pemanfaatan bambu sebagai material pilihan pada …konteks.id/p/04-134.pdf · kayu sebagai material...

12
Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4) Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010 Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 311 PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA STRUKTUR BAMBU MODERN Nor Intang Setyo H. 1 , IGL. Bagus Eratodi 2 , Astuti Masdar 3 , dan Morisco 4 1 Mahasiswa Program Doktor, Univeristas Gadjah Mada, Yogyakarta Email: [email protected] 2 Mahasiswa Program Doktor, Univeristas Gadjah Mada, Yogyakarta Email: [email protected] 3 Mahasiswa Program Doktor, Univeristas Gadjah Mada, Yogyakarta Email: [email protected] 4 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta Email: [email protected] ABSTRAK Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan dunia sudah semakin menipis. Ancaman kerusakan lingkungan perlu diantisipasi dan pelestarian alam perlu digalakkan. Diperlukan bahan bangunan yang berkelanjutan (sustainability). Disisi lain bambu tersedia di mana-mana di seluruh dunia dan merupakan sumber daya alam yang melimpah, sehingga upaya pemanfaatan bambu sebagai material pengganti kayu terus dikembangkan, karena bambu mempunyai kinerja tinggi, renewable, dan ramah lingkungan. Tujuan dari paper ini adalah menyajikan perkembangan pemakaian bambu pada struktur bangunan modern yang terjadi di Indonesia dan luar negeri, sehingga dapat lebih mendorong pemakaian bambu sebagai material bangunan pilihan. Makalah ini memaparkan dan mengulas sejauhmana bambu dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan bukan saja pada bangunan konvensional namun dikembangkan pada struktur bangunan modern. Bagaimana bambu dapat menggantikan material kayu, bahkan beton dan baja. Tinjauan kelayakan struktur bambu dari segi sifat fisika dan mekanika disajikan dari uraian beberapa penelitian tentang bambu. Kesimpulan yang dapat diambil, yaitu bambu yang dibentuk menjadi material modern mempunyai banyak keunggulan, disamping bambu mempunyai kinerja tinggi (layak), ketersediaan berlimpah dan berkelanjutan, juga telah merubah image masyarakat tentang bambu yang dahulu dianggap marjinal. Sehingga bambu yang mempunyai kekuatan yang melebihi daripada kayu direkomendasikan sebagai material pengganti kayu. Kata kunci : bambu, material pilihan, struktur, modern 1. PENDAHULUAN Bambu sebagai bahan konstruksi dapat digunakan sebagai jembatan, bangunan rumah termasuk tiang, partisi dan kuda-kuda maupun sebagai penyangga. Penggunaan bambu sebagai bahan konstruksi kurang memasyarakat karena sosialisai tentang penggunaan, keunggulan dan cara mengkonstruksi bangunan bambu jarang dilakukan. Selama ini masyarakat lebih memilih kayu sebagai bahan bangunan sementara semakin hari harga kayu terus naik. Kondisi ini dikarenakan penebangan kayu mulai dibatasi untuk menghindari dampak yang sangat buruk karena merusak keseimbangan alam dan lingkungan. Pada saat ini bambu sebagai material bangunan telah berkembang pesat seiring dengan semakin langkanya kayu dari hutan alam. Bambu dikembangkan menjadi bahan bangunan struktur modern baik berupa bambu utuh maupun bambu laminasi. Di dalam makalah ini akan disajikan tinjauan pemanfaatan bambu sebagai material pilihan untuk struktur bangunan yang lebih modern. Tinjauan yang disajikan merupakan hasil-hasil penelitian yang dikelompokan menjadi (1) sifat-sifat bambu; (2) aplikasi bambu pada struktur, dan (3) komposit bambu dengan material lain. Beberapa makalah telah dipresentasikan di Seminar Internasional Struktur Bambu Modern di Shanghai, Cina (2008) dan dari Persatuan Pecinta Bambu Indonesia (Perbindo) (2003 – 2010). Tujuan tinjauan pemanfaatan bambu pada struktur modern pada makalah ini adalah untuk (1) mengevaluasi hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan; (2) mempromosikan hasil penelitian bambu yang bersifat aplikatif dengan harapan dapat dimanfaatkan oleh pihak pengguna, dan (3) agar penelitian yang telah dilakukan menjadi acuan bagi penelitian selanjutnya.

