:
vmaks fdM 346
1= (3.29b)
Dari persamaan di atas diperoleh
1661 23
4dP
fd v =
2
34
4 38
dfd
P v=
(3.29c)
(3.29d)
Pada keadaan ini kekuatan sambungan dapat diperoleh.
dengan:
4321 ,,, PPPP = kekuatan sambungan untuk satu baut
cf = kuat tekan bahan pengisi
yf = kuat tarik baja
f = koefisien gesekan baut yang besarnya diambil 0,66
321 ,, ddd = diameter bambu
md = diameter bambu terkecil antara d1 dan d3
4d = diameter baut
321 ,, ttt = tebal bambu
mt = tebal bambu dari diameter terkecil
α = sudut antara arah gaya dan arah serat bambu
35
BAB IV
METODE PENELITIAN
A. Bahan
Berikut akan diuraikan bahan-bahan yang akan digunakan pada penelitian
ini sebagai berikut:
1. Bambu
Bambu yang digunakan adalah bambu dengan nama botani Gigantochloa
atroviolacea Widjaja dan dikenal sebagai bambu wulung atau bambu hitam
berumur 3-5 tahun dengan diameter 8-10 cm. Bambu diperoleh dari dusun Serut,
kelurahan Purwosari, kecamatan Girimulyo, kabupaten Kulon Progo, Daerah
Istimewa Yogyakarta.
Dari bambu yang didatangkan diambil bagian tengahnya sebagai benda
uji. Benda uji disimpan di laboraturium sebelum digunakan, sampai diperoleh
kadar air kering udara dan memenuhi syarat pembuatan benda uji. Benda uji
bambu dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Bambu Batangan (dokumentasi, 2007)
2. Alat sambung
Alat sambung berupa baut as drat dengan diameter 12 mm dan mempunyai
tegangan leleh minimal 240 Mpa. Dipasaran diperoleh berupa batangan-batangan
36
sepanjang 1000 mm, yang nantinya akan dipotong-potong sesuai kebutuhan
panjang sambungan.
3. Bahan pengisi
Bahan pengisi yang digunakan berupa mortar semen. Mortar diperoleh dari
campuran semen, pasir dan air. Perbandingan semen dan pasir diberikan sebesar
1:3 dengan faktor air semen (f.a.s) ditetapkan 0,6. Semen yang digunakan adalah
semen Holcim (kemasan 40 kg) dan agregat halus digunakan pasir yang diambil
dari gunung Merapi. Kekuatan mortar diperkirakan mencapai maksimal pada
umur 28 hari. Gambar 4.2 dan Gambar 4.3 menunjukan bahan material pengisi.
Gambar 4.2 Semen Portland (dokumentasi, 2007)
Gambar 4.3 Agregat halus, pasir (dokumentasi, 2007)
37
B. Alat yang Digunakan
Alat-alat yang dipergunakan untuk penelitian adalah alat-alat yang ada di
Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan dan laboratorium
Mekanika Bahan Pusat Studi Ilmu-Ilmu Teknik (PSIT) serta Laboratorium Bahan
Jurusan D3 Teknik Mesin Universitas Gadjah Mada, seperti yang diberikan pada
Lampiran L, antara lain sebagai berikut:
1. Alat uji pendahuluan
a. Alat uji sifat mekanika bambu terdiri dari:
1) Kaliper
Kaliper digunakan untuk mengukur dimensi benda uji dengan tingkat
ketelitian 0,001 dengan merek Tricle Brand
2) Universal Wood Testing Machine (UTM)
Merek Torsee, Tokyo Testing Machine, digunakan untuk menguji tarik dan
lentur dari bahan, pembacaan dilakukan secara manual. Dilengkapi tranducer
indocator dengan merer Showa tipe DS-1200
3) Loading Frame
Loading frame digunakan untuk meletakkan benda uji
4) Moisturemeter
Digunakan untuk mengukur kadar air bahan merek Lignomat
5) Oven
Oven merek United digunakan untuk mengetahui kadar air dari bahan yang
dipergunakan dalam penelitian.
6) Timbangan
Timbangan triple beam merek Ohaus digunakan untuk menimbang spesimen
uji dari bahan yang dipergunakan dalam penelitian.
b. Alat uji tarik baut
1) Kaliper
Kaliper digunakan untuk mengukur dimensi benda uji dengan tingkat
ketelitian 0,001 dengan merek Tricle Brand
38
2) Universal Testing Machine (UTM)
Merek Controlab, digunakan untuk menguji tarik dan lentur dari bahan,
pembacaan dilakukan secara manual. Dilengkapi tranducer indocator dengan
merek Controlab tipe DI-923
3) Loading Frame
Loading frame digunakan untuk meletakkan benda uji
c. Alat uji geser sambungan
1) Alat pembebanan
2) Load Cell
Besarnya beban yang bekerja pada model dapat diketahui dengan load cell
yang dihubungkan dengan data logger. Loadcell merupakan kesatuan dengan
frame dengan kapasitas 10 ton.
3) Dudukan benda uji berupa penjepit.
4) Loading Frame
2. Peralatan untuk membuat benda uji kuat tekan beton dan balok tersusun
Peralatan yang dipergunakan untuk membuat benda uji adalah sebagai berikut:
a. Timbangan
Untuk mengukur berat dari bahan grouting sesuai takaran yang telah
ditentukan sebelumnya sebelum dicampur dengan air. Merek Yamato dengan
kapasitas 2 kg
b. Gelas Ukur
Dipergunakan untuk mengukur volume air sebelum dicampur dengan bahan
semen dan agregat halus.
c. Bor listrik, alat pengaduk dan ember
Alat-alat ini digunakan dalam pembuatan adukan mortar beton
d. Mesin bor dan Gergaji
39
Mesin bor digunakan untuk membuat lubang-lubang pada bambu yang
berfungsi saat perangkaian bambu. Sedangkan gergaji berfungsi untuk memotong
bambu sesuai ukuran yang diinginkan.
e. Cetakan Kubus
Digunakan untuk mencetak benda uji guna mengetahui kuat tekan dari mortar
semen.
f. Mesin Uji tekan
Alat untuk menguji kuat tekan kubus mortar semen, perlu dipasang dial gauge
agar data pemendekan tiap penambahan pembebanan dapat dicatat. Mesin uji
tekan merek Wykeham Farrance dengan dial gauge merek Peacock dan tranducer
indicator/Digital strain gauge no seri TC-31K
3. Alat uji kapasitas lentur balok bambu
Alat uji kapasitas lentur balok bambu terdiri dari:
a. Alat pembebanan
b. Data Logger
Untuk membaca beban dan lendutan yang terjadi pada pengujian. Data Logger
yang digunakan merupakan buatan Tokyo Sokki Kenkyujo Co, Ltd.
c. Load Cell
Besarnya beban yang bekerja pada model dapat diketahui dengan load cell
yang dihubungkan dengan data logger. Loadcell merupakan kesatuan dengan
frame dengan kapasitas 10 ton.
d. LVDT, Linier Velocity Displacement Tranducer
Pembacaan lendutan dapat dilakukan hingga ketelitian 0,01 mm.
e. Dudukan benda uji
f. Loading Frame
Loading frame digunakan untuk meletakkan benda uji buatan Wykehem
Farrance
40
C. Benda Uji
1. Benda Uji Pendahuluan
Benda uji pendahuluan terdiri dari uji dasar sifat mekanika dan fisika bambu
serta uji pelengkap lainnya termasuk uji geser baut.
a. Spesimen bambu sesuai standar Bamboo Current Research dan ISO 3129-
1975 dipergunakan dalam pengujian sifat fisik dan mekanik bambu sesuai
kebutuhan. Pengujian yang dilakukan meliputi benda uji kerapatan, kadar air,
tekan sejajar serat, tekan tegak lurus serat, tarik sejajar serat, lentur, geser sejajar
serat seperti terlihat pada Tabel 4.1
Tabel 4.1 Benda uji sifat mekanika dan fisika bahan
No Jenis Pengujian Jumlah
1 Kerapatan dan kadar air 3
2 Tekan // serat 3
3 Tekan ┴ serat 3
4 Tarik // serat 3
5 Lentur 3
6 Geser // serat 3
Jumlah 18
(sumber: Dokumentasi , 2007)
b. Benda uji kuat geser sambungan
Benda uji berupa batang bambu yang dirangkai oleh alat sambung berupa baut
as drat dengan diameter 12 mm sesuai seperti terlihat pada Gambar 4.4.
c. Benda uji kuat tekan dari bahan grouting
Untuk dapat mengetahui kuat tekan dari bahan grouting perlu dilakukan
pengujian dengan benda uji dibuat kubus dengan ukuran 50x50x50 mm sesuai
sketsa pada Gambar 4.5. Perbandingan antara semen:pasir adalah 1:3 dengan
faktor air semen 0,6. Jumlah benda uji dibuat 3 buah dan diuji pada umur 28 hari.
