Lab. Kekuatan Bahan Rabu, 17 September 2014

LAPORAN PRAKTIKUM BAHAN KONSTRUKSI

UJI TARIK BAMBU DURI DAN KAYU AGATIS

Disusun oleh:

Andita Dwi Sefiani (F44120047)

Dosen Praktikum :

Ir. Meiske Widyarti M. Eng

M. Fauzan ST., MT.

Asisten :

1. Mega Puspita (F44110004)

2. Cindo Riskina E. S. (F44110005)

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

PENDAHULUAN Bambu merupakan salah satu dari beberapa material/bahan konstruksi yang

sudah cukup lama dikenal di masyarakat. Penggunaan bambu sebagai salah satu

unsur bahan bangunan selama ini masih bersifat sekunder, yaitu untuk

kepentingan pembuatan perancah/bekisting, reng atap dan terbatas pada keperluan

furniture. Hal ini memang disebabkan oleh masih minimnya pengetahuan

masyarakat tentang sifat-sifat mekanik bambu. Sementara, ketersediaan bambu

cukup banyak, mudah didapat, selain harganya relatif murah, sehingga sangat

dimungkinkan untuk menjadi alternative selain kayu dalam penggunaan material

struktur bangunan. Bambu memiliki berat struktur cukup ringan dengan kekuatan

lentur cukup tinggi, sehingga mempunyai ketahanan cukup tinggi terhadap gempa

(Handayani 2007).

Bambu merupakan salah satu material konstruksi yang tersebar di seluruh

daerah tropis dan subtropis. Sepanjang tradisi, penggunaan bambu secara luas

telah banyak terlihat dalam berbagai bentuk konstruksi (Shupe et al 2002).

Terdapat banyak macam bambu, tetapi dari ratusan jenis itu, hanya ada empat

macam saja yang dianggap penting sebagai jenis bambu dan yang umum

dipasarkan di Indonesia, yaitu bambu Petung, bambu Wulung, bambu Tali dan

bambu Duri (Frick 2004).

Dalam penelitian ini dilakukan pula uji tarik kayu. Uji kayu untuk keperluan

pengujian yangbebas dari mata kayu, gubal, retak, lubang, jamur, rapuh dan tidak

memuntir.

TUJUAN

Penelitian mengenai uji tarik ini bertujuan untuk mengetahui nilai tegangan

leleh, tegangan tarik putus, dan regangan pada bambu dan kayu serta

membandingkannya dengan Standar Nasional Indonesia tentang bambu duri dan

kayu agatis.

ALAT DAN BAHAN

1. Universal Testing Machine

2. Jangka sorong

3. Meteran

4. Pulpen atau alat tulis

5. Bambu

6. Kayu sejajar

Gambar 1 Alat Ukur Panjang/ Meteran

Gambar 2 Manual Universal Testing Machine Gambar 3 Jangka Sorong

Gambar 4 Kayu Agatis Gambar 5 Bambu Duri

METODE

Penelitian ini dilakukan pada tanggal 17 September 2014 di Laboratorium

Kekuatan Bahan. Pada penelitian ini, praktikan diberikan bahan uji yaitu bambu

duri dan kayu agatis. Praktikan memberikan tanda di bagian tengah bambu dan

kayu menggunakan pulpen untuk menandakan daerah yang diukur. Kemudian

lebar (bo), dan tinggi (ho) bambu dan kayu yang belum ditarik diukur dengan

jangka sorong, sedangkan panjang bambu dan kayu sejajar diukur dengan

penggaris atau pita ukur. Setelah itu bambu dan kayu sejajar di uji tarik dengan

Universal Testing Machine. Pengujian tersebut berlangsung hingga bambu dan

kayu rusak atau patah. Setelah ditarik, dilakukan kembali pengukuran bambu dan

kayu menggunakan jangka sorong untuk mengetahui lebar setelah ditarik (bu) dan

tinggi setelah ditarik (hu). Perhitungan dilakukan menggunakan rumus berikut ini.