Upload: lekhue

Post on 03-Mar-2019

263 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Konferensi Nasional Teknik Sipil 4 (KoNTekS 4)

Sanur-Bali, 2-3 Juni 2010

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 311

PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA STRUKTUR

BAMBU MODERN

Nor Intang Setyo H.

1, IGL. Bagus Eratodi

2 , Astuti Masdar

3, dan Morisco

4

1Mahasiswa Program Doktor, Univeristas Gadjah Mada, Yogyakarta

Email: [email protected] 2Mahasiswa Program Doktor, Univeristas Gadjah Mada, Yogyakarta

Email: [email protected] 3Mahasiswa Program Doktor, Univeristas Gadjah Mada, Yogyakarta

Email: [email protected] 4Program Studi Teknik Sipil, Universitas Gadjah Mada Yogyakarta

Email: [email protected]

ABSTRAK

Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan

dunia sudah semakin menipis. Ancaman kerusakan lingkungan perlu diantisipasi dan pelestarian

alam perlu digalakkan. Diperlukan bahan bangunan yang berkelanjutan (sustainability). Disisi lain

bambu tersedia di mana-mana di seluruh dunia dan merupakan sumber daya alam yang melimpah,

sehingga upaya pemanfaatan bambu sebagai material pengganti kayu terus dikembangkan, karena

bambu mempunyai kinerja tinggi, renewable, dan ramah lingkungan. Tujuan dari paper ini adalah

menyajikan perkembangan pemakaian bambu pada struktur bangunan modern yang terjadi di

Indonesia dan luar negeri, sehingga dapat lebih mendorong pemakaian bambu sebagai material

bangunan pilihan. Makalah ini memaparkan dan mengulas sejauhmana bambu dapat dimanfaatkan

sebagai bahan bangunan bukan saja pada bangunan konvensional namun dikembangkan pada

struktur bangunan modern. Bagaimana bambu dapat menggantikan material kayu, bahkan beton dan

baja. Tinjauan kelayakan struktur bambu dari segi sifat fisika dan mekanika disajikan dari uraian

beberapa penelitian tentang bambu. Kesimpulan yang dapat diambil, yaitu bambu yang dibentuk

menjadi material modern mempunyai banyak keunggulan, disamping bambu mempunyai kinerja

tinggi (layak), ketersediaan berlimpah dan berkelanjutan, juga telah merubah image masyarakat

tentang bambu yang dahulu dianggap marjinal. Sehingga bambu yang mempunyai kekuatan yang

melebihi daripada kayu direkomendasikan sebagai material pengganti kayu.

Kata kunci : bambu, material pilihan, struktur, modern

1. PENDAHULUAN

Bambu sebagai bahan konstruksi dapat digunakan sebagai jembatan, bangunan rumah termasuk tiang, partisi dan

kuda-kuda maupun sebagai penyangga. Penggunaan bambu sebagai bahan konstruksi kurang memasyarakat karena

sosialisai tentang penggunaan, keunggulan dan cara mengkonstruksi bangunan bambu jarang dilakukan. Selama ini

masyarakat lebih memilih kayu sebagai bahan bangunan sementara semakin hari harga kayu terus naik. Kondisi ini

dikarenakan penebangan kayu mulai dibatasi untuk menghindari dampak yang sangat buruk karena merusak

keseimbangan alam dan lingkungan.

Pada saat ini bambu sebagai material bangunan telah berkembang pesat seiring dengan semakin langkanya kayu dari

hutan alam. Bambu dikembangkan menjadi bahan bangunan struktur modern baik berupa bambu utuh maupun

bambu laminasi. Di dalam makalah ini akan disajikan tinjauan pemanfaatan bambu sebagai material pilihan untuk

struktur bangunan yang lebih modern. Tinjauan yang disajikan merupakan hasil-hasil penelitian yang dikelompokan

menjadi (1) sifat-sifat bambu; (2) aplikasi bambu pada struktur, dan (3) komposit bambu dengan material lain.

Beberapa makalah telah dipresentasikan di Seminar Internasional Struktur Bambu Modern di Shanghai, Cina (2008)

dan dari Persatuan Pecinta Bambu Indonesia (Perbindo) (2003 – 2010). Tujuan tinjauan pemanfaatan bambu pada

struktur modern pada makalah ini adalah untuk (1) mengevaluasi hasil-hasil penelitian yang telah dilakukan; (2)

mempromosikan hasil penelitian bambu yang bersifat aplikatif dengan harapan dapat dimanfaatkan oleh pihak

pengguna, dan (3) agar penelitian yang telah dilakukan menjadi acuan bagi penelitian selanjutnya.