41
Gambar 4.4 Sketsa benda uji kuat geser sambungan (dokumentasi, 2007)
Gambar 4.5 Sketsa benda uji bahan grouting (dokumentasi, 2007)
d. Benda uji kuat tarik baut
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kuat tarik dari baut yang akan
diperlakukan sebagai shear connector pada Gambar 4.6.
Gambar 4.6 Sketsa benda uji kuat tarik baut (dokumentasi, 2007)
e. Benda uji kapasitas lentur balok bambu tersusun (3 batang)
Gambar 4.7 Sketsa balok bambu tersusun (3 batang)
A
A
50 mm
50 mm
42
Gambar 4.8 Potongan A-A, tanpa filler (a), dengan filler (b)
Gambar dokumentasi benda uji secara lebih lengkap seperti yang dipaparkan di
atas dapat dilihat pada Lampiran L.
D. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Struktur Teknik Sipil dan
Lingkungan dan laboratorium Mekanika Bahan Pusat Studi Ilmu-Ilmu Teknik
(PSIT) serta Laboratorium Bahan Jurusan D3 Teknik Mesin Universitas Gadjah
Mada dengan tahapan sebagai berikut:
1. Tahap Persiapan
a. Persiapan bahan
Persiapan berupa pengadaan bahan berupa bambu, baut baja dan bahan pengisi
yang diperlukan pada penelitian.
b. Persiapan alat
Pada tahap ini diperlukan pengamatan alat yang akan dipergunakan,
mempelajari manual alat, kemampuan, ketelitian serta kapasitas alat untuk
mereduksi kesalahan pelaksanaan.
2. Pembuatan Benda Uji
a. Benda uji sifat mekanika bambu
Pengujian meliputi uji tekan, uji tarik, uji geser, uji lentur dari bambu. Standar
dari Bamboo Current Research dan ISO 3129-1975 adalah yang menjadi acuan
43
dalam pembuatan sampel. Bentuk dan ukuran benda uji dapat dilihat pada Gambar
4.9 sampai dengan 4.12
Gambar 4.9. Spesimen uji tekan (a) Spesimen uji tekan sejajar serat (b)
Spesimen uji tekan tegak lurus serat (c) (dokumentasi, 2007)
Gambar 4.10 Sketsa spesimen uji tarik sejajar serat (dokumentasi, 2007)
Gambar 4.11 Sketsa spesimen uji kuat lentur, MOR (a) dan
modulus elastisitas, MOE (b) (dokumentasi, 2007)
(a) (b)
(a)
(c) (b)
44
Gambar 4.12 Sketsa spesimen uji kuat geser sejajar serat (dokumentasi, 2007)
b. Benda uji sifat fisika bambu
Pengujian untuk mengetahui berat jenis dan kadar air yang terkandung dalam
bambu dengan pembuatan sampel didasarkan pada standar dari ISO 3129-1975.
Bentuk dan ukuran benda uji dapat dilihat pada Gambar 4.13.
Gambar 4.13 Spesimen kadar air dan berat jenis (dokumentasi, 2007)
c. Benda uji kapasitas lentur balok bambu tersusun (3 batang)
Setelah karakteristik bahan yang akan dipergunakan diketahui selanjutnya
dilakukan perangkaian model balok tersusun. Langkah-langkah yang harus
ditempuh pada pembuatan model adalah sebagai berikut:
1) Pemotongan bambu (Gambar 4.14) dilakukan sesuai bentang dan jumlah
sampel yang ditetapkan sebelumnya. Pada pengujian digunakan bahan bambu
bagian tengah dengan alasan keseragaman diameter bambu.
45
Gambar 4.14 Pemotongan bambu (dokumentasi, 2007)
Panjang balok diperoleh 2000 mm disesuaikan perhitungan panjang kritis
balok tersusun (tiga batang) terjadi lentur dan geser secara bersamaan untuk
pembebanan terpusat dengan jarak ½ dari jarak tumpuan dipakai persamaan
berikut:
( )( )bambu
bambu dDL
τπσ
913 ++
= (4.1)
dengan bambuσ = kuat lentur bambu (Mpa)
bambuτ = kuat geser bambu (Mpa)
L = panjang kritis balok
D = diameter dalam bambu
d = diameter luar bambu
Pada lampiran A dipaparkan penurunan rumus panjang kritis secara lebih
lengkap.
2) Bambu dilubangi (Gambar 4.15) sebagai tempat masuknya bahan pengisi,
jalan keluar udara dan tempat masuknya baut. Lubang baut diusahakan
secukupnya dan dipasang secara tegak lurus sumbu bambu.
46
Gambar 4.15 Pembuatan lubang baut pada bambu (dokumentasi, 2007)
3) Pemasangan baut (Gambar 4.16) diusahakan tidak terlalu kencang agar model
tidak mengalami pecah sebelum diberi bahan pengisi.
Gambar 4.16 Pemasangan baut (dokumentasi, 2007)
4) Bahan grouting sebelum dicampur ditimbang terlebih dahulu sesuai takaran
yang dibutuhkan. Perbandingan bahan grouting antara semen:pasir yaitu 1:3
dengan f.a.s 0,6. Pencampuran dilakukan secara hati-hati, dengan penambahan air
secara sedikit demi sedikit sambil diaduk agar campuran yang diperoleh merata
sempurna (Gambar 4.17).
47
Gambar 4.17 Pengadukan campuran mortar (dokumentasi, 2007)
5) Bahan grouting kemudian dimasukkan dalam model yang telah disiapkan
sebelumnya (Gambar 4.18). Pemasukan grouting dengan dibantu corong minyak
dengan mengandalkan berat sendirinya, bahan grouting dapat mengalir dengan
cepat dan segera dihentikan jika bahan grouting sudah keluar dari lubang udara
yang menandakan model sudah penuh. Setelah selesai lubang-lubang pengisi tadi
ditutup dengan lakban dan sambil menunggu bahan pengisi mengeras, rangkaian
perlu ditutup goni dan dibasahi.
Gambar 4.18 Pemasukan mortar pada balok bambu (dokumentasi, 2007)
d. Benda uji kapasitas lentur balok bambu tunggal sebagai pembanding
Benda uji berupa batang bambu utuh tunggal dengan bentang 2000 mm yang
nantinya dapat dipergunakan sebagai pembanding.
48
3. Pengujian
a. Pengujian sifat mekanika bambu
1) Setelah benda uji dibuat sesuai bentuk dan dimensi yang disyaratkan
selanjutnya dilakukan pengujian. Pada mesin UTM dipasang load cell beserta
kelengkapan sesuai maksud pengujian. Untuk uji tarik, tumpuan dipasang adalah
jepit (grip body) sedangkan untuk uji tekan tumpuan diganti dengan plat tumpuan
tekan dan untuk pengujian kuat geser, peralatan plat penekan diganti dengan
peralatan uji geser.
2) Keluaran yang diberikan berupa beban yang diketehui melalui tranducer
indicator serta lendutan hasil pembacaan dial gauge.
b. Pengujian sifat fisika bambu
Sifat fisika bambu ini mengikuti standar pengujian ISO 3129-1975. Kerapatan
sampel dapat diperoleh dengan penimbangan dengan timbangan meja dan
mengukur dimensi serta volume dari bambu dengan alat kaliper. Sedang
pengujian kadar air dengan mengeringkan sampel benda uji dalam oven sampai
berat sampel menjadi konstan.
c. Pengujian kuat geser baut
Pada prinsipnya pengujian dilakukan sama pada pengujian kuat geser bambu
pada pengujian sifat mekanika dari bambu seperti terlihat pada Gambar 4.19.
Gambar 4.19 Sketsa setting alat/bahan uji geser sambungan (dokumentasi, 2007)
lo a d c e llp la t p e r a ta
h y d r o u lic ja c k
r ig id fr a m eb e n d a u j iL V D T
49
d. Pengujian kuat tekan bahan grouting
Setelah benda uji dibuat sesuai ukuran yang ditetapkan, kemudian didiamkan
selama 28 hari untuk menunggu kekuatan bahan mencapai maksimal. Terlebih
dahulu bahan diukur tinggi awalnya dan luas dari bidang tekan kemudian kubus
ditekan dengan mesin penekan yang dilengkapi dial gauge untuk pembacaan
besarnya pemendekan pada tiap tingkat pembebanannya. Pencatatan dilakukan
pada setiap pembebanan terjadi berapa besar pemendekan.
e. Pengujian kapasitas lentur balok bambu tersusun (3 batang) baik model
dengan filler maupun tanpa filler.
Sebelum dilakukan pengujian atau pengambilan data terlebih dahulu
dilakukan penyetelan benda uji seperti terlihat pada Gambar 4.20, kondisi benda
uji harus benar-benar baik pada tumpuan masing-masing. Pada tumpuan sendi dan
tumpuan rolnya benda uji harus benar-benar dalam keadaan lurus.