Tegangan = ......................(1)

Regangan = .....................(2)

Tegangan Tarik Putus (Fs) = .....................(3)

Tegangan Tarik Leleh (Fy) = .....................(4)

Keterangan : P = Beban (N)

Aso = Luas awal (mm2)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Bambu dipilih sebagai tulangan alternatif beton karena merupakan produk hasil

alam yang renewable, murah, mudah ditanam, pertumbuhan cepat, dapat

mereduksi efek global warming serta memiliki kuat tarik sangat tinggi yang dapat

dipersaingkan dengan baja (Setiya Budi, 2010). Bambu mempunyai kekuatan tarik

yang cukup tinggi, antara 100-400 Mpa, setara dengan ½ sampai ¼ dari tegangan

ultimate besi. Penelitian Morisco (1996) menunjukkan bahwa kuat tarik bambu

dapat mencapai 1280 kg/cm2. Menurut Jansen (1980), kekuatan tarik bambu

sejajar serat antara 200-300 Mpa beberapa jenis bambu melampaui kuat tarik baja

mutu sedang. Bambu mempunyai serat yang sejajar, sehingga kekuatan terhadap

gaya normal cukup baik, bambu berbentuk pipa sehingga momen lembamnya

cukup tinggi oleh karena itu bambu cukup baik untuk memikul momen lentur dan

berat bambu sekitar 1/9 dari berat besi.

Grafik 1 Hubungan tengangan dan regangan pada bambu duri

Berdasarkan Grafik 1 dapat diketahui bahwa bambu memiliki kelenturan dan

kekuatan yang bagus. Hal tersebut berdasarkan hasil kuat tarik dan regangan

bambu duri. Nilai kuat tarik atau tegangan tarik putus bambu duri adalah 224.073

N/mm2 dan nilai tegangan leleh adalah 173.849 N/mm

2 dengan nilai regangan

sebesar 0.0186 mm. Berikut ini contoh perhitungan tegangan dan luas bambu duri.

Contoh perhitungan pada bambu duri :

Keterangan : bo = Lebar awal bambu duri (mm)

ho =Tinggi awal bambu duri (mm)

Gambar 6 Bambu duri setelah penarikan

Pada gambar tersebut dapat diketahui bahwa bambu mengalami kerusakan.

Namun hingga beban akhir yang diberikan oleh UTM yaitu sebesar 1160 N

bambu tidak mengalami patahan. Hal tersebut dikarenakan bambu duri memiliki

kuat tarik yang sangan baik. Hal itu juga dibuktikan oleh nilai regangan bambu

yang cukup besar.

Tabel 1 Diameter dan luas bambu duri

Diameter Bambu

bo ho bu hu

6.68 mm 7.6 mm 6.6 mm 7.51 mm

Luas

(Aso) 50.768 mm

2

Luas

(Asu) 49.566 mm

2

Pada Tabel 1 dapat diketahui bahwa lebar bambu duri sebelum diuji tarik lebih

besar daripada setelah ditarik. Begitupula dengan tinggi bambu duri, tinggi bambu

duri sebelum ditarik lebih panjang daripada setelah penarikan. Selanjutnya,

setelah membandingkan dengan data kelas, ternyata kuat tarik tertinggi dari kayu

agatis ada di kelompok 5, yaitu 338.507057 MPa.

Uji tarik pada penelitian ini juga dilakukan pada kayu agatis. Kayu agatis diuji

dengan Universal Testing Machine hingga patah. Beban akhir yang sebelum patah

adalah sebesar 535 N. Berikut ini merupakan gambar kayu agatis saat patah.

Gambar 7 Kayu agatis saat patah

Grafik 2 Hubungan tengangan dan regangan pada kayu agatis

Berdasarkan Grafik 1 dapat diketahui bahwa kayu agatis memiliki kekuatan

yang cukup baik namun memiliki kelenturan yang kurang. Hal tersebut

berdasarkan hasil kuat tarik dan regangan kayu agatis. Nilai kuat tarik atau

tegangan tarik putus kayu agatis 77.554 N/mm2 dengan nilai regangan hanya

sebesar 0.003 mm.

Table 2 Diameter dan luas kayu agatis

Diameter Kayu

bo Ho bu hu

4.1 mm 16.5 mm 4.02 mm 16.37 mm

Luas

(Aso) 67.65 mm

2

Luas

(Asu) 65.8074 mm

2

Pada Tabel 2 dapat diketahui bahwa lebar kayu agatis sebelum diuji tarik lebih

besar daripada setelah ditarik. Begitupula dengan tinggi kayu agatis, tinggi bambu

duri sebelum ditarik lebih panjang daripada setelah penarikan. Selanjutnya,

setelah membandingkan dengan data kelas, ternyata kuat tarik tertinggi dari kayu

agatis ada di kelompok 5, yaitu 77,554 MPa.