Page 2: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Nor Intang Setyo H., IGL. Bagus Eratodi , Astuti Masdar, dan Morisco

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 312

2. SIFAT-SIFAT MATERIAL BAMBU

Bambu adalah rumput raksasa dalam keluarga Bambusoideae, berbentuk shell, bersifat orthotropic, kekuatan tinggi

arah longitudinal dan kekuatan rendah arah transversal. Distribusi serat bervariasi sepanjang ketebalannya. Serat

pada bambu terkonsentrasi lebih rapat pada kulit luar (Gambar 1), sebagai daya tahan penolak angin selama

pertumbuhannya (Ghavami, 2008). Sifat fisika terpenting dari bambu adalah kadar air, berat jenis, dan kembang

susut bambu. Sifat fisika semua bambu (Dendrocalamus giganteus (DG), Moso, Matake, Guadua, dan Phylostaques

pubensen disajikan pada Gambar 2.

Gambar 1. Potongan melintang batang bambu

antarnodia

Gambar 2. Sumbu batang bambu

Sifat fisika mempengaruhi sifat mekanika bambu. Untuk menentukan variasi volume fraksi serat bambu telah

dikembangkan metode DIP (Digital Image Processing). Menurut Ghavami (2008), penentuan nilai Modulus of

Elastisitas (E) dari bambu sebagai material komposit digunakan digital image processing (DIP) Persamaan 1.

( ))(1)()( xVExVExfE fmffc −+== (1)

Dimana Ec = modulus elastisitas bambu komposit; Ef dan Em = modulus elastisitas; Vf dan Vm = (1 – Vf) = volume

fraksi serat bambu, dan Vf (x) = distribusi volume fraksi serat dalam arah sumbu x dari pusat hingga kulit luar tebal

bambu.

Distribusi volume serat dengan metode DIP bambu Dendrocalamus giganteus dapat digunakan Persamaan 2.

01,2049,08,49)( 2 +−= xxxV f (2)

Sifat mekanika lima jenis bambu disajikan pada Tabel 1.

Tabel 1. Sifat mekanika lima jenis bambu

Species/local

Tensile

Strength

(MPa)

No

node

Modulus of

Elasticity Et

(GPa)

node

No

node

Compression

strength

(MPa) node

No

node

Modulus of

Elasticity Ec

(GPa) node

No

node

Bambusa

multiplex Disticha

(RJ)

Base

Middle

Top

Avarage

68,80

-

79,8

74,3

98,00

-

108,4

103,2

11,11

-

11,95

11,53

14,08

-

14,92

14,50

20,60

-

20,00

20,30

30,00

-

26,50

28,25

3,05

-

3,54

2,97

4,15

-

4,27

4,21

Bambusa tuldoide

(RJ)

Base

Middle

Top

Avarage

112,0

-

95,80

103,90

140,5

-

98,00

119,2

9,99

-

8,55

9,27

12,66

-

11,19

11,92

30,20

-

30,00

30,10

37,80

-

38,30

38,05

2,97

-

2,83

2,90

3,24

-

2,78

3,01

Guadua superb

(RJ)

Base

Middle

Top

Avarage

108,80

-

115,8

112,3

142,6

-

151,0

146,8

8,33

-

9,42

8,87

10,48

-

11,83

11,15

36,4

-

35,00

35,70

50,60

-

45,00

47,80

2,46

-

2,83

2,64

3,12

-

3,55

3,33

Bambusa vulgaris

Schard (RJ)

Base

Middle

Top

Avarage

131,6

106,1

145,6

127,7

176,4

153,5

182,0

170,6

8,46

8,50

9,45

8,80

10,02

10,22

12,67

10,97

37,50

39,50

42,00

39,66

53,00

46,00

59,00

52,66

2,59

2,36

2,80

2,58

2,86

3,19

3,67

3,24

Dendrocallamus

giganteus

Base

Middle

Top

Avarage

106,8

143,6

114,0

121,5

147,0

188,1

157,6

164,2

12,98

16,73

13,44

14,38

19,11

15,70

10,71

15,17

58,66

53,96

54,04

55,55

56,61

63,77

72,87

64,42

12,07

15,15

9,79

12,34

15,29

11,26

10,41

12,32

Page 3: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Pemanfaatan Bambu Sebagai Material Pilihan Pada Struktur Bambu Modern