Selama peningkatan diukur besarnya displacement pada titik tempat beban
bekerja, yaitu pada tengah bentang. Besarnya beban yang diberikan adalah sama
dengan beban maksimum yang bisa ditahan oleh balok yaitu sampai balok rusak,
dalam hal ini pemberian beban dilakukan secara bertahap.
Gambar 4.20 Sketsa setting alat/bahan uji lentur (dokumentasi, 2007)
50
f. Pengujian kapasitas lentur bambu utuh tunggal
Pengujian ini dilakukan sama seperti pada langkah (e). Tujuan dilakukannya
pengujian ini adalah untuk mendapatkan kapasitas lentur bambu utuh tunggal
yang nantinya dapat dipergunakan sebagai pembanding.
E. Garis Besar Pelaksanaan Penelitian
Berikut pada Gambar 4.21 akan disajikan diagram alir dari persiapan,
pekerjaan laboratorium dan pelaporan.
Gambar 4.21 Diagram alir kerja (dokumentasi, 2007)
Studi Literatur
Analisis Studi
Pengolahan dan Persiapan Bahan
Uji pendahuluan
Pengujian sifat fisika (kadar air, kerapatan) dan mekanik bambu
(uji geser, uji lentur, uji tekan, uji tarik)
Pengujian kapasitas lentur balok (dengan/tanpa pengisi beton)
Analisis Hasil Penelitian
Pembahasan
Penyusunan Laporan Penelitian
Pembuatan Model Benda Uji
51
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Karakteristik Bahan
1. Bambu
a. Sifat Fisika
Kadar air rata-rata pada sampel benda uji bambu Wulung seperti dicatat pada
Tabel 5.1 adalah 10,47 %. Sebelum pengujian benda uji terlebih dahulu dilakukan
pemeriksaan kadar air dengan alat moisturemeter dan pada pengukurannya
menunjukan angka rata-rata 12 % yang dapat dikatakan bahwa ketelitian alat
sudah cukup baik. Sebagai flora yang tumbuh di iklim tropis Indonesia, kadar air
yang dicapai sudah dapat dikatakan baik yaitu berkisar antara 12% sampai 20%
dari kayu kering mutlak.
Nilai kerapatannya yang dicatat pada kadar air rerata 10,47 % adalah 0,79
ton/m3. Nilai kerapatan yang mencapai 0,79 ton/m3dinilai cukup tinggi. Dicatat
menurut Prayitno (1996) dalam Irawati (2004) untuk kerapatan kayu kurang dari
0,4 ton/m3 termasuk kayu ringan, kerapatan kayu kurang dari 0,55 ton/m3
termasuk kayu sedang dan kerapatan kayu kurang dari 0,72 ton/m3 termasuk kayu
berat. Jadi hasil yang diperoleh dari pemeriksaan bambu Wulung dengan
kerapatan rata-rata sebesar 0,79 ton/m3 maka bambu Wulung dapat dikategorikan
sebagai kayu kelas berat.
Tabel 5.1 Hasil pengujian karakteristik fisika bahan bambu
No Benda
Uji
Ukuran Penampang Volume
mm3
Berat Kadar
air
%
Kerapatan
pada
ton/m3
Lebar
(mm)
Panjang
(mm)
Tebal
(mm)
Awal
(gram)
Akhir
(gram)
1 FW1 19,30 21,80 8,40 3534,22 2,80 2,50 12,00 0,79
2 FW2 21,00 21,20 8,20 3650,64 2,80 2,50 12,00 0,77
3 FW3 22,30 20,20 8,00 36,03,68 2,90 2,70 7,41 0,80
rata-rata 10,47 0,79
(sumber: Dokumentasi, 2007)
52
b. Sifat Mekanika
Hasil pengujian karakteristik mekanika bambu selanjutnya disampaikan pada
Tabel 5.2. Gambar 5.1 sampai dengan Gambar 5.3 memuat grafik keluaran hasil
pengujian sifat mekanika bambu sedangkan data hasil pengujian selengkapnya
dimuat pada lampiran B.
Tabel 5.2 Hasil pengujian karakteristik mekanika bahan bambu
No Benda
Uji
Tekan //
(Mpa)
Tekan ┴
(Mpa)
Geser //
(Mpa)
Tarik //
(Mpa)
Lentur
(Mpa)
MOE
(Mpa)
1 Sampel 1 46,29 5,56 15,11 320,57 141,54 21627,85
2 Sampel 2 38,50 12,26 18,89 156,59 144,47 15278,00
3 Sampel 3 37,91 6,67 16,41 15,35 162,55 21826,80
Rata-rata 40,90 8,16 16,80 238,58 149,52 19577,55
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.1 Grafik hubungan tegangan vs regangan
uji tekan sejajar serat spesimen bambu
53
Gambar 5.2 Grafik hubungan tegangan vs regangan
uji tarik sejajar serat spesimen bambu
Gambar 5.3 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji lentur spesimen bambu
Pada pengujian tarik terdapat beberapa kelemahan khususnya terjadi
dikarenakan kekurangan dalam pelaksanaan pengujian. Pemasangan benda uji
pada UTM yang tidak bisa kencang, sehingga sering terlepas dari kekangan yang
berakibat pada pembacaan beban dan lendutan tidak dapat dicatat dengan baik.
54
Pada benda uji tarik, untuk sampel 3, pada saat pemasangan sampel benda uji
terjadi kesalahan pemasangan sehingga benda uji mengalami kerusakan
disamping itu kondisi benda uji yang cukup kering juga mempengaruhi. Sehingga
disarankan data sampel 3 tidak dihiraukan.
Dari hasil pengujian tersebut apabila dibandingkan dengan hasil pengujian
sebelumnya yang telah dilakukan oleh Morisco (1994) dan penelitian
Pathurahman (1998) serta penelitian Widodo (2001) dan Hendrawan (2004)
masing-masing diberikan berurutan pada Tabel 5.3 sampai dengan Tabel 5.6
mempunyai perbedaan. Perbedaan tersebut merupakan hal yang biasa mengingat
bambu merupakan material alami yang memiliki sifat dasar bervariasi menurut
lokasi tempat tumbuh bambu, umur bambu, dimensi benda uji menurut standar
yang digunakan, dan kadar air yang berbeda.
Tabel 5.3 Hasil pengujian kuat tarik bambu untuk jenis bambu wulung
Jenis Bambu Kuat tarik internodia
(kg/cm2)
Kuat tarik nodia
(kg/cm2)
Hitam 1660 1470
(sumber: Morisco, 1994-1999)
Tabel 5.4 Hasil pengujian kuat tarik bambu Wulung di desa Pugeran
Bagian Kuat tarik
(Mpa)
Kuat tekan
(Mpa)
Kuat lentur
(Mpa)
Kuat geser
(Mpa)
Tengah 254,698 43,459 109,420 6,104
(sumber: Pathurahman, 1998)
Tabel 5.5 Hasil pengujian kuat tarik bambu Wulung di desa Sayegan
Bagian Benda uji Kuat tarik (Mpa)
Tengah
Bambu 1 267,500
Bambu 2 243,250
Bambu 3 232,160
Rata-rata 247,640
(sumber: Widodo, 2001)
55
Tabel 5.6 Hasil pengujian karakteristik bahan bambu
Bagian Benda uji Kuat tarik //
(Mpa)
Kuat tekan //
(Mpa)
Kuat geser //
(Mpa)
Tengah
Internodia
Bambu 1 171,624 25,175 6,147
Bambu 2 136,883 33,425 6,849
Bambu 3 170,183 30,378 6,736
Rata-rata 159,563 29,659 6,577
(sumber: Hendrawan, 2004)
2. Baut Baja
Dalam hal ini baut digunakan sebagai alat sambung geser (shear connectors).
Uji tarik baut dilakukan untuk mendapatkan produk berupa nilai kuat tarik dari
baut yang akan digunakan. Untuk pengujian tarik baut digunakan 3 benda uji.
Tabel 5.7 memberikan paparan dari hasil pengujian kuat tarik baut baja. Grafik
hubungan tegangan regangan dimuat pada Gambar 5.4. Selanjutnya untuk tipikal
hasil pengujian kuat tarik baut baja dapat dilihat pada lampiran C.