KESIMPULAN

Penelitian uji tarik pada bambu duri dan kayu agatis memberikan nilai

tegangan dan regangan sehingga dapat diketahui tingkat kekuatan dan kelenturan

bahan tersebut. Nilai kuat tarik atau tegangan tarik putus bambu duri adalah

224.073 N/mm2 dan nilai tegangan leleh adalah 173.849 N/mm

2 dengan nilai

regangan sebesar 0.0186 mm. Sedangkan nilai kuat tarik atau tegangan tarik putus

kayu agatis 77.554 N/mm2 dengan nilai regangan hanya sebesar 0.003 mm.

DAFTAR PUSTAKA

Frick, H (2004). Ilmu Konstruksi Bangunan Bambu, Pengantar Konstruksi

Bambu. Kanisius, Yogyakarta.

Handayani. 2007. Pengujian Sifat Mekanik Bambu (Metode Pengawetan Dengan

Boraks). Jurnal Teknik Sipil dan Perencanaan. Volume 9 No.1. Universitas

Negeri Semarang.

Janssen, J.J.A. (1987). “The Mechanical Properties of Bamboo”: 250-256. In Rao,

A.N., Dhanarajan, and Sastry, C.B., Recent Research on Bamboos, The

Chinese Academy of Forest, People’s Republic of China, and IDRC,

Canada.Jung, Y. (2006). “Investigation

Morisco. (1996). Bambu Sebagai Bahan Rekayasa, Pidato Pengukuhan Jabatan

Lektor Kepala Madya dalam Bidang.

Teknik Konstruksi, Fakultas Teknik, UGM, Yogyakarta.Setiya Budi, A. (2010). “Kapasitas

Lentur Balok Bambu Wulung dengan Bahan Pengisi Mortar”, Jurnal Media

Teknik Sipil.Vol. IX Juli.

Shupe T.F., Cheng P And Chung Y.H. (2002). ”Value-Added Manufacturing

Potential for Honduran Bamboo”. Final Report to Honduran Counterparts.

Lanticitilla National Park, Esnacifor, Cuprofor.