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 313

Sifat-sifat bambu utuh bervariasi karena faktor umur, tempat tumbuh, jenis, maupun posisi. Untuk membuat sifat

bambu yang seragam dan sifat mekanika lebih meningkat dikembangkan teknik laminasi. Penelitian Xiao, et al

(2008), diperoleh tegangan tekan ultimit bambu Guadua laminasi sebesar 47,6 MPa, dan MOE = 19140 MPa. Untuk

tegangan lentur lamina (MOR) sebesar 81,9 MPa dan tegangan geser ultimit sebesar 7,92 MPa. Daya ikat (internal

bonding) bamboo laminasi dengan perekat Polyvinyl of Accetat (PVA) lebih besar dibandingkan perekat Urea

Formaldehida (UF). Peninjauan jenis bambu, jenis bambu Guadua laminasi mempunyai sifat mekanika lebih baik

dibandingkan bambu Moso laminasi, dimana perbedaan nilai daya ikat sekitar 372 %, sedangkan nilai MOR hanya

20 %. Bambu laminasi yang mengalami perbedaan temperatur akibat kondisi lingkungan akan mempengaruhi sifat-

sifat mekaniknya (Guan and Zhu, 2008). Lima perlakuan kondisi teratur lingkungan diterapkan pada bambu Moso

laminasi, diperoleh hasil sifat lentur (MOR dan MOE) yang bervariasi seperti diperlihatkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Sifat lentur papan bambu laminasi pada perlakuan kondisi suhu yang berbeda

Flexural properties Treating conditions

MOR MOR

Freezing (-50oC, 4 h) 213 15832

Drying (150oC, 4 h) 182 13606

Normal (20oC, 65 %) 157 12824

Hot water (4 h) 137 11739

Cold water (20oC, 24 h) 99 5217

Penelitian kapasitas tumpuan dan bentuk kegagalan dari joint laminasi bambu, kayu dan baut baja dengan

eksperimen beban statis dilakukan oleh Zhang et al (2008). Hasilnya menunjukkan bahwa laminasi papan bambu

yang menampilkan gabungan kekuatan tinggi, kekakuan dan deformability sangat baik. Papan utama dan baut gagal

bersama pada saat yang sama, hal ini menandakan bahwa bambu laminasi struktur laminasinya dapat memastikan

transmisi geser yang efektif dan menunjukkan perlawanan beban handal.

3. APLIKASI BAMBU PADA STRUKTUR

Aplikasi bamboo sebagai alat sambung dan struktur rangka batang telah dilakukan pada kegiatan Pameran di Aichi,

Jepang pada tahun 2005 dengan tema utama "Nature's Wisdom" (Inoue, et al, 2008). Pavilion Nagakute sebagai

tempat pameran dibangun dengan menggunakan teknologi ramah lingkungan dengan sistem yang menghubungkan

kayu menggunakan konektor bambu. Konsumsi energi dikurangi pada konstruksi menyerupai dome berupa penutup

menyerupai keranjang sebagai sunscreen, hijau rumput dinding bambu dan genteng bambu sebagai bahan isolasi.

Gambar 3. Pavilion Nagakute dengan rangka kayu - bambu berbentuk dome

Metode yang menghubungkan sambungan bambu diadopsi di paviliun didasarkan pada penghubung menggunakan

metode dan perekat. Konektor bambu ini dikembangkan oleh Inoue, et al, (2008) ditunjukkan pada Gambar 4 dan

Gambar 5. Dengan sistem sambungan ini, konektor bambu tertanam bersama dengan perekat pada konstruksi

paviliun dengan jumlah lebih dari 60.000 buah. Paviliun ini menarik banyak perhatian sebagai bangunan ramah

lingkungan. Seluruh konstruksi bangunan menggunakan teknologi baru dan bahan-bahan yang ramah lingkungan

dalam rangka turut melindungi bumi.