Tabel 5.7 Hasil pengujian kuat tarik baut
No Benda Uji yf
(kg/mm2)
maksσ
(kg/mm2)
failureσ
(kg/mm2)
failureε
(%)
1 Spe. 1 54,16 57,73 36,79 8,4
2 Spe. 2 57,6 57,87 36,31 8,4
3 Spe. 3 54,16 57,17 35,11 10,2
rata-rata 55,31 57,59 36,07 9,00
(sumber: Dokumentasi, 2007)
56
Gambar 5.4 Grafik hubungan tegangan vs regangan
uji tarik baut
Sebagai material buatan (artificial material) pabrikasi, baut seharusnya
memiliki karakteristik dasar yang hampir sama. Hal ini ditunjukan oleh penelitian-
penelitian sebelumnya diantaranya penelitian Pathurahman (1998) yang
melakukan pengujian terhadap baut as drat 16 mm dan 12 mm. Pada penguijian
tarik 12 mm diperoleh nilai tegangan maksimal rata-rata sebesar 643,821 Mpa,
sedangkan pengujian lainnya yang dilakukan oleh Widodo (2000) dan Budi
(2001) terhadap baut as drat 12 mm nilai tegangan maksimal rata-rata diperoleh
masing-masing sebesar 627,169 Mpa dan 614,25 Mpa. Pada penelitian ini dicapai
angka 575,9 MPa dan didekati oleh penelitian yang dilakukan oleh Hendrawan
yaitu sebesar 554,1 Mpa. Perbedaan-perbedaan yang terjadi kemungkinan
dikarenakan perbedaan standar pembuatan benda uji khususnya dalam dimensi-
dimensi yang digunakan. Selanjutnya Tabel 5.8 sampai dengan Tabel 5.11
menyajikan data hasil pengujian yang dilakukan sebelumnya.
57
Tabel 5.8 Hasil pengujian kuat tarik baut
No Benda
Uji
Diameter Pengenal
(mm)
Diameter Nyata
(mm)
σmaks
(Mpa)
1 Spe. 1 12 11,80 656,563
2 Spe. 2 12 11,75 628,716
3 Spe. 3 12 11,90 619,184
Rata-rata 12 11,82 634,821
(sumber: Pathurahman, 1998)
Tabel 5.9 Hasil pengujian kuat tarik baut
No Benda
Uji
Diameter Pengenal
(mm)
Diameter Benda uji
(mm)
σmaks
(Mpa)
1 Spe. 1 12 6,00 594,166
2 Spe. 2 12 6,02 659,721
rata-rata 12 6,01 627,169
(sumber: Widodo, 2000)
Tabel 5.10 Hasil pengujian kuat tarik baut
No Benda
Uji
Diameter Pengenal
(mm)
Diameter Nyata
(mm)
σmaks
(Mpa)
1 Spe. 1 12 10,20 612,96
2 Spe. 2 12 10,20 618,92
3 Spe. 3 12 10,30 610,86
Rata-rata 12 10,23 614,25
(sumber: Budi, 2001)
Tabel 5.11 Hasil pengujian kuat tarik baut
No Benda
Uji
Diameter Pengenal
(mm)
Diameter Benda uji
(mm)
σmaks
(Mpa)
1 Spe. 1 12 4,85 516,198
2 Spe. 2 12 4,70 574,618
2 Spe. 3 12 4,95 571,486
rata-rata 12 4,83 554,100
(sumber: Hendrawan, 2004)
58
3. Mortar Semen
Nilai kuat tekan bahan grouting diperoleh dari hasil pengujian tiga buah kubus
beton berdimensi 50x50x50 mm. Umur benda uji diperkirakan mencapai
maksimum pada 28 hari dan pengujian dilakukan pada umur 39 hari. Dari hasil
pengujian diperoleh nilai kuat tekan rata-ratanya 27,99 Mpa. Rangkuman kuat
tekan dari masing-masing benda uji dapat dilihat pada Tabel 5.12 dan grafik
keluarannya pada Gambar 5.5. Data hasil pengujian selengkapnya dapat dilihat
pada lampiran D.
Tabel 5.12 Hasil pengujian kuat tekan mortar
No Benda Uji Kuat Tekan
Mpa
1 Sampel 1 30,63
2 Sampel 2 27,30
3 Sampel 3 26,04
rata-rata 27,99
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.5 Grafik hubungan tegangan vs regangan
uji tekan kubus mortar semen
59
Pada penelitian lain yang telah dilakukan sebelumnya memberikan hasil yang
bervariasi. Hal tersebut dikarenakan proses pekerjaan pembuatan benda uji yang
kemungkinan berbeda. Ketelitian dalam penimbangan dan pengukuran serta
pencampuran bahan mortar yang baik dan bentuk sampel pengujian antara kubus
dan silinder adalah fakror-faktor yang berpengaruh. Penelitian Hendrawan (2004)
dengan spesifikasi yang sama yaitu perbandingan semen dan pasir 1:3 dengan
faktor air semen 0,6 tetapi dengan bentuk benda uji berbeda yaitu silinder dengan
diameter 60 mm dan tinggi 80 mm mempunyai nilai kuat tekan sebesar 19,488
Mpa. Sementara itu sebelumnya Budi (2001) dalam pengujiannya memperoleh
nilai kuat tekan sebesar 17,90 Mpa dari tiga buah sampel benda uji silinder beton.
Tabel 5.13 Hasil pengujian kuat tekan mortar
NoBenda Uji
8 X 6
Kuat Tekan
Mpa
1 Sampel 1 18,89
2 Sampel 2 16,90
3 Sampel 3 17,90
rata-rata 17,90
(sumber: Budi, 2001)
Tabel 5.14 Hasil pengujian kuat tekan mortar
No Benda Uji
8 X 6 Kode
Kuat Tekan
Mpa
1 Sampel 1
A
19,575
2 Sampel 2 18,679
3 Sampel 3 19,049
rata-rata 19,101
1 Sampel 1
B
19,590
2 Sampel 2 20,498
3 Sampel 3 19,536
rata-rata 19,875
(sumber: Hendrawan, 2004)
60
B. Pengujian Baut sebagai Shear Connector
Pengujian baut shear connector dilakukan pada baut dengan diameter 12
mm (½”) masing-masing dibuat enam buah benda uji terdiri dari tiga buah benda
uji dengan pengisi (filler) dan tiga buah benda uji tanpa pengisi (non-filler)
dengan hasilnya tersaji pada Tabel 5.15 dan grafik keluaran hubungan beban
lendutan pada Gambar 5.6 dan 5.7.
Secara umum bentuk kerusakan pada benda uji keseluruhan baik tanpa
maupun dengan pengisi (filler) adalah sama yaitu bambu isian bagian tengah
rusak pada kedua sisi (belah searah serat) dan bambu isian bagian tepi mengalami
rusak pula (belah searah serat pada sisi dalamnya). Mode kelelehan sesuai
pengamatan secara visual adalah mode kelelehan III yaitu tegangan lentur baut
telah melewati batas dan mengalami kegagalan. Pada baut terjadi momen plastis
dengan ujung-ujung terjepit sempurna. Selanjutnya disajikan kondisi kerusakan
yang diderita masing-masing pada bambu maupun bahan pengisi pada Gambar 5.8
sampai dengan Gambar 5.12 dan hasil lengkap lainnya disajikan pada lampiran E.
Tabel 5.15 Hasil pengujian baut shear connector
No Kondisi Benda
Uji eksperimenP
(N)
ekspeimenδ
(mm)
teoritisP
Pathurahman
(1998)
(N)
teoritisP
SNI
2002
(N)
Persentasi
Perbedaan
Peksperimen
(%)
1 dengan
pengisi
B3F1 26585,1 9,13 31858,56 53351,44 119,836
2 B3F2 26173,08 8,49 31858,56 53351,44 121,723
3 B3F3 25908,21 11,44 31858,56 53351,44 122,967
Rata-rata 121,509
4 tanpa
pengisi
B3TF1 12174,21 12,36 9816 21046,56 80,629
5 B3TF2 11565,99 15,1 9816 21046,56 84,870
6 B3TF3 11938,77 8,72 9816 21046,56 82,220
Rata-rata 82,573
(sumber: Dokumentasi, 2007)
61
Berdasarkan Tabel 5.15 terlihat bahwa Nilai teoritis yang diperoleh
berdasarkan SNI 2002 yang telah dimodifikasi lebih besar dibandingkan nilai
hasil pengujian. yang merupakan standarisasi untuk produk kayu mengingat
Indonesia belum memiliki standar sendiri untuk bambu. Perbedaan ini dapat
dijelaskan mengingat fisik kayu dan bambu berbeda, bahwa pada mulanya mortar
sebagai material pengisi berperan besar sebagai tumpuan baut alat penyambung
dan ketika mortar tidak mampu lagi menahan beban praktis hanya bambu yang
menahan. Bambu dalam potongan melintang berupa balok bulat dengan ronga di
tengahnya. Badan bambu yang tipis akan robek dan tidak mampu menumpu
tekanan baut. Nilai teoritis yang dipakai sebagai pembanding dengan nilai
eksperimen adalah nilai terkecil dari kedua tinjauan.