Lampiran 1. Tabel hasil pengujian tarik dengan UTM kelompok 3

a. Bambu duri

Bambu Duri

Lendutan Beban

18 10

31 17

49 28

68 42

85 51

100 61

160 80

160 100

190 125

210 155

190 185

210 210

230 232

260 255

284 270

301 295

290 323

312 350

340 375

362 403

340 435

362 460

340 502

363 530

330 560

355 590

375 628

344 670

361 690

332 723

352 755

360 790

350 820

363 842

370 870

392 900

460 935

450 960

475 965

500 995

520 995

548 1000

563 1015

530 1055

585 1088

610 1115

635 1145

658 1155

675 1155

650 1155

670 1160

683 1160

665 1160

680 1160

680 1160

700 1160

744 1160

Tabel 1 Bambu Duri

Waktu (detik) Lendutan (mm) Beban (N) Tegangan (N/mm2) Regangan Kuat Tarik

5 0.18 98.0665 1.932 0.00045 224.07253

10 0.31 166.71305 3.284 0.000775

15 0.49 274.5862 5.409 0.001225

20 0.68 411.8793 8.113 0.0017

25 0.85 500.13915 9.851 0.002125

30 1 598.20565 11.783 0.0025

35 1.6 784.532 15.453 0.004

40 1.6 980.665 19.317 0.004

45 1.9 1225.83125 24.146 0.00475

50 2.1 1520.03075 29.941 0.00525

55 1.9 1814.23025 35.736 0.00475

60 2.1 2059.3965 40.565 0.00525

65 2.3 2275.1428 44.815 0.00575

70 2.6 2500.69575 49.257 0.0065

75 2.84 2647.7955 52.155 0.0071

80 3.01 2892.96175 56.984 0.007525

85 2.9 3167.54795 62.393 0.00725

90 3.12 3432.3275 67.608 0.0078

95 3.4 3677.49375 72.437 0.0085

100 3.62 3952.07995 77.846 0.00905

105 3.4 4265.89275 84.027 0.0085

110 3.62 4511.059 88.856 0.00905

115 3.4 4922.9383 96.969 0.0085

120 3.63 5197.5245 102.378 0.009075

125 3.3 5491.724 108.173 0.00825

130 3.55 5785.9235 113.968 0.008875

135 3.75 6158.5762 121.308 0.009375

140 3.44 6570.4555 129.421 0.0086

145 3.61 6766.5885 133.285 0.009025

150 3.32 7090.20795 139.659 0.0083

155 3.52 7404.02075 145.840 0.0088

160 3.6 7747.2535 152.601 0.009

165 3.5 8041.453 158.396 0.00875

170 3.63 8257.1993 162.646 0.009075

175 3.7 8531.7855 168.054 0.00925

180 3.92 8825.985 173.849 0.0098

185 4.6 9169.21775 180.610 0.0115

190 4.5 9414.384 185.439 0.01125

195 4.75 9463.41725 186.405 0.011875

200 5 9757.61675 192.200 0.0125

205 5.2 9757.61675 192.200 0.013

210 5.48 9806.65 193.166 0.0137

215 5.63 9953.74975 196.063 0.014075

220 5.3 10346.0158 203.790 0.01325

225 5.85 10669.6352 210.165 0.014625

230 6.1 10934.4148 215.380 0.01525

235 6.35 11228.6143 221.175 0.015875

240 6.58 11326.6808 223.107 0.01645

245 6.75 11326.6808 223.107 0.016875

250 6.5 11326.6808 223.107 0.01625

255 6.7 11375.714 224.073 0.01675

260 6.83 11375.714 224.073 0.017075

265 6.65 11375.714 224.073 0.016625

270 6.8 11375.714 224.073 0.017

275 6.8 11375.714 224.073 0.017

280 7 11375.714 224.073 0.0175

285 7.44 11375.714 224.073 0.0186

b. Kayu agatis

Kayu Agatis

Lendutan Beban

5 30

90 60

25 100

55 145

85 190

65 220

100 250

125 275

115 315

90 345

120 375

105 390

125 420

115 440

90 450

120 460

110 470

125 500

125 510

110 520

120 530

120 535

Tabel 2 Kayu Agatis

Waktu (detik) Lendutan (mm) Beban (N) Tegangan (N/mm2) Regangan

Kuat

Tarik

5 0.05 294.1995 4.349 0.000125 77.5544

10 0.9 588.399 8.698 0.00225

15 0.25 980.665 14.496 0.000625

20 0.55 1421.96425 21.019 0.001375

25 0.85 1863.2635 27.543 0.002125

30 0.65 2157.463 31.892 0.001625

35 1 2451.6625 36.240 0.0025

40 1.25 2696.82875 39.864 0.003125

45 1.15 3089.09475 45.663 0.002875

50 0.9 3383.29425 50.012 0.00225

55 1.2 3677.49375 54.361 0.003

60 1.05 3824.5935 56.535 0.002625

65 1.25 4118.793 60.884 0.003125

70 1.15 4314.926 63.783 0.002875

75 0.9 4412.9925 65.233 0.00225

80 1.2 4511.059 66.682 0.003

85 1.1 4609.1255 68.132 0.00275

90 1.25 4903.325 72.481 0.003125

95 1.25 5001.3915 73.930 0.003125

100 1.1 5099.458 75.380 0.00275

105 1.2 5197.5245 76.830 0.003

110 1.2 5246.55775 77.554 0.003

Lampiran 2. Tabel hasil pengujian tarik dengan UTM semua kelompok

No Jenis Kayu Ukuran

Beban

Maksimum

Kuat

Tarik Bentuk

Keretakan

Kelo

mpok

b (mm) h (mm) (N) MPa

1 Bambu Duri 7.7 7.6 19809.433 338.507

057

Kompresi dan

geser 5

2 Kayu Agatis 4.4 16.4 44,129,925 61,155 Ujung

3 Bambu Duri 6.6 7.51 11,375,714 22,407 Kompresi dan

geser 3

4 Kayu Agatis 4.02 16.37 524,655,775 77,554 Geser

5 Bambu Duri 8.8 5.13 11,277,648 249,815 Memanjang

6

6 Kayu Agatis 4.8 16 3922.66 51,076 Geser

7 Bambu Duri 7.7 5.52 10,689,249 25,148 Memanjang

1

8 Kayu Agatis 4.2 16.2 36,284,605 53,328 Kompresi dan

geser

9 Bambu Duri 6.2 6.4 12601.55 317,579 Retak

mendatar 2

10 Kayu Agatis 4.4 15.8 4462.03 64,183 Kompresi dan

geser

11 Bambu Duri 6.4 6.89 13631.2435 309.126

5308

Retak

mendatar 4

12 Kayu Agatis 4.32 16.48 4854.29175 68.1843

8385

Kompresi dan

geser