Page 4: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Nor Intang Setyo H., IGL. Bagus Eratodi , Astuti Masdar, dan Morisco

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 314

Gambar 4. Konektor bambu (jenis-T)

Gambar 5. Mekanisme penggunaan konektor jenis T

Karena alasan geometrik dan bentuk bambu yang silindris, non prismatis, dan bervariasi, konstruksi bambu sering

kali memerlukan sambungan perpanjangan untuk memperpanjang bambu dan sambungan buhul untuk

menggabungkan beberapa batang bambu pada satu buhul atau joint. Beberapa aplikasi sambungan utuh pada

konstruksi bambu adalah sebagai berikut.

1. Sambungan bambu memakai baut dan plat buhul dengan bahan pengisi kayu atau mortar.

Penyambungan batang-batang bambu dengan baut menyebabkan timbulnya tegangan geser yang besar pada

bambu, sementara bambu lemah terhadap geser. Untuk memperkecil terjadinya tegangan geser pada bambu,

maka dibuat struktur komposit dengan memasukan kayu ataupun mortar pada bambu ke dalam rongga bambu

sehingga gaya yang bekerja akan dilawan secara komposit. Perangkaian batang-batang dibantu dengan

pemakaian plat buhul terlihat pada Gambar 6.

Gambar 6. Sambungan bambu dengan pelat buhul

2. Sambungan bambu memakai baut tanpa plat buhul dengan bahan pengisi

Pada dasarnya sambungan ini merupakan modifikasi dari sistem sambungan yang dilakukan oleh Morisco, hanya

saja tanpa plat buhul. Pathurahman (1998) dalam penelitiannya menggunakan bahan sika grout 214-11 sebagai

bahan pengisi, dengan cara ini kekuatan sambungan yang diperoleh cukup tinggi dan rumus yang dikemukakan

untuk menghitung sambungan sudah cukup sesuai dengan hasil eksperimen. Konstruksi bambu yang bersifat

permanen telah dibuat oleh Morisco, dkk (2006 dan 2007) yang membuat bangunan rumah menggunakan sistem

sambungan bambu memakai baut tanpa plat buhul dengan bahan pengisi. Struktur bangunan bambu tersebut

diantaranya adalah TK Aba Semoya di Sleman Yogyakarta, Pabrik mebel milik PT. Kwas di jalan Imogiri

Yogyakarta dan rumah bambu bertingkat 2 di daerah Pakem Yogyakarta. Konstruksi bambu yang bersifat

permanen tersebut dapat di lihat pada Gambar 7, Gambar 8, dan Gambar 9.

Sambungan tanpa plat baja lebih disukai dan lebih ekonomis meskipun kekuatan konstruksinya lebih rendah.

Meskipun demikian dengan metode yang baik dan pengembangan lebih lanjut melalui penelitian-penelitian yang

terus dilakukan konstruksi dengan sistem ini dapat dilaksanakan dan diaplikasikan. Menelitian lebih lanjut

sedang dilakukan dengan menggantikan fungsi baut dengan material dari bahan bambu.

Page 5: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Pemanfaatan Bambu Sebagai Material Pilihan Pada Struktur Bambu Modern

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 315

Gambar 7. Earthquake-Resistant Bamboo Building Structures

Hilink Project (2007), Funded by JICA

Gambar 8. TK ABA Semoya, Berbah, Sleman. Hilink Project (2007), Funded by JICA

Gambar 9. Earthquake-Resistant Bamboo Building Structures

Hilink Project (2007), Funded by JICA

3. Sambungan bambu mengunakan PVC (PolyvinylChloride) pada bambu dengan sistem double layer grids (DLG).

Sistem join khusus pada konstruksi bambu yaitu double layer grid. Untuk memelihara struktur kealamian

ringan bambu digunakan PVC (Polyvinyl Chloride) pada join selain PVC Fibre Reinforced Polymer (FRP). Join

didesain dapat menahan tarik dan tekan tanpa terjadi keruntuah belah pada batang. Contoh konstruksi yang

menggunakan sistem join PVC menggunakan material bambu dapat dilihat pada Gambar 10.

Page 6: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Nor Intang Setyo H., IGL. Bagus Eratodi , Astuti Masdar, dan Morisco

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 316

Gambar 10. Sistem join double layer grids (DLG)

Sistem sambungan ini mempunyai kelemahan bentuk alami bambu yang tidak simetris mempersulit proses

pemasangan, harga konstruksi menjadi lebih mahal dan hanya bisa digunakan untuk konstruksi dengan

bentangan pendek (dengan DLG modul ukuran 2.3×2.3×0.9 m).