Gambar 5.6 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji baut shear connector tanpa filler
62
Gambar 5.7 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji baut shear connector dengan filler
Gambar 5.8 Kerusakan pada bambu, benda uji tanpa filler (Dokumentasi, 2007)
63
Gambar 5.9 Kerusakan pada bagian dalam, benda uji tanpa filler (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.10 Kerusakan pada bambu, benda uji dengan filler (Dokumentasi, 2007)
64
Gambar 5.11 Kerusakan pada beton, benda uji dengan filler (Dokumentasi, 2007)
(a) (b)
Gambar 5.12 Kondisi baut setelah pengujian, benda uji tanpa filler (a)
benda uji dengan filler (b) (Dokumentasi, 2007)
C. Kuat Lentur Balok Bambu Tunggal
Pengujian terhadap balok tunggal dengan bentang yang sama yaitu 2 m
dimaksudkan untuk mengetahui kapasitas lentur balok bambu tunggal dan sebagai
acuan pembanding pada tinjauan balok tersusun (tiga batang). Kuat lentur balok
bambu tunggal dianggap lebih mewakili jika dibandingkan hasil yang didapat dari
pengujian sifat mekanika pada uji pendahuluan. Keterwakilan ini didasarkan pada
skala benda uji yang hampir sama dengan benda uji balok tersusun (tiga batang)
65
yaitu pada fungsi bentang dan keseluruhan bambu itu sendiri menyangkut bagian
internodia/nodia. Berdasarkan hasil pengujian pada sifat mekanika Tabel 5.16 dan
5.17 dicatat bahwa kuat lentur bambu adalah 149,52 Mpa sedangkan nilai kuat
lentur rata-rata pada pengujian balok bambu tunggal adalah 54,06 Mpa pada
kondisi retak pertama. Beban yang menyebabkan retak pertama kalinya (Pcrack)
penting untuk diketahui mengingat pada kondisi ini bahan hampir mencapai
kondisi ultimate sehingga cukup mengkhawatirkan pengguna (user). Kondisi ini
diambil sebagai batasan yang digunakan dalam perancangan untuk mengamankan
struktur tersebut. Gambar 5.13 menyuguhkan grafik hubungan beban lendutan.
Hasil pengujian dan data kuat lentur balok bambu tunggal dapat dilihat pada Tabel
5.16 dan Tabel 5.17 sedangkan Lampiran F menampilkan perhitungan kuat lentur
balok bambu tunggal.
Selanjutnya tabel berikut menyajikan data hasil pengujian tiga buah benda
uji. Dicatat beban maksimum rata-rata mencapai 3,31 kN dengan besar lendutan
reratanya 47,57 mm. Untuk beban rata-rata pada saat retak pertama kali sebesar
3,17 kN.
Nilai batasan lendutan ijin diperoleh dan didasarkan oleh ketentuan
tatacara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI NI-5). Disebutkan untuk
balok-balok pada struktur bangunan yang terlindung, lendutan maksimum, fmax <
1/300 l sedangkan untuk balok-balok pada struktur bangunan yang tidak
terlindung, lendutan maksimum, fmax < 1/400 l.
Tabel 5.16 Hasil pengujian balok bambu tunggal
Benda
Uji
Hasil Pengujian (kN) Lendutan yang terjadi pada (mm)
Pcrack 300
1ijinP 4001ijinP Pmax δ crack
3001ijinδ
4001ijinδ δ max
BTG1 3,59 1,05 0,81 3,71 39,9 6,67 5 38,99
BTG2 2,63 0,85 0,65 2,94 27,57 6,67 5 37,76
BTG3 3,28 0,65 0,5 3,28 67,99 6,67 5 65,92
(sumber: Dokumentasi, 2007)
66
Tabel 5.17 Kuat lentur benda uji balok tunggal
Benda Uji σeksperimen (Mpa) pada
Pcrack 300
1ijinP 4001ijinP Pmax
BTG1 50,12 14,66 11,21 51,79
BTG2 35,54 11,49 8,78 39,73
BTG3 76,50 15,16 11,66 76,50
Rata-rata 54,06 13,77 10.59 56,01
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.13 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji balok bambu tunggal
Selanjutnya akan disampaikan pola retak dan keruntuhan dari balok
tunggal yang teramati selama pengujian. Kerusakan yang terjadi terlebih dahulu
ditandai oleh lendutan yng cukup besar dan diakhiri oleh retak-retak memanjang
dan suara ledakan secara tiba-tiba.
1. Balok uji BTG1
Pengujian dilakukan dengan penambahan beban perlahan lahan dan dicatat
tiap penambahan 0,20 kN. Sebelumnya dilakukan pengujian dengan
moisturemeter kadar airnya menunjukan 20 %.
67
Pada beban 3,59 kN secara visual terlihat balok mulai tertekuk pada daerah
tekannya. Beban maksimum dicapai pada 3,71 kN.
Gambar 5.14 Pola retak balok BTG1 (Dokumentasi, 2007)
2. Balok uji BTG2
Pengujian dengan moisturemeter kadar airnya menunjukan 16 %. Pada beban
2,63 kN secara visual terlihat balok mulai retak pada daerah tekan bambu. Beban
maksimum dicapai pada 2,94 kN.
Gambar 5.15 Pola retak balok BTG2 (Dokumentasi, 2007)
3. Balok uji BTG3
Pengujian dilakukan dengan penambahan beban perlahan lahan dan dicatat
tiap penambahan 0,20 kN. Nilai kadar air benda uji pada saat 20 %. Pada beban
3,28 kN secara visual terlihat balok mulai retak pada daerah tekannya kemudian
retak memanjang pada bagian badan bambu. Pengujian diakhiri ketika beban telah
turun setelah kerusakan yang terjadi sebelumnya semakin membesar. Beban
maksimum dicapai pada 3,28 kN.
68
Gambar 5.16 Pola retak balok BTG3 (Dokumentasi, 2007)
D. Pengujian Balok Bambu Tersusun (Tiga Batang)
Hasil pengujian lentur balok bambu tersusun (tiga batang) ditunjukan pada
Tabel 5.18 dan Tabel 5.19. Hasil pengujian lentur meliputi data terjadinya retak
pertama dan beban saat terjadinya retak pertama dan beban maksimum berikut
lendutan yang terbaca baik saat retak pertama kali terjadi maupun saat beban
maksimum dari masing-masing benda uji, dengan hasil lengkapnya dapat dilihat
pada Lampiran G.
Tabel 5.18 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa filler
Benda
Uji
Hasil Pengujian (kN) Lendutan yang terjadi pada (mm)
Pcrack 300
1ijinP 4001ijinP Pmax δ crack
3001ijinδ
4001ijinδ δ max
BT3TF1 4,63 1,45 1 5,54 23,06 6,67 5 29,30
BT3TF2 4,59 1,5 1,1 6,84 26,02 6,67 5 32,98
BT3TF3 5,06 2,15 1,5 7,24 16,69 6,67 5 25,18
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Tabel 5.19 Hasil pengujian balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler
Benda
Uji
Hasil Pengujian (kN) Lendutan yang terjadi pada (mm)
Pcrack 300
1ijinP 4001ijinP Pmax δ crack
3001ijinδ
4001ijinδ δ max
BT3F1 17,54 4 3 22,26 44,05 6,67 5 74,93
BT3F2 8,26 2,45 1,9 12,32 26,02 6,67 5 55,51
BT3F3 17,02 3,6 2 21,80 39,29 6,67 5 80,04
(sumber: Dokumentasi, 2007)
69
Selanjutnya Gambar 5.17 sampai dengan Gambar 5.19 menyajikan hubungan
beban dan lendutan hasil pengujian.
Gambar 5.17 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji lentur balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa filler
Gambar 5.18 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler
70
Gambar 5.19 Grafik hubungan beban vs lendutan
uji balok bambu tersusun (tiga batang) dengan bambu tunggal
Dari Gambar 5.19 terlihat bahwa pada saat bahan mencapai lendutan yang
sama, nilai bebannya meningkat berturut untuk balok bambu tunggal, balok
bambu tersusun (tiga batang) tanpa pengisi dan bambu tersusun (tiga batang)
dengan pengisi.
Untuk mengetahui pengaruh pemberian mortar semen pada kapasitas
lentur balok bambu tersusun (tiga batang) dengan penghubung baut dipasang
tegak lurus dilakukan komparasi resistensi balok terhadap pengaruh beban yang
bekerja dan disajikan pada Tabel 5.20.
Tabel 5.20 Beban pada retak pertama rata-rata yang dipikul balok bambu
Pcrack Benda Uji
BTG BT3TF BT3F
Rata-rata 3,17 4,76 14,27
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Dari tabel di atas dapat dijelaskan bahwa perbedaan beban rata-rata yang
menyebabkan retak pertama yang mampu ditahan oleh balok bambu tersusun (tiga
batang) cukup signifikan mencapai 299,79 %. Filler mortar semen potensial
71
meningkatkan resistensi balok terhadap beban dan berkontribusi positif pada
peningkatan kekuatan balok bambu tersusun (tiga batang) yang menggunakan
baut sebagai penghubung geser dipasang tegak lurus. Selanjutnya perlu dilakukan
investigasi dan analisis yang lebih mendalam untuk mengetahui apakah nilai-nilai
yang diperoleh dari pekerjaan laboratorium sesuai dengan anggapan awal bahwa
balok bambu tersusun (tiga batang) dalam memikul beban masing-masing
komponen bambu penyusunnya bekerja secara satu kesatuan (monolit).