3. Sambungan menggunakan metode konstruksi balok busur dengan balutan ferro-semen

Penelitian ini mengembangkan variasi komponen struktur bambu menggunakan composit bambu-

beton (Korde, et al. 2008). Sambungan diplester dengan pasta semen Tapecrete P151, produk polimer

cementitious yang tahan air untuk mencegah penyerapan air oleh bambu dari beton dan pengikatan

yang lebih baik antara beton dan bambu. Daerah balutan dibungkus dengan ayaman kawat untuk

menyeragamkan ikatan antara beton dan kerangka bambu seperti terlihat pada Gambar 11. Aplikasi

pada struktur rangka kuda-kuda diperlihatkan pada gambar 12.

Gambar 11. Detail sambungan

Gambar 12. Konstruksi bambu-beton pada busur balok (balutan ferro-cemen)

Page 7: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Pemanfaatan Bambu Sebagai Material Pilihan Pada Struktur Bambu Modern

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 317

Pengembangan aplikasi bambu pada elemen beton bertulang bambu telah disajikan oleh Ghavami (2008) berupa

balok, kolom, dan pelat lantai. Pada pengujian balok bertulang bambu (Culzoni, 1987 dalam Ghavami, 2008)

dengan ukuran balok 12 cm x 30 cm, panjang 340 cm, bentang tumpuan 300 cm dan rasio angka penulangan bambu

(ρ) dibuat bervariasi 0,75% - 5%, maka diperoleh hasil terbaik adalah ρ = 3%.

Pada percobaan kolom bertulang bambu Moso, DG, dan Guadua Angustifoli dibuat bentuk lingkaran (dia. 30 cm)

dan persegi (20 cm x 20 cm) dengan tinggi 220 cm, untuk sengkang kolom persegi digunakan baja 5 mm, maka dari

hasil uji menunjukkan kekuatan kolom beton sengkang bambu sama dengan kolom sengkang baja. Pada aplikasi

struktur pelat beton bertulangan bambu dengan ukurn pelat beton 80cm x 14cm x 416 cm (jarak tumpuan 400cm)

dengan sistem half bambu diafragma dan full diafragma (lihat Gambar 13). Diperoleh kekuatan geser setengaah

bambu sebesar 10,89 MPa dengan standar deviasi 2,56 MPa. Salah satu faktor utama yang memberikan pengaruh

kekuatan pelat adalah tahanan geser diafragma sebagai konektor geser. Untuk meningkatkan kekuatan geser salah

satunya dengan memperbaiki (mengganti) strip atau diafragma dengan baja atau dibuat penuh. Metode ini

memberikan peningkatan hasil hampir 2 kali lipat

a) Half split bamboo diagragma b) full bamboo diafragma

b) Pelat beton bertulangan bambu siap diuji

Gambar 13. Pelat beton bertulangan bambu

Kelemahan utama bambu pada konstruksi beton bertulang adalah keawetan, penyusutan, dan daya lekat. Keawetan

dapat diatasi dengan system pengawetan pada bambu (seperti pengeringan, dengan zat kimia, dan sebagainya),

penyusutan dapat diatasi dengan melapisi permukaan bambu dengan bahan kedap air (waterproofing), dan daya

lekat dapat diatasi dengan perlakuan pada permukaan bambu (dibuat kasar, dililiti kawat). Namun demikian,

tulangan bambu terbukti lebih awet (tahan lama) dibandingkan tulangan baja, dimana pada konstruksi beton

bertulang tampak performa bambu masih cukup baik selama 15 tahun, sedangkan baja mengalamai korosi pada

waktu 10 tahun dan mengalami pergantian (Gambar 14).

Page 8: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Nor Intang Setyo H., IGL. Bagus Eratodi , Astuti Masdar, dan Morisco

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 318

a) Tulangan bamboo setelh 15 tahun b) Tulangan baja setelah 10 tahun

Gambar 14. Ketahanan bamboo dan baja pada elemen beton bertulang

Penggunaan bambu pada bangunan terus dikembangkan hingga dengan teknologi laminasi. Xiao et al (2008) telah

mengembangan bambu laminasi diaplikasikan pada banguan sipil (jembatan dan gedung). Xiao telah melakukan

penelitian sifat-sifat balok laminasi yang menjadi dasar aplikasi bambu laminasi pada struktur jembatan dan gedung.