Pada Tabel 5.20 nilai Pcrack rata-rata untuk balok tunggal dan balok
tersusun (tiga batang) tanpa pengisi perbedaannya tidak signifikan yaitu hanya
sebesar 150 %. Hal tersebut dapat dianalisis sebagai berikut. Dalam memikul
beban lebih besar lagi diperlukan struktur yang lebih kaku. Struktur balok akan
lebih kaku seiring penambahan nilai momen inersia balok tersebut. Dengan
menyusun bambu secara horizontal bertingkat maka akan diperoleh tinggi balok
(h) yang lebih besar yang berarti kontribusi besar pada peningkatan nilai momen
lembamnya (Gambar 20a). Akan tetapi dalam pekerjaan laboratorium kondisi
ideal tersebut tidak dapat tercapai. Kondisi baut yang tidak benar-benar rapat
(lubang baut lebih besar) mengakibatkan balok susun tidak bekerja secara
bersama (tidak monolit) seakan tidak saling mengikat dan nilai momen inersianya
meningkat namun cukup rendah (hanya meningkat sekitar 3 kali dari momen
inersia balok tunggal sesuai dengan nilai beban teoritis pada Tabel 5.21) sehingga
kerja balok terhadap beban luar dapat divisualkan seperti Gambar 20b.
Gambar 5.20 Visualisasi kerja balok susun, monolit (a) dan tidak monolit (b)
(a) (b)
72
Pada Pcrack rata-rata untuk balok tunggal dan balok tersusun (tiga batang)
dengan pengisi selisihnya cukup signifikan mencapai 450 %. Mortar semen
sebagai pengisi dengan baut sebagai shear connector dan bantuan pipa PVC
sebagai bekisting cukup berkontribusi pada ikatan bersama antar batang sehingga
secara ideal bahan bekerja. Namun dengan treatment berupa filler mortar semen
dan dianalisis dengan asumsi monolit seharusnya nilai beban yang mampu
didukung masih dapat meningkat lebih besar lagi seperti diberikan pada Tabel
5.21. Pembahasan dilakukan pada subbab berikutnya.
Tabel 5.21 menyajikan beban teoritis dan eksperimen rata-rata yang
mampu dipikul balok bambu. Untuk perhitungan beban teoritis benda uji dengan
pengisi tidak mengikutsertakan luasan filler mortar semen karena pada
kenyataannya, pada pekerjaan laboratorium, bahan pengisi sudah terlebih dahulu
retak sehingga dianggap aksi komposit tidak terjadi (reduksi momen inersia).
Hasil perhitungan selengkapnya untuk nilai teoritis dapat dilihat pada lampiran H.
Dari tabel tersebut diungkap bahwa untuk nilai teoritis dari perhitungan bahan
diasumsikan non-monolit nilainya mendekati perolehan dari hasil laboratorium.
Oleh karena itu dapat ditentukan bahwa balok bambu tersusun (tiga batang)
bekerja tidak secara satu kesatuan.
Tabel 5.21 Beban teoritis dan eksperimen rata-rata yang dipikul balok bambu
Benda Uji Pteoritis (kN) Peksperimen
(kN) monolit non-monolit
BTG 3,17
BT3TF 24,091 9,224 4,76
BT3F 30,554 10,729 12,47
(sumber: Dokumentasi, 2007)
E. Kuat Lentur Balok Bambu Tersusun (Tiga Batang)
Berikut pada Tabel 5.22 dan Tabel 5.23 dipaparkan komparasi kuat lentur
antara pekerjaan laboratorium pada balok bambu tersusun (tiga batang) dan
pengujian lentur pada balok bambu tunggal dengan bentang yang sama.
73
Tabel 5.22 Kuat lentur balok bambu tersusun (tiga batang) tanpa filler
Benda Uji
σbambu tersusun
(MPa)
σbambu tunggal
(Mpa)
σeksperimen/
σbambu tunggal (%)
Pcrack 3001ijinP
4001ijinP Pmax Pcrack Pcrack
BT3TF1 11,95 3,74 2,58 14,30 54,06 22,11
BT3TF2 11,32 3,70 2,71 16,87 54,06 20,94
BT3TF3 9,72 4,13 2,88 13,91 54,06 17,98
Rata-rata 20,34
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Tabel 5.23 Kuat lentur balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler
Benda Uji
σbambu tersusun
(MPa)
σbambu tunggal
(Mpa)
σeksperimen/
σbambu tunggal (%)
Pcrack 3001ijinP
4001ijinP Pmax Pcrack Pcrack
BT3TF1 13,20 3,01 2,26 16,76 54,06 24,42
BT3TF2 6,45 1,91 1,48 9,62 54,06 11,93
BT3TF3 10,31 2,18 1,21 13,21 54,06 19,07
Rata-rata 18,47
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Seperti telah dikemukakan pada subbab sebelumnya, sebuah analisis bisa
dikemukaan dimana komposit yang diharapkan pada balok bambu tersusun (tiga
batang) dengan filler tidak bekerja efektif karena runtuhnya bahan pengisi (aksi
komposit tidak ada) ditandai dengan perolehan nilai beban pada retak pertama
yang dapat ditahan struktur cukup rendah. Hal tersebut dapat diuraikan bahwa
beban yang diberikan akan ditahan oleh komposit antara bambu dan mortar
semen. Bambu berdasarkan karakteristik mekanika pada uji pendahuluan seperti
telah disajikan pada Tabel 5.2 sebelumnya memiliki nilai kuat tekan 40,90 Mpa
dan kuat lentur rata-rata pada balok tunggal 54,06 MPa sedang nilai kuat tekan
mortar rata-rata, fc’ sebesar 27,99 MPa pada Tabel 5.12 dengan fcr =
74
'7,0 cf cukup rendah sebesar 3,70 MPa. Perbedaan nilai tersebut menyiratkan
bahwa beban ketika telah melewati kapasitas dari bahan pengisi atau dengan kata
lain mortar semen terlebih dahulu runtuh maka praktis hanya bambu yang
menahan beban yang bekerja.
Secara visual pengujian kondisi ini digambarkan bahwa kerusakan pada
bambu tidak terjadi seketika dan bukti lainnya adalah mortar semen sebagai bahan
pengisi ketika dilakukan pembongkaran terjadi retak. Pola retak dan keruntuhan
diulas pada subbab berikutnya. Oleh karena itu asumsi yang digunakan dalam
penentuan nilai kuat lentur pada balok bambu tersusun (tiga batang) dengan bahan
pengisi mortar adalah kondisi seperti pada balok bambu tersusun (tiga batang)
tanpa filler seperti termuat pada Tabel 5.24. Catatan lain perlu diperhatikan bahwa
mortar semen adalah bagian pelengkap dari shear connector itu sendiri.
Tabel 5.24 Kuat lentur balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler (penyesuaian)
Benda Uji
σbambu tersusun
(MPa)
σbambu tunggal
(Mpa)
σeksperimen/
σbambu tunggal (%)
Pcrack 3001ijinP
4001ijinP Pmax Pcrack Pcrack
BT3TF1 36,46 8,31 6,24 46,27 54,06 67,44
BT3TF2 17,50 5,19 4,02 26,10 54,06 32,37
BT3TF3 26,85 5,68 3,15 34,39 54,06 49,67
Rata-rata 49,83
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Berdasarkan Tabel 5.22 sampai dengan Tabel 5.24 terlihat bahwa
ketidaksesuaian antara nilai eksperimen balok bambu tersusun (tiga batang) dan
nilai kuat lentur pada benda uji balok bambu tunggal baik pada benda uji dengan
maupun tanpa filler. Selisih perbedaan tersebut dimungkinkan karena beberapa
hal menyangkut luar dan dalam. Luar dimaksud adalah teknis pelaksanaan pada
pekerjaan laboratorium baik proses persiapan, pembuatan dan pengujian.
Persiapan termasuk pengadaan dan penyimpanan barang dan kerusakan. Pada
75
proses dan pembuatan memuat kondisi alat maupun kesalahan kurang teliti
pembacaan. Dari beberapa hambatan teknis yang diuraikan, yang perlu untuk
menjadi perhatian adalah pembuatan lubang dan pemasangan baut shear
connector. Lubang-lubang pada bambu sebagai tempat untuk alat penyambung
baut dapat memperlemah kekuatan dari balok tersebut akibat konsentrasi tegangan
yang terjadi seperti terlihat pada Gambar 5.21. Terlebih bahwa pada pengujian ini
terdapat baut pada tengah bentang sehingga kerusakan bambu terdapat pada area
terjadinya momen maksimum.
Gambar 5.21 Distribusi tegangan pada saat terjadi konsentrasi tegangan
Balok sebagai struktur yang menahan momen dan gaya geser, pada kasus
tinjauan balok bambu tersusun (tiga batang) dengan pembebanan three point
bending test menghasilkan momen lentur maksimum pada tengah bentang. Oleh
karena itu perlu diusahakan penempatan lubang dan baut pada lokasi yang tepat,
yaitu mendekati daerah dengan gaya geser besar dan menghindari daerah yang
memiliki momen lentur besar karena akan melemahkan struktur tersebut. Namun
memperhatikan aspek lain, peneliti pada tinjauan yang sama menempatkan lubang
dan baut pada tengah bentang mengingat bambu yang berpenampang bulat dan
licin yang disusun bertingkat berpotensi untuk menggeser ketika dibebani,
karenanya penempatan baut di tengah dimaksudkan untuk membuat kaku bahan.
Hal lain yang dikategorikan faktor dalam adalah kondisi dari bahan itu
sendiri. Sebagai material alam setiap batang bambu memiliki karakteristik khas
masing-masing. Seperti terlihat pada Tabel 5.23 nilai standar deviasi dari kuat
lentur eksperimen mencapai 3,67. Untuk membuktikan dugaan di atas dilakukan
pengujian sifat mekanika bahan yaitu kuat lentur pada bambu sisa pengujian untuk
σr σrσmaks
b a
76
kode sampel BT3F1, BT3F2 dan BT3F3 yang variasi nilai kuat lenturnya cukup
besar.
Berdasarkan pengujian lentur spesimen pasca kerusakan balok bambu
tersusun (tiga batang) dapat dijelaskan bahwa kualitas bambu dari sampel BT3F2
sendiri lebih rendah dibandingkan yang lain. Hal tersebut dapat tergambar pada
Gambar 5.22 dan Gambar 5.23 yaitu kuat lentur pada masing-masing benda uji
memiliki tren yang sama.
Tabel 5.25 Kuat lentur spesimen dari balok bambu
tersusun (tiga batang) dengan filler pasca kerusakan
Benda Uji σeksperimen
(Mpa)
BT3F1 128,14
BT3F2 106,27
BT3F3 124,16
Rata-rata 119,52
(sumber: Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.22 Grafik kuat lentur pada masing-masing benda uji
uji balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler
77
Gambar 5.23 Grafik kuat lentur pada masing-masing benda uji
uji spesimen sisa balok bambu tersusun (tiga batang) dengan filler
Dari uraian-uraian yang telah dipaparkan di atas dapat dijelaskan bahwa
beban yang mampu ditahan balok bambu tersusun adalah tinggi namun perlu
diperhatikan kekuatan yang cukup tinggi harus diamati lendutan ijinnya. Suatu
balok sebagai penopang lantai baik rumah maupun jembatan dengan lendutan
yang tinggi akan membuat user terganggu artinya tidak memenuhi prinsip nyaman
dan aman.
F. Pola Retak dan Keruntuhan
Secara umum dapat dijelaskan bahwa keruntuhan yang dialami benda uji
dengan filler adalah tipikal keruntuhan lentur yaitu ditunjukan dengan retak/tekuk
pada daerah tekan dan retak memanjang pada daerah tariknya, sedangkan untuk
benda uji tanpa filler kerusakan yang diderita dilihat secara visual adalah
keruntuhan geser yaitu rusak memanjang pada bagian badan balok. Kerusakan
geser sebelumnya ditandai oleh bahan yang retak/pecah mendadak. Perbedaan
jenis keruntuhan ini dimungkinkan karena pengaruh bahan pengisi. Kerusakan
yang terjadi pada masing-masing balok bambu tersusun (tiga batang)
didiskripsikan pada penjelasan berikut, masing-masing berurutan untuk balok uji
tanpa filler dan dengan filler
78
1. Balok uji BT3TF1
Pengujian dilakukan pada saat kadar air benda uji mencapai 22 % untuk ketiga
bagian bambu yaitu atas, tengah dan bawah. Pengujian kadar air dengan
menggunakan alat moisturemeter. Terlebih dahulu dilakukan setting up awal dan
setelah dirasa siap pengujian dilakukan. Sementara sebelumnya terdengar bunyi
yang diintepretasikan sebagai proses pengekangan antara baut dan bambu, pada
beban 4,43 kN yang dilanjutkan oleh crack pertama pada beban 4,63 kN. Tekanan
yang diberikan membuat baut pada bagian tengah bentang terperosok dan bagian
bambu tengah dan bawah mengalami retak pada bagian badannya. Sobek semakin
lebar ditandai dengan penambahan beban pada 5 kN. Selanjutnya sempat
dilakukan seting ulang LVDT karena telah mencatat lendutan hingga 40,4 mm.
Percobaan diakhiri setelah beban perlahan turun dan secara visual ketika balok
mengalami rusak parah pada bagian bambu tengah dan bambu terbawah retak
bagian dasarnya. Beban maksimum dicatat sebesar 5,54 kN.
Gambar 5.24 Pola retak balok BT3TF1 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.25 Kondisi filler setelah pengujian BT3TF1 (Dokumentasi, 2007)
79
2. Balok uji BT3TF2
Pengujian dilakukan pada saat kadar air benda uji mencapai 22 % untuk tiap
bagian bambunya. Pengujian kadar air dengan menggunakan alat moisturemeter.
Pengujian dengan penambahan beban secara perlahan-lahan dan dicatat tiap 0,2
kN. Crack pertama terjadi pada beban 4,59 kN. Pengujian sempat dihentikan
sementar karena kertas thermal yang digunakan pada data logger habis. Hal ini
dimanfaatkan pula untuk setting ulang LVDT karena lendutan sudah menunjukan
angka 28,75 mm. Kerusakan semakin parah terjadi pada bambu bagian atas dan
diikuti sedikit pada bagian tengah. Menurut pengamatan bambu bagian bawah
masih dalam keadaan baik, belum cacat. Beban maksimum yang dicatat sebesar
6,84 kN.
Gambar 5.26 Pola retak balok BT3TF2 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.27 Kondisi filler setelah pengujian BT3TF2 (Dokumentasi, 2007)
3. Balok uji BT3TF3
Seperti percobaan sebelumnya, dengan alat moisturemeter kadar air dapat
diketahui sama untuk bagian seluruh bambu yaitu sebesar 22 %. Kejadian crack
pertama pada waktu mencapai beban 5,06 kN. yaitu retak memanjang pada bagian
bambu bawah. Selanjutnya pembebanan dilanjutkan hingga mencapai beban 6,89
kN terjadi crack pada bambu bagian atas yang selanjutnya menjadi pecah bahkan
80
baut di tengah bentang sempat terperosok. Pengujian dihentikan ketika angka
pembebanan mencapai maksimum dan mulai menurun. Beban maksimum yang
dicapai 7,24 kN.
Gambar 5.28 Pola retak balok BT3TF3 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.29 Kondisi filler setelah pengujian BT3TF3 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.30 Kondisi baut setelah pengujian balok uji,
pengujian tanpa filler (Dokumentasi, 2007)
81
4. Balok uji BT3F1
Kadar air berdasarkan moisturemeter menunjukan nilai 16 % untuk bambu
bagian atas, dan berbagi sama 18 % untuk bambu bagian tengah dan bawah.
Mengingat alat LVDT yang tersedia hanya memiliki kapasitas 50 mm maka perlu
dilakukan setting ulang karena telah melampaui batas kapasitas alat. Setting ulang
LVDT dilakukan ketika lendutan telah menunjukan nilai 44 mm yang berarti
hampir mencapai nilai kapasitas maksimal alat. Bersamaan dengan itu beban
menunjukan 17,53 kN dan terjadi crack pertama. Selanjutnya retak semakin
meningkat pada bagian bambu atas dan tertekuk serta retak memanjang pada
bambu bagian atas. Pembebanan diakhiri ditandai dengan penurunan nilai beban.
Beban maksimum ditunjukan pada nilai 22,26 kN.
Gambar 5.31 Pola retak balok BT3F1 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.32 Kondisi filler setelah pengujian BT3F1 (Dokumentasi, 2007)
5. Balok uji BT3F2
Pengujian dilakukan pada saat kadar air benda uji mencapai 18 % untuk
bambu bagian atas dan bernilai sama 20 % untuk bambu tengah dan bawah.
Pengujian kadar air dengan menggunakan alat moisturemeter. Seperti yang telah
disampaikan sebelumnya, pengujian dilakukan dengan penambahan beban
perlahan lahan dan dicatat tiap penambahan 0,20 kN. Menurut catatan penelitian
82
crack pertama terjadi pada saat beban mencapai 8,26 kN dan lendutan 26,02 mm.
Terdengar bunyi pertama dimulai pada saat beban 9,04 kN.
Pada beban 10,62 kN secara visual terlihat bambu atas dari balok tersusun
mulai retak rambut memanjang kecil dilanjutkan tekuk pada daerah tekannya pada
beban 11,02 MPa. Setting ulang LVDT dilakukan pada saat lendutan telah
mencapai 45 mm. Dicatat pula pada beban 12.32 kN kerusakan yang terjadi
sebelumnya menjadi semakin jelas. Beruruan pada bagian bambu bawah retak
tarik disusul bambu tengah retak pula daerah tekannya pada beban 12,18 kN.