Jembatan bambu laminasi pertama yang dikembangkan adalah jembatan pejalan kaki di kampus Hunan University,

dekat Laboratorium Lingkungan. Ukuran jembatan, lebar 1,5 m, panjang 5 m dengan 6 girder bambu laminasi

ukuran lebar 84 mm x tinggi 30 cm . Desain beban hidup lalu-lintas jembatan 5 kPa dan lendutan yang dijinkan

dibawah L/600. Konstruksi jembatan penyeberangan diperlihatkan pada Gambar 15.

Gambar 15. Konstruksi jembatan penyeberangan (pejalan kaki)

Dengan keberhasilan jembatan penyeberangan, Xiao et al (2008) mengembangkan pada jembatan dengan skala

muatan lebih besar, yaitu jembatan untuk lalu lintas truk muatan di daerah pedesaan, Leiyang, Cina (Gambar 16).

Jembatan bambu laminasi (Glubam) dibuat dengan bentang 10 m yang ditumpu oleh 9 girder glubam ukuran 600

mm x 100 mm. Desain jembatan dibuat dengan beban 8 ton, namun pengujian di lapangan jembatan glubam mampu

menahan beban lebih dari 8,6 ton.

Gambar 16. Jembatan bambu modern (GluBam) di Leiyang, Cina

Page 9: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Pemanfaatan Bambu Sebagai Material Pilihan Pada Struktur Bambu Modern

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 319

Chen et al (2008) telah mengembangkan elemen-elemen struktur menggunakan bahan bambu pada salah satu proyek

perumahan modern rumah menggunakan produk-produk baru dari bambu. Rumah persegi empat memiliki luas

sekitar 140 m2, dan total luas lantai bangunan sekitar 230 m2. Desain dasar rumah bambu modern ini mengikuti

persyaratan yang ditetapkan dalam kode desain seperti Uniform Kode bangunan rangka kayu bangunan ringan di

Amerika Utara. Bangunan bambu modern dirancang dan dibangun dengan menggunakan bambu serupa dengan

frame struktur kayu. Ketinggian antar lantai adalah 2,8 ~ 3,2 m. Sistem penahan beban lateral di setiap lantai

bersandar pada dinding yang terbuat dari bambu laminasi sekitar 40x 84 mm pada tiap bagian dan tebal papan 10

mm. Pengaku digunakan untuk memberikan stabilitas tegak lurus terhadap rangka. Bingkai dinding yang terdiri dari

rangka bambu laminasi, pelat atas, pelat bawah dan kepala. Dinding-dindingnya dilapisi dengan papan panel bambu

panel yang menempel ke dinding secara vertikal. Ilustrasi instalasi rangka dinding bambu laminasi diperlihatkan

Gambar 17. Sistem lantai diafragma itu terbuat dari balok laminasi (Xiao et al. 2007) didukung dinding dari panel

bambu ukuran 1220x2440 mm yang dipaku di atas balok lantai menggunakan paku atau sekrup dengan jarak sekitar

150 mm sepanjang tepi panel dan 300 mm sepanjang balok antara (Gambar 18).

Gambar 17. Instalasi dinding bambu laminasi

Gambar 18. Sistem konstruksi lantai

Page 10: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Nor Intang Setyo H., IGL. Bagus Eratodi , Astuti Masdar, dan Morisco

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 320

Sistem atap dirancang dan dibangun pra cetak menggunkan gulungan bambu dengan jarak 610 mm. Sistem atap

berupa gulungan bahan atap bambu yang dilaminasi di prefabrikasi dekat laboratorium. Gulungan atap didirikan dan

diinstal pada dinding beban lantai dua. Balok kayu yang digunakan dengan jarak 610 mm antara gulungan. Lembar

papan bambu sepanjang 2.440 dengan lebar 1.220 (atau 8x4 ft) dipaku pada rangka, dengan dimensi panjang tegak

lurus dengan rangka kasau. Lembaran panel bambu dibuat tahan air. Jarak antara gulungan adalah 1.220 mm dan

digunakan interkoneksi rangka kasau dan mendukung atap. Konstruksi atap diperlihatkan pada Gambar 19.

Gambar 19. Proses konstruksi atap

Page 11: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Pemanfaatan Bambu Sebagai Material Pilihan Pada Struktur Bambu Modern

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 321

4. KESIMPULAN

a. Bambu sebagai materil pilihan yang ramah lingkungan sudah menjadi kebutuhan vital seiring dengan semakin

langkanya kayu. Pengembangan bambu dalam konstruksi modern yang mempunyai banyak keunggulan telah

mengubah image masyarakat yang dulu dianggap marjinal.

b. Aplikasi bambu pada konstruksi bangunan modern berkembang seiring ditemukannya teknik-teknik sambungan.

c. Bambu laminasi merupakan solusi untuk mengatasi variasi mutu bambu dalam satu batang, dan dapat dibentuk

sesuai kebutuhan, serta penerapannya menjadi lebih luas seperti pada perumahan, gedung, maupun jembatan.

Kekuatan bamboo laminasi melebihi kayu dengan ukuran yang sama.

d. Pemanfaatan bambu memberikan kinerja tinggi dengan dampak hemat energy, potensi ketersedian berlimpah,

sangat efektif dan efisien, karena murah dan relatih mudah dalam pengerjaan/pengolahan, tidak memerlukan

personil yang banyak dan metode yang digunakan konvensional.

e. Perkembangan pemakaian bambu sebagai material bangunan di luar negeri maupun di Indonesia melalui

penelitian dan aplikasi memberikan bukti bahwa bambu telah menjadi pengganti kayu yang telah memenuhi

peryaratan teknis.

DAFTAR PUSTAKA

Albermani. F., (2007). “Light weight bmboo double layer grid system”, Journal of Engineering Structures, pp :

1499–1506

Chen, G., Y. Xiao, B. Shan & L.Y. She, (2008). “Design and construction of a two-story modern bamboo house”.

Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Correal, J. & L. Lopez, (2008). “Mechanical properties of Colombian glued laminated bamboo”. Proceeding

Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Ghavami, K., (2008). “Bamboo: Low cost and energy saving construction materials”, Proceeding Bamboo Modern

Structures, CRC Press, London.

Guan, M.J. & E.C. Zhu, (2008). “Flexural properties of bamboo sliver laminated lumber under different

hygrothermal conditions”. Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Inoue, M., K. Tanaka, Y. Tagawa, M. Nakahara, Y. Goto, M. Imabayashi & Y. Uchiyama, (2008). “Application of

bamboo connector to timber structure—Introduction of construction and dismantlement of Japanese

government pavilion Nagakute in Expo 2005 Aichi, Japan”. Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC

Press, London.

Korde, C., A. Agrawal, S. Gupta & P. Sudhakar, (2008). “Experimental verification of bamboo-concrete composite

bow beam with ferro-cement bond”. Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Morisco, (2006). Teknologi Bambu. UGM, Yogyakarta

Morisco, dkk, (2008), Suspension Bridge, and Kitchen of The Green School, Bali”, Laboratory of Structural

Engineering Department of Civil and Environmental Engineering, Final Report on Structural Analysis of The

Mepantigan, Gadjah Mada University, Yogyakarta.

Morisco, dkk, (2008), Project Report Structural Analysis and Design for The Heart of School”, Laboratory of

Structural Engineering Department of Civil and Environmental Engineering, Gadjah Mada University,

Yogyakarta.

Pathurahman, (1998), Aplikasi Bambu pada Struktur Gable Frame. Tesis, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Shan, B., Q. Zhou & Y. Xiao, (2008). “Construction of world first truck-safe modern bamboo bridge”. Proceeding

Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Xiao, Y.B., Shan, G. Chen, Q. Zhou & L.Y. She, (2008). “Development of a new type Glulam—GluBam”.

Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Zhang, D.S., B.H. Fei, H.Q. Ren & Z. Wang, (2008). “The research of joint composed by laminated bamboo

lumber”. Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Zhou, Q., B. Shan & Y. Xiao, (2008). “Design and construction of a modern bamboo pedestrian bridge”.

Proceeding Bamboo Modern Structures, CRC Press, London.

Page 12: PEMANFAATAN BAMBU SEBAGAI MATERIAL PILIHAN PADA …konteks.id/p/04-134.pdf · Kayu sebagai material bangunan dari hutan alam ketersediannya dewasa ini di Indonesia bahkan ... arah

Nor Intang Setyo H., IGL. Bagus Eratodi , Astuti Masdar, dan Morisco

Universitas Udayana – Universitas Pelita Harapan Jakarta – Universitas Atma Jaya Yogyakarta S - 322