Beban maksimum dicapai pada 12,32 kN. Nilai beban yang cukup rendah
dibandingkan kedua benda uji lainnya kemungkinan disebabkan kondisi benda uji
sebelum diuji menyangkut cacat kecil dan ketebalan dinding pada masing-masing
bagian bambu yang relatif lebih tipis.
Gambar 5.33 Pola retak balok BT3F2 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.34 Kondisi filler setelah pengujian BT3F2 (Dokumentasi, 2007)
6. Balok uji BT3F3
Pengujian dilakukan dengan penambahan beban perlahan lahan dan dicatat
tiap penambahan 0,20 kN. Sebelumnya dilakukan pengujian dengn moisturemeter
kadar airnya menunjukan 20 %, 18 % dan 18 % untuk berurutan bambu atas,
tengah dan bawah. Crack pertama terjadi pada saat beban mencapai 17,02 kN dan
83
lendutan 7,61 mm, tercatat bunyi pertama dimulai pada saat beban mencapai
11,32 kN.
Pada beban 18,43 kN secara visual terlihat bambu atas dan tengan dari balok
tersusun mulai tertekuk pada daerah tekannya. Dicatat pula pada beban 18,95 kN
pada bagian bambu bawah retak tarik disusul bambu atas retak pada beban 19,24
kN. Kerusakan memanjang, pecah dialami oleh bagian bambu tengah. Beban
maksimum dicapai pada 21,80 kN dan dicatat pula tejadi tekuk di bambu bawah.
Pada akhir pengujian kerusakan diderita sesuai susunan balok atas, tengah dan
bawah.
Gambar 5.35 Pola retak balok BT3F3 (Dokumentasi, 2007)
Gambar 5.36 Kondisi filler setelah pengujian BT3F3 (Dokumentasi, 2007)
84
Gambar 5.37 Kondisi baut setelah pengujian balok uji,
pengujian dengan filler (Dokumentasi, 2007)
G. Aplikasi Lapangan
Sebagai sumbangan bagi masyarakat luas dalam aplikasi lapangan untuk
perancangan sebagai balok tunggal maupun susun diberikan nilai Pijin pada
berbagai variasi diameter batang dan bentang balok pada Tabel 1 sampai dengan
Tabel 4. Nilai batasan lendutan ditentukan sebesar maxδ < 1/300 l. sedang nilai
tegangan lentur ijin dan Modulus elastisitas digunakan berdasarkan hasil penelitian
yang dilakukan dengan memperhatikan pustaka-pustaka lain dan faktor tahanan lentur
sebesar 85 % serta faktor waktu 0,7 dalam ketentuan tatacara Perencanaan
Konstruksi Kayu Indonesia (PKKI NI-5). Dengan kuat lentur hasil pengujian pada
balok bambu tunggal rata-rata 54,06 Mpa ditambah faktor aman ditentukan
tegangan lentur ijin sebesar 30 Mpa. Dari tabel terlihat bahwa nilai Pijin pada balok
tunggal dan susun-2 dominan ditentukan oleh batas lendutan. Semakin besar
dimensi balok dengan bentang yang lebih pendek maka tegangan lentur mulai
menentukan Pijin mengingat lendutan adalah fungsi dari bentang. Batasan lendutan
ijin memberi kesan bahwa struktur pada perancangan akan konservatif dan
cenderung aman. Tabel selengkapnya dapat dilihat pada Lampiran K.
85
BAB VI
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan terhadap hasil penelitian pada bab sebelumnya,
maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Bambu Wulung yang digunakan pada penelitian ini memiliki karakteristik
fisika kerapatan pada kadar air rata-rata 10,47 % adalah sebesar 0,79 ton/m3.
Berdasarkan pengujian sifat mekanika bambu memiliki kekuatan yang relatif
cukup tinggi. Pengujian spesimen bambu Wulung pada bagian tengah batang
menghasilkan kuat tekan sejajar serat rata-rata 40,90 Mpa, kuat tekan tegak
lurus serat rata-rata 8,16 Mpa, kuat geser sejajar serat rata-rata 16,80 Mpa,
kuat tarik rata-rata 238,58 Mpa, kuat lentur 149,52 Mpa dan modulus
elastisitas bahan 19577,55 Mpa.
2. Spesimen baut as drat dengan diameter 12 mm memiliki kuat tarik rata-rata
sebesar 553,067 Mpa.
3. Mortar semen yang digunakan sebagai bahan pengisi/filler dengan bentuk
benda uji kubus 50X50X50 mm memiliki kuat tekan rata-rata sebesar 27,99
Mpa.
4. Nilai kekuatan sambungan bambu tanpa filler rata-rata adalah 11892,99 N
sedangkan nilai kekuatan sambungan dengan perkuatan bahan pengisi mortar
semen rata-rata adalah 26222,13 N
5. Kuat lentur balok tunggal rata-rata adalah sebesar 54,06 Mpa pada beban retak
pertama rata-rata sebesar 3,17 kN
6. Pengaruh bahan pengisi mortar semen terhadap kapasitas lentur balok bambu
tersusun (tiga batang) cukup signifikan. Nilai beban pada saat crack pertama
rata-rata yang mampu ditahan benda uji tanpa isian 4,76 kN dan 14,27 kN
untuk benda uji dengan filler atau mengalami kenaikan 199,79 %.
7. Berdasar analisis dan pengamatan laboratorium diketahui bahwa balok bambu
tersusun (tiga batang) belum bekerja secara satu kesatuan (tidak monolit).
86
B. Saran
1. Pemasangan LVDT sebaiknya dibuat lebih banyak, untuk antisipasi apabila
ada LVDT yang tidak bekerja secara baik.
2. Perlu adanya keberlanjutan pada penelitian ini untuk dilakukan pengujian sifat
dasar bambu untuk mengetahui kekuatan bahan pasca pengujian.
3. Perlu adanya penambahan variasi-variasi jumlah batang dan posisi alat
sambung terhadap balok.
4. Perlu adanya penelitian lanjutan mengenai balok bambu tersusun dengan
menggunakan pasak sebagai shear connector.
5. Perlu penelitian mengenai reduksi momen inersia pada balok bambu tersusun
akibat kekurangsempurnaan aksi monolit.
87
DAFTAR PUSTAKA
Awaludin, A., 2005, Perencanaan Sambungan Kayu, Biro Penerbit KMTS FT
UGM, Yogyakarta
Badan Standarisasi Nasional, 2002, Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu
Inonesia PKKI NI-5 (SNI Kayu), Jakarta
Budi, G.S., 2001, Pemanfaatan komposit Bambu-Beton untuk lantai Gedung,
Tesis Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta
Frick, H., 2004, Ilmu Konstruksi Bambu, Penerbit Kanisius, Yogyakarta
Hendrawan, R.H., 2004, Kekuatan Sambungan Bambu menggunakan baut
dengan Pengisi Mortar terhadap Gaya Tekan, Tugas Akhir Jurusan
Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta
Irawati, I.S., 2004, Pengaruh Posisi Sambungan Terhadap Kapasitas Geser Balok
Bambu Laminasi Horisontal, Tesis Jurusan Teknik Sipil dan
Lingkungan Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta
Janssen, J.J.A., 1980, The Mechanical Properties of Bamboo used in Construction
in Lessard, G & Chouinard, A. Bamboo Research in Asia, PP 1733-198.
IDRC, Canada
Kardiyono, 2004, Teknologi Beton, Diktat Kuliah, Jurusan Teknik Sipil dan
Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Morisco, 1996, Bambu sebagai Bahan Rekayasa, Pidato Pengukuhan Jabatan
Lektor Kepala Madya Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta
88
Morisco, 1999, Rekayasa Bambu, Nafiri Offset, Yogyakarta
Morisco, 2006, Pemberdayaan Bambu untuk Kesejahteraan dan Kelestarian
Lingkungan, Rangkuman Hasil Penelitian Laboratorium Teknik Struktur
Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta
Morisco, 2006, Teknologi Bambu, Bahan Kuliah, Magister Teknologi Bahan
Bangunan Program Studi Teknik Sipil UGM, Yogyakarta
Pathurrahman, 1998, Aplikasi Bambu Pada Struktur Gable Frame, Tesis Jurusan
Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta
Patmasari, Dyah., 2006, Sistem Perencanaan Struktur Bangunan Bambu, Tesis
Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta
Rachmadie, R.H., 1999, Perencanaan Struktur Bambu Tipe Truss Memakai
Sambungan baut dengan Pengisi, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil dan
Lingkungan Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta
Suwandi, Juda, 2000, Aplikasi Bambu Wulung pada Struktur Rangka Atap Ruang,
Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknik
UGM, Yogyakarta
Wahyudi, W, 2004, Kekuatan Tarik Sambungan Bambu Menggunakan Baut
dengan Pengisi Kayu Kamper, Tugas Akhir Jurusan Teknik Sipil dan
Lingkungan Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta