skripsi - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/2030/1/rachman, muhammad arif.pdf · i kata...

PENGARUH KAIT KLEM SELANG DENGAN VARIASI

JARAK KAIT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON

BERTULANGAN BAMBU

SKRIPSI

TEKNIK SIPIL

Ditujukan untuk memenuhi persyaratan

memperoleh gelar Sarjana Teknik

MUHAMMAD ARIF RACHMAN

NIM. 135060107111017

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK

MALANG

2017

i

KATA PENGANTAR

Segala Puji bagi Allah Subhanahu wata’ala atas rahmat dan hidayah-Nya

yang telah diberikan sehingga dimudahkan dalam penyelesaian tugas akhir

dengan judul “Pengaruh Kait Klem Selang dengan Variasi Jarak Kait terhadap

Kuat Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu” sebagai persyaratan untuk

menyelesaikan studi S1 di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Brawijaya.

Tugas akhir ini tidak dapat terselesaikan dengan lancar tanpa adanya doa,

bimbingan, serta bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, tak lupa penulis

mengucapkan terimakasih kepada:

1. Keluarga di rumah, ayah, mama, dan mbak Tika yang selalu memberi

dukungan, baik secara langsung maupun tidak langsung.

2. Ir. Sugeng P. Budio, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Brawijaya.

3. Dr. Eng. Indradi Wijatmiko, ST., M.Eng. (Prac.), selaku Ketua Program

Studi S1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

Malang.

4. Prof. Dr. Ir. Sri Murni Dewi, MS dan Dr. Eng. Ming Narto Wijaya, ST.,

M.Sc selaku dosen pembimbing selama skripsi berlangsung.

5. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmu mulai dari awal

perkuliahan hingga saat ini.

6. Bapak Sugeng, Mas Dino, dan Pak Hadi selaku admin Laboratorium

Struktur dan Bahan Konstruksi.

7. Rekan tim skripsi (Rahmi, Awi, dan Linda) yang telah bekerja sama dan

berjuang demi selesainya tugas akhir dan penelitian ini.

8. Kholis Hapsari Pratiwi yang selalu menemani, memberikan, dan

motivasi untuk selalu bersemangat dalam pengerjaan tugas akhir.

9. Sahabat-sahabat kuliah, Indomaret Plus (Abthal, Khalid, Adam, Salwa,

Mustika Ilusi, Retno, dan Indira), anak kontrakan (Irfan Nurdiansyah) ,

serta Sahabat lama (Dimas, Ryan, Fahmi, Doyon, dan Vancha) yang

selalu memberikan bantuan dan hiburan.

10. Segenap Keluarga Besar Mahasiswa Sipil Universitas Brawijaya yang

telah membantu dan mendukung selama masa perkuliahan.

Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penelitian yang

lainnya. Dan terimakasih atas semua bantuan dan doanya, semoga Allah

Subhanahu wata’ala membalas dengan kebaikan yang sudah diberikan.

Malang, Mei 2017

Penulis

ii

(Halaman kosong)

iii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR .......................................................................................................... i

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. vii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................... xiii

RINGKASAN ..................................................................................................................... xv

SUMMARY ....................................................................................................................... xvii

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ...................................................................................................... 1

1.2. Identifikasi Masalah .............................................................................................. 2

1.3. Rumusan Masalah ................................................................................................. 2

1.4. Batasan Penelitian ................................................................................................. 3

1.5. Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3

1.6. Manfaat Penelitian ................................................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 5

2.1. Beton dan Beton Bertulang ................................................................................... 5

2.2. Material Penyusun Beton Bertulang ..................................................................... 6

2.2.1. Agregat Halus (Pasir) ........................................................................ 6

2.2.2. Agregat Kasar (Kerikil) ..................................................................... 7

2.2.3. Semen ................................................................................................ 8

2.2.4. Air ...................................................................................................... 8

2.2.5. Tulangan ............................................................................................ 9

iv

2.3. Bambu .................................................................................................................... 9

2.3.1. Bambu sebagai Tulangan beton ......................................................... 9

2.3.2. Kuat Tarik Bambu ............................................................................ 10

2.3.3. Perlakuan pada Bambu sebagai Tulangan ........................................ 11

2.4. Kuat Tekan Beton ................................................................................................ 12

2.5. Kuat Lekat antara Tulangan dan Beton ............................................................... 12

2.6. Kapasitas Lentur pada Balok Beton Bertulang .................................................... 13

2.7. Keruntuhan pada Balok Beton Bertulang ............................................................ 15

2.7.1. Keruntuhan Lentur (Flexure Failure) .............................................. 16

2.7.2. Keruntuhan Tarik Diagonal (Diagonal Tension Failure) ................ 16

2.7.3. Keruntuhan Geser Tekan (Shear Compression Failure) .................. 17

2.8. Lendutan pada Balok Beton Bertulang ................................................................ 17

2.9. Jarak Kait ............................................................................................................. 21

2.10. Klem Selang ......................................................................................................... 21

2.11. Hasil Penelitian Terdahulu .................................................................................. 22

2.12. Hipotesis Penelitian ............................................................................................. 24

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................................... 25

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................................. 25

3.2. Variabel Penelitian ............................................................................................... 25

3.3. Alat dan Bahan Penelitian ................................................................................... 25

3.3.1. Alat Penelitian .......................................................................................... 25

3.3.2. Bahan Penelitian ...................................................................................... 26

3.4. Analisa Bahan ...................................................................................................... 27

3.4.1. Semen ....................................................................................................... 27

3.4.2. Air ............................................................................................................ 27

3.4.3. Agregat ..................................................................................................... 27

3.4.4. Tulangan .................................................................................................. 27

v

3.4.5. Beton ....................................................................................................... 27

3.4.6. Klem Selang ............................................................................................ 27

3.4.7. Besi Polos ................................................................................................ 27

3.5. Rancangan Penelitian .......................................................................................... 27

3.5.1. Rancangan Benda Uji Tekan ................................................................... 28

3.5.2. Rancangan Benda Uji Lentur .................................................................. 28

3.6. Prosedur Penelitian ............................................................................................. 29

3.6.1. Pembuatan Tulangan Bambu .................................................................. 29

3.6.2. Pengujian Kuat Tekan ............................................................................. 29

3.6.3. Pengujian Kuat Lentur ............................................................................ 30

3.7. Rancangan Analisis DAta ................................................................................... 32

3.7.1. P Teoritis ................................................................................................. 32

3.7.2. Lendutan Teoritis .................................................................................... 33

3.7.3. Uji Hipotesis ............................................................................................ 35

3.8. Diagram Alir Tahapan Penelitian ....................................................................... 38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 41

4.1 Pengujian Bahan ................................................................................................. 41

4.1.1. Analisis Agregat Halus dan Kasar .......................................................... 41

4.1.2. Perencanaan Campuran Beton Normal ................................................... 42

4.2. Pembuatan dan Perawatan Benda Uji ................................................................. 43

4.3. Pengujian Slump ................................................................................................. 46

4.4. Pengujian Kuat Tekan ......................................................................................... 47

4.5. Pengujian Kuat Lentur Balok Bertulangan Bambu ............................................ 51

4.5.1. Pemodelan Beban .................................................................................... 51

4.5.2. Hasil Pengujian Lentur Balok Beton ....................................................... 51

4.6. Analisis Lentur balok Bertulangan Bambu ......................................................... 62

4.6.1. Teoritis .................................................................................................... 62

vi

4.6.2. Aktual ....................................................................................................... 65

4.6.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis ........................................................... 69

4.7. Analisis Lendutan Balok Bertulangan Bambu .................................................... 72

4.7.1. Teoritis ..................................................................................................... 72

4.7.2. Aktual ....................................................................................................... 75

4.7.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis ........................................................... 76

4.8. Pola Retak Balok Bertulangan Bambu ................................................................ 77

4.9. Lebar dan Panjang Retak Balok Bertulangan Bambu ......................................... 82

4.10. Analisis Tegangan Tulangan Bambu .................................................................. 85

4.11. Uji Hipotesis ........................................................................................................ 89

4.11.1. Metode Two-Way ANNOVA ................................................................... 89

4.11.2. Metode Analisis Regresi .......................................................................... 93

BAB V PENUTUP .............................................................................................................. 97

5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 97

5.2 Saran .................................................................................................................... 98

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 99

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

Lampiran 1 Data Hasil Analisa Gradasi Agregat ...................................................... 101

Lampiran 2 Data Hasil Analisa Kadar Air, Berat Jenis dan Penyerapan Agregat

................................................................................................................... 107

Lampiran 3 Data Hasil Berat Isi Agregat ................................................................... 109

Lampiran 4 Data Hasil Perencanaan Beton Normal ................................................. 111

Lampiran 5 Data Waktu Pengecoran dan Uji Tekan ................................................ 113

Lampiran 6 Data Hasil Uji Kuat Tekan ...................................................................... 115

Lampiran 7 Data Hasil Pengujian Pull Out ................................................................ 117

Lampiran 8 Perhitungan Kuat Lekat .......................................................................... 175

Lampiran 9 Perhitungan Teoritis Beban Maksimum ................................................ 183

Lampiran 10 Data Hasil Pengujian Lentur Balok ....................................................... 191

Lampiran 11 Perhitungan Lendutan Teoritis .............................................................. 293

Lampiran 12 Hasil Pengamatan Lebar Retak .............................................................. 305

Lampiran 13 Dokumentasi Pembuatan Benda Uji ...................................................... 307

xiv

(Halaman kosong)

ix

DAFTAR GAMBAR

No. Judul Halaman

Gambar 2.1 Hubungan Tegangan-Regangan Bambu dan Baja ................................. 11

Gambar 2.2 Perilaku Bambu yang Tidak Dilapisi Kedap Air ................................... 11

Gambar 2.3 Distribusi Tegangan dan Regangan pada Beton Bertulang .................. 15

Gambar 2.4 Distribusi Tegangan dan Regangan pada beton Bertulang Bambu ..... 15

Gambar 2.5 Ragam Keruntuhan pada Balok .............................................................. 15

Gambar 2.6 Pola Retak Keruntuhan Lentur ............................................................... 16

Gambar 2.7 Pola Retak Keruntuhan Tarik Diagonal ................................................. 17

Gambar 2.8 Pola Retak Keruntuhan Geser Tekan ..................................................... 17

Gambar 2.9 Kurva Trilinier Beban-Lendutan ............................................................ 18

Gambar 2.10 Tahap Pra Retak ........................................................................................ 18

Gambar 2.11 Variasi Distribusi Tegangan dan Retak pada Balok Beton Bertulang

..................................................................................................................... 19

Gambar 2.12 Klem Selang ............................................................................................... 21

Gambar 2.13 Pengencangan pada Klem Selang ............................................................ 22

Gambar 3.1 Benda Uji Balok dengan Beberapa Variasi ............................................. 31

Gambar 3.2 Skema Pengujian Balok Sederhana ......................................................... 31

Gambar 3.3 Setting Alat Pengujian Balok Sederhana ................................................. 32

Gambar 3.4 Definisi dari Distribusi Tegangan Balok Persegi Bertulangan Bambu

..................................................................................................................... 32

Gambar 3.5 Conjugate Beam pada Balok beton bertulangan Bambu ...................... 34

Gambar 4.1 Proses Pengecatan ..................................................................................... 43

Gambar 4.2 Proses Penaburan Pasir pada Tulangan ................................................. 44

Gambar 4.3 Penulangan Benda Uji ............................................................................... 45

x

x

Gambar 4.4 Benda Uji Balok dan Silinder .................................................................... 46

Gambar 4.5 Grafik Nilai Slump (cm) ............................................................................ 47

Gambar 4.6 Pengujian Mutu Beton ............................................................................... 49

Gambar 4.7 Perbandingan Hasil Uji Tekan Sikilder dan Hammer Test Balok ....... 50

Gambar 4.8 Bleeding yang Terjadi pada Beton ............................................................ 50

Gambar 4.9 Pemodelan Beban pada Benda Uji Balok ................................................ 51

Gambar 4.10 Beban Maksimum pada Balok B1 ............................................................. 52

Gambar 4.11 Beban Maksimum pada Balok B2 ............................................................. 53

Gambar 4.12 Lendutan pada Balok A0B1........................................................................ 54






Gambar 4.18 Keruntuhan pada Balok A2B1-1 ................................................................ 56

Gambar 4.19 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B1-1 ................... 57

Gambar 4.20 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A0B1 ....................... 59






Gambar 4.26 Grafik Beban Maksimum Teoritis Setiap Benda Uji ............................. 65

Gambar 4.27 Kelengkungan yang Terjadi Pada Balok ................................................ 65

Gambar 4.28 Nilai Beban dan Lendutan saat Regangan 0.002 ..................................... 66

Gambar 4.29 Perbandingan Beban pada Benda Uji B1 ................................................. 68

Gambar 4.30 Perbandingan Beban pada Benda Uji B2 ................................................. 68

xi

Gambar 4.31 Perbandingan Beban Aktual dan Teoritis ............................................. 69

Gambar 4.32 Perbandingan Beban Aktual dengan Tidak Terdapat Kait .................. 71

Gambar 4.33 Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 12 cm ........................ 71

Gambar 4.34 Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 6 cm ......................... 71

Gambar 4.35 Conjugate Beam pada Balok Beton Bertulangan Bambu ..................... 72

Gambar 4.36 Lendutan Teoritis Balok .......................................................................... 75

Gambar 4.37 Lendutan Maksimum Aktual .................................................................. 76

Gambar 4.38 Lendutan Maksimum Aktual dan Teoritis ............................................ 77

Gambar 4.39 Pola Retak pada Balok A0B1-1 ................................................................. 79






Gambar 4.45 Keruntuhan Lekatan pada Balok ........................................................... 87

Gambar 4.46 Grafik Beban dan Rasio Tulangan untuk Jarak Kait Klem Selang yang

Berbeda ...................................................................................................... 93

Gambar 4.47 Grafik Pengaruh Pemasangan Jarak Kait Klem Selang terhadap Beban

............................................................................................................................................. 95

xii

xii

(Halaman Kosong)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

No. Judul Halaman

Lampiran 1 Data Hasil Analisa Gradasi Agregat ...................................................... 101

Lampiran 2 Data Hasil Analisa Kadar Air, Berat Jenis dan Penyerapan Agregat

................................................................................................................... 107

Lampiran 3 Data Hasil Berat Isi Agregat................................................................... 109

Lampiran 4 Data Hasil Perencanaan Beton Normal ................................................. 111

Lampiran 5 Data Waktu Pengecoran dan Uji Tekan ............................................... 113

Lampiran 6 Data Hasil Uji Kuat Tekan ..................................................................... 115

Lampiran 7 Data Hasil Pengujian Pull Out ................................................................ 117

Lampiran 8 Perhitungan Kuat Lekat ......................................................................... 175

Lampiran 9 Perhitungan Teoritis Beban Maksimum ............................................... 183

Lampiran 10 Data Hasil Pengujian Lentur Balok ....................................................... 191

Lampiran 11 Perhitungan Lendutan Teoritis .............................................................. 293

Lampiran 12 Hasil Pengamatan Lebar Retak ............................................................. 305

Lampiran 13 Dokumentasi Pembuatan Benda Uji ...................................................... 307

xiv

(Halaman kosong)

xv

RINGKASAN

Muhammad Arif Rachman, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya, Mei 2017, Pengaruh Kait Klem Selang dengan Variasi Jarak Kait

terhadap Kuat Lentur Balok Bertulangan Bambu, Dosen Pembimbing: Sri Murni

Dewi dan Ming Narto Wijaya.

Bahan material beton banyak digunakan dalam bidang konstruksi

dikarenakan memiliki kelebihan diantaranya kuat akan tekan yang tinggi dan

mudah dalam perawatan. Namun, disisi lain juga memiliki kekurangan yaitu kuat

akan tarik yang lemah sehingga dalam pembuatan sering dikombinasikan dengan

tulangan. Tulangan bambu merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi

penggunaan tulangan baja. Meskipun tegangan tarik bambu bisa dibandingkan

dengan baja, tetapi bambu memiliki kuat lekat yang rendah dengan beton sehingga

beton bertulang bambu masih kurang efektif dalam menerima beban. Sehingga

beton bertulang bambu dengan penambahan pemasangan kait berupa klem selang

diharapkan mampu menambah tegangan lekat pada beton. Pada penelitan ini

mengkaji mengenai pengaruh penggunaan kait berupa klem selang terhadap kuat

lentur balok bertulang bambu.

Pada penelitian ini, pembuatan benda uji berupa balok bertulang bambu

dengan kait klem selang berdimensi 18 x 25 x 160 cm dan variasi jarak pemasangan

kait klem selang adalah 12 cm dan 6 cm sebanyak 16 benda uji termasuk benda uji

kontrol (tanpa kait). Pengujian balok bertulang bambu dengan kait klem digunakan

untuk mengetahui berapa besar kapasitas beban yang dapat diterima. Besar

kapasitas beban yang diterima oleh balok tanpa kait klem selang (A0) rata-rata

sebesar 2783.09 kg. Sedangkan pada balok dengan kait klem selang dengan jarak

12 cm (A1) rata-rata sebesar 3213,74 kg dan jarak 6 cm (A2) rata-rata sebesar

3215.21 kg.

Berdasarkan uji statistik dengan metode Two-Way ANNOVA dan analisis

regresi didapatkan adanya pengaruh yang signifikan dengan dipasangnya kait klem

selang terhadap kuat lentur balok bertulang bambu dan terdapat interaksi antara

pemasangan jarak kait klem selang dengan rasio tulangan. Selain hasil kapasitas

beban yang dapat diterima dari pengujian lentur, didapatkan juga hasil pola retak

dan lebar retak pada balok bertulang bambu. Retak awal yang terjadi pada balok

merupakan retak lentur. Pola retak lentur yang terjadi, akan merambat dan

membentuk retak yang baru seiring bertambahnya beban. Lebar retak pada balok

bertulang bambu didapatkan hasil yang berbeda pada tiap variasi. Jumlah

pemasangan kait klem selang yang semakin banyak, maka jumlah retak yang terjadi

pada balok bertulang bambu semakin banyak pula.

Kata kunci: balok bertulang bambu dengan kait, klem selang, jarak kait, kuat

lentur, pola retak, lebar retak

xvi

(Halaman kosong)

xvii

SUMMARY

Muhammad Arif Rachman, Department of Civil Engineering, Faculty of

Engineering, University of Brawijaya, May 2017, The Influence of Hose Clamps

Hook with Variation of Hook’s Distance Against The Flexural Strength of

Bamboo Reinforced Concrete Beam, Supervised by Prof. Sri Murni Dewi and

Ming Narto Wijaya.

Concrete material is widely used in construction due to its high

compressive strength and easy maintenance. However, on the other hand it also

has shortcomings, such as poor tensile strength so in its making, concrete

material often combined with reinforcement. Bamboo reinforcement is an

alternative to reduce the use of steel reinforcement. Although bamboo is

comparable to steel build upon its tensile strength, it has poor adhesive strength

towards concrete so that the bamboo reinforced concrete is less effective in

receiving load. So, bamboo reinforced concrete with addition of hose clamps

hooks are expected to increase adhesive strength onto the concrete. This research

examines the influence of hose clamps hook towards the flexural strength of

bamboo reinforced concrete beam.

In this research, the specimens are 16 pieces of 18 x 25 x 160 cm bamboo

reinforced concrete with hose clamps hook using variations of hook’s distance (12

cm and 6 cm) including the control specimen (without hooks). The examinations

of bamboo reinforced beam using clamps hook are used to find out how large the

acceptable load is. The largest load the beam without hose clamps hook (A0)

received are in the average of 2783.09 kg. While on the beam with hose clamps

hook at distance of 12 cm (A1) is 3213.74 kg and at distance of 6 cm (A2) is

3215.21 kg.

Based on statistical tests with ANNOVA two-way methods and regression

analysis obtained a significant influence by the application of hose clamps hook

against the compressive strength of bamboo reinforced beams and an interaction

between the hook’s distance with reinforcement ratio. In addition to the results of

a capacity load from the flexural test, it also obtained the results of the pattern of

cracks and crack width on bamboo reinforced beam. Early cracks occurred on the

beam is a flexural cracks. The pattern of flexural cracks that occurs will form a

new cracks as the load increases. Crack width in the bamboo reinforced beam

obtained different results on each variation. The amount of hose clamps hook

applied, increase the amount of cracks that occurred on bamboo-reinforced

beams.

Keywords : bamboo reinforced beams using hooks, hose clamps, hooks, flexural

strength, crack pattern, crack width.

xviii

(Halaman kosong)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan teknologi beton khususnya di Indonesia pada saat ini, membuat

konstruksi beton semakin banyak dipilih sebagai suatu bahan dalam konstruksi. Konstruksi

yang terbuat dari bahan beton ini memiliki banyak kelebihan seperti memiliki kuat tekan

yang tinggi, mudah dibentuk sesuai dengan yang diinginkan jika dalam kondisi segar, dan

mudah dalam hal perawatan. Sehingga banyak konstruksi bangunan lebih menggunakan

beton sebagai bahan materialnya.

Namun disisi lain, beton juga memiliki kekurangan salah satunya adalah kuat tarik

yang rendah. Sehingga dalam penggunaannya, beton sering dikombinasikan dengan

tulangan yang memiliki kuat tarik yang tinggi salah satunya adalah tulangan baja. Namun

untuk mengatasi ketergantungan akan penggunanan tulangan baja yang sering

dikombinasikan dengan beton ini karena semakin tinggi nilai jualnya dan semakin

terbatasnya sumber daya alam untuk membuat tulangan baja ini, maka digunakan inovasi

untuk mengganti tulangan baja dengan material lain yang memiliki harga cukup

terjangkau, mudah didapatkan, dan material yang ramah lingkungan, yaitu berupa tulangan

bambu.

Penggunaan bambu sebagai pengganti tulangan baja dapat dilakukan mengingat

kekuatan tarik bambu yang mendekati kekuatan tarik tulangan baja. Kekuatan tarik bambu

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

mutu sedang. (Jansen, 1980). Namun dalam penggunaan beton bertulangan bambu terdapat

kelemahan yaitu kuat lekat bambu yang kurang baik dibandingkan tulangan baja. Pada saat

pasta beton mengeras, bambu tidak dapat menyerap air sehingga mengalami penyusutan.

Penyusutan bambu tersebut akan menimbulkan rongga udara di sekeliling tulangan bambu

yang mengakibatkan kekuatan beton menjadi menurun. Kekuatan beton ini berkaitan

dengan daya lekat antara bambu dan beton (Suseno,2001)

Penelitian yang meneliti mengenai perbaikan secara signifikan terhadap kekuatan

lekat tulangan bambu sudah banyak dilakukan. Perbaikan yang dilakukan antara lain

dengan menvernis tulangan bambu, dicat, diberi perekat cair, dan lain sebagainya.

2

Penelitian yang dilakukan oleh Lestari (2015) melakukan perbaikan kuat lekat

bambu dengan cara menambahkan kait. Lestari membuktikan bahwa penambahan kait

dapat meningkatkan tegangan lekat bambu dan juga meningkatkan kapasitas beban

maksimum.

Penelitian serupa dilakukan oleh Nanda (2016) yang meneliti pengaruh jarak kait

terhadap kuat lentur balok bertulangan bambu dengan kait. Pada penelitian menunjukkan

bahwa pengaruh jarak kait belum signifikan pada hasil uji lentur. Hal ini disebabkan

karena jarak memang memiliki pengaruh yang kecil dan terdapat pengaruh faktor lain

(rasio tulangan, mutu beton, jenis kait) pada rancangan yang lebih menonjol atau dominan.

Selain jarak kait, penetapan jenis kait berpengaruh pada kekuatan beton bertulangan

bambu. Penggunaan jenis kait dengan bahan kayu kamper pada beton berulangan bambu

menghasilkan nilai kapasitas beban maksimum yang lebih besar dibandingkan dengan

menggunakan kait berbahan dasar bambu. (Theadeira,2016)

Berdasarkan permasalahan tersebut, maka peneliti akan melakukan perubahan kait

dengan klem selang sebagai perkuatan terhadap kekuatan lekat bambu dan beton. Selain

memperhatikan masalah pemasangan klem selang, penelitian juga disertai dengan

pengkajian mengenai variasi jarak pemasangan klem selang.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian latar belakang yang telah dijelaskan diatas, maka masalah dapat

diidentifikasi sebagai berikut:

1. Tingkat kelekatan yang dimiliki oleh balok bertulangan bambu terbilang rendah.

2. Peningkatan kuat kapasitas lentur balok dan kuat lekat beton bertulangan bambu

dapat dilakukan dengan pemberian takikan, tonjolan maupun kait pada beton.

1.3 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian yang telah dijelaskan di atas, maka dapat diambil rumusan

masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana pengaruh penggunaan kait berupa klem selang dengan variasi jarak

terhadap kuat lentur balok beton bertulangan bambu?

2. Bagaimana pola retak yang terjadi dan penyebarannya ketika balok bertulangan

bambu dengan kait klem selang diberi pembebanan?

3. Bagaimana grafik hubungan interaksi antara beban yang diberikan pada balok (P)

dengan lendutan yang terjadi saat pembebanan (∆)?

3

1.4 Batasan Penelitian

Batasan masalah merupakan unsur yang diperlukan untuk memperjelas ruang

lingkup dalam penelitian, maka dari itu diberikan beberapa batasan masalah dalam

penelitian ini sebagai berikut :

1. Benda uji yang digunakan dalam penelitian adalah balok berukuran 18 x 25 x

160 cm.

2. Rasio tulangan bambu yang digunakan dalam penelitian ini dengan ukuran

tulangan sebagai variabel pembeda adalah sebesar 1,2 x 1,2 cm (0,96%) dan 1,5

x 1,5 cm (1,50%).

3. Jenis bambu yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu petung.

4. Ukuran kait klem selang yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ø3/4” dan

Ø7/8”.

5. Jarak pemasangan kait klem selang yang digunakan dalam penelitian ini adalah

sebesar 6 cm dan 12 cm.

6. Pengencangan kait klem selang pada balok bertulangan bambu dengan ukuran

Ø3/4” dieratkan hingga 17 strips untuk dimensi tulangan 1,2 x 1,2 cm (0,96%).

7. Pengencangan kait klem selang pada balok bertulangan bambu dengan ukuran

Ø7/8” dieratkan hingga 28 strips untuk dimensi tulangan 1,5 x 1,5 cm (1,50%).

8. Mutu beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebesar 30 MPa.

9. Pemotongan kait klem selang setelah dieratkan adalah sebesar setengah

lingkaran klem yang terpasang.

10. Benda uji kontrol (beton bertulangan bambu tanpa klem selang) digunakan.

11. Pembebanan dalam penelitian ini dilakukan dengan kondisi dua titik

pembebanan.

1.5 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui pengaruh penggunaan kait berupa klem selang dengan variasi

jarak terhadap kuat lentur balok beton bertulangan bambu.

2. Untuk pola retak yang terjadi dan penyaluran saat balok bertulangan bambu

dengan kait klem selang diberi pembebanan.

4

1.6 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :

1. Bagi praktisi lapangan, antara lain:

a. Sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan bahan material konstruksi yang

terjangkau tetapi mempunyai kualitas baik, kekuatan yang cukup, dan layak

untuk dipakai sebagai bahan material konstruksi yang ramah lingkungan.

b. Sebagai referensi pemilihan bahan tulangan yang bisa menggantikan

penggunaan tulangan baja tanpa mengurangi aspek kuat lentur yang

diharapkan.

2. Bagi kalangan akademisi :

a. Sebagai informasi data kuat lentur beton bertulangan bambu dengan kait

berupa klem selang dengan variasi jarak kait sehingga dapat digunakan untuk

bahan pertimbangan penelitian selanjutnya.

b. Mengembangkan penelitian terdahulu tentang bambu sebagai tulangan pada

beton agar tulangan bambu ini dapat dipertimbangkan sebagai referensi bahan

konstruksi.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Beton dan Beton Bertulang

Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk

bangunan gedung, jembatan, jalan, dan konstruksi lainnya. Beton merupakan satu kesatuan

yang homogen. Beton ini dibuat dengan mencampur agregat halus (pasir), agregat kasar

(kerikil), air, dan semen. Campuran tersebut akan mengeras seperti batuan. Pengerasan

terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dengan air. Sedangkan agregat halus

tidak mengalami proses kimia karena hanya berfungsi sebagai bahan pengisi yang diikat

oleh pasta. Pada umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1% - 2%, pasta semen

(semen air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat halus dan agregat kasar) sekitar 60%-

75%.

Keuntungan beton antara lain:

1. Mudah dicetak. Keserasian beton untuk memenuhi kepentingan struktur dan

arsitektur. Beton dicor ketika masih cair dan menahan beban ketika telah

mengeras. Hal ini sangat bermanfaat, karena dapat dibuat berbagai bentuk.

2. Ekonomis. Merupakan pertimbangan yang sangat penting, meliputi: material,

kemudahan dalam pelaksanaan, waktu untuk konstruksi, pemeliharaan struktur,

daktilitas dan sebagainya.

3. Awet dan tahan lama, biaya pemeliharaan rendah.

4. Tahan api (sekitar 1 hingga 3 jam tanpa bahan kedap api tambahan).

Sementara kayu dan baja memerlukan bahan kedap api khusus untuk mencapai

tingkat seperti ini.

5. Dapat dicor di tempat.

6. Penyediaan material mudah.

7. Regiditas tinggi.(kekakuan tinggi).

6

Kekurangan beton antara lain:

1. Kekuatan tarik rendah (sekitar 10% dari kekuatan tekan), sehingga mudah

retak. Meskipun mungkin tidak terlihat, tetapi memungkinkan udara lembab

masuk melalui retak pada beton dan membuat baja tulangan berkarat.

2. Memerlukan biaya untuk bekisting, perancah (untuk beton cor ditempat) yang

tidak sedikit jumlahnya.

3. Kekuatan per satuan berat atau satuan volume yang relatif rendah.

Kekuatan beton berkisar antara 5 hingga 10% kekuatan baja meskipun berat

jenisnya kira-kira 30% dari berat baja. Oleh karena itu, struktur beton

membutuhkan berat yang lebih banyak. Alasan inilah yang menjadi dasar

mengapa jembatan bentang panjang dibuat dengan struktur baja.

4. Daktilitas Rendah.

5. Volume tidak stabil, tergantung waktu, rangkak dan susut. Beton mengalami

rangkak jangka panjang dan susut yang kurang menguntungkan beton itu

sendiri.

Beton bertulang merupakan gabungan dari dua jenis material yaitu beton dan

tulangan. Beton bertulang merupakan beton yang diberikan tulangan dengan luas dan

jumlah tulangan tertentu (sesuai persyaratan) dengan asumsi bahwa kedua material bekerja

bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. Beton bertulang mempunyai sifat yang

kuat terhadap beban tarik maupun beban tekan. Kekuatan ini didapatkan atas kerjasama

antara beton yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi dan batang baja yang memberikan

kekuatan tarik pada beton yang memiliki daya tarik rendah.

Kekuatan beton bergantung pada kualitas material-material penyusunnya dan faktor

air semen yang kecil sehingga menghasilkan kekuatan beton yang tinggi. Menurut Nawy

(1998:25) yang harus dicapai oleh perencana adalah memperoleh campuran beton yang

kekuatannya optimum, dengan semen yang minimum, dan kemudahan pengerjaan yang

dapat diterima.

2.2. Material Penyusun Beton Bertulang

Beton merupakan suatu bahan konstruksi yang terdiri dari campuran berupa agregat

halus (pasir), agregat kasar (kerikil), semen, air, dan tulangan.

2.2.1. Agregat Halus (Pasir)

Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi

dalam campuran beton yang memiliki ukuran butiran kurang dari 5 mm atau lolos saringan

7

no.4 dan tertahan pada saringan no.200. Agregat halus (pasir) berasal dari hasil disintegrasi

alami dari batuan alam atau pasir buatan yang dihasilkan dari alat pemecah batu (stone

crusher).

Agregat halus yang akan digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah

ditetapkan oleh ASTM. Jika seluruh spesifikasi yang ada telah terpenuhi maka barulah

dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Adapun spesifikasi tersebut adalah :

1. Tidak mengandung lumpur lebih dari 5% terhadap berat kering. Apabila

melebihi 5% maka agregat halus harus dicuci terlebih dahulu.

2. Kadar liat terhadap berat kering tidak boleh melebihi 1%.

3. Gradasi agregat:

Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat.

Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat.

Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar antara 80% dan 95% berat.

4. Modulus kehalusan = 2,3 – 3,1 (ASTM C 35-37).

2.2.2. Agregat Kasar (kerikil)

Agregat kasar memiliki ukuran butir lebih besar dari 4,75 mm atau ukuran saringan

no.4 (ASTM). Agregat kaasr melipuri kerikil, batu pecah dan sebagainya. Ukuran dari

agregat kasar berpengaruh terhadap kekuatan beton setelah mengeras dan ketahanannya

terhadap kehancuran, cuaca dan berbagai hal-hal yang dapat menghancurkannya. Agregat

kasar mineral harus bersih dari kotoran organik dan harus berikatan sempurna dengan pasta

semen.

Agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratan-

persyaratan sebagai berikut :

1. Tidak mengandung lumpur lebih dari 1% terhadap berat kering. Apabila melebihi

1% maka agregat kasar harus dicuci terlebih dahulu.

2. Gradasi agregat:

Sisa di atas ayakan 31,5 mm, harus minimum 0% berat.

Sisa di atas ayakan 4 mm, harus berkisar antara 90% dan 98% berat.

Selisih antara sisa-sisa kumulatif di atas dua ayakan yang berurutan adalah

maksimum 60% dan minimum 10% berat.

3. Modulus kehalusan = 7,49 – 9,55 (ASTM C 35-37)

8

2.2.3. Semen

Semen Portland (Portland Cement) adalah bahan bangunan yang bersifat hidrolis

yaitu bersifat perekat, mengeras bila bereaksi dengan air, tahan dan stabil dalam air yang

diperoleh dari hasil penghalusan butiran-butiran klinker (clinker) dengan tambahan

gipsum. Semen ini merupakan bahan berupa serbuk atau butiran yang sangat halus dengan

ukuran berkisar (45-75) µm, berwarna abu-abu kehijauan dan tidak stabil secara

termodinamis, yaitu cenderung bereaksi dengan air untuk membentuk produk hidrasi yang

stabil. Semen ini merupakan produk pabrik dari bahan-bahan baku alami yang memerlukan

teknologi tinggi dan biaya yang besar pula untuk memprosesnya.

Sesuai dengan tujuan pemakaianya, semen portland di Indonesia dibagi menjadi 5

jenis, yaitu :

a. Jenis I: Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan

persyaratan- persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain.

b. Jenis II: Semen Portland yang dalam penggunaanya memerlukan ketahanan

terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

c. Jenis III: Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan

kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.

d. Jenis IV: Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan panas

hidrasi yang rendah.

e. Jenis V: Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan sangat

tahan terhadap sulfat.

2.2.4. Air

Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting namun harganya paling

murah. Air diperlukan pada pembuatan beton untuk bereaksi dengan semen, serta

membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang

digunakan sebagai campuran harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali,

zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton.

Dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.

b. Tidak mengandung garam-garamm yang dapat merusak beton (asam, zat

organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.

9

c. Tidak mengandung senyawa klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.

d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.

2.2.5. Tulangan

Tulangan pada beton difungsikan untuk menahan gaya tarik maupun gaya tekan pada

komponen struktur. Pemasangan tulangan pada zona tarik disebut tulangan tarik sedangkan

pada zona tekan disebut tulangan tekan. Dalam pemberian tulangan diperlukan perhatian

terhadap material yang dipilih dan kondisi tulangan tersebut. Tulangan pada beton bisa

menggunakan baja maupun bambu.

2.3. Bambu

Bambu tergolong keluarga Gramineae (rumput-rumputan) disebut juga Hiant Grass

(rumput raksasa), berumpun dan terdiri dari sejumlah batang (buluh). Di Indonesia

ditemukan sekitar 60 jenis bambu, bambu Indonesia ditemukan di dataran rendah sampai

pegunungan dengan ketinggian sekitar 300 mdpl. Umumnya ditemukan ditempat-tempat

terbuka dan daerahnya bebas dari genangan air.

Bahan bambu dikenal masyarakat memiliki sifat-sifat yang baik untuk

dimanfaatkan, antara lain batangnya kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah dibelah, mudah

dibentuk, mudah dikerjakan, ringan, dan relatif murah.

2.3.1. Bambu sebagai Tulangan Beton

Bambu merupakan sumber bahan bangunan yang dapat diperbaharui dan banyak

tersedia di Indonesia. Bambu sudah lama dimanfaatkan untuk bangunan rumah, perabot,

alat pertanian, kerajinan, alat musik, dan makanan. Bambu yang dipanen dengan benar dan

diawetkan, akan memiliki sifat bahan yang kuat, fleksibel, dan murah, yang dapat

dimanfaatkan sebagai tulangan beton. Penggunaan bambu sebagai tulangan pada beton

merupakan alternatif pengganti tulangan baja dan telah banyak diteliti oleh peneliti-peneliti

terdahulu. Bambu memiliki kuat tarik yang cukup tinggi sehingga cocok jika

dikombinasikan dengan beton yang memiliki kuat tekan tinggi namun kuat tariknya

rendah.

Kelebihan yang dimiliki bambu sebagai tulangan pada beton, sebagai berikut:

Tulangan bambu jauh lebih murah apabila dibandingkan dengan baja

Bambu dapat diperoleh dengan mudah

Pertumbuhannya cepat

10

Bambu merupakan bahan konstruksi yang ringan

Material yang dapat diperbaharui dan memiliki kuat tarik yang tinggi

Dari kelebihan yang dimiliki oleh bambu sebagai tulangan pada beton, bambu

beberapa kelemahan. Kelemahan-kelemahan tersebut adalah:

Daya lekat dengan beton kurang baik.

Mudah menyerap air.

Mudah terbakar.

2.3.2. Kuat Tarik Bambu

Morisco (1999) mengemukakan bahwa pemilihan bambu sebagai bahan bangunan

didasarkan pada harga yang relatif rendah, pertumbuhan cepat, mudah ditanam, mudah

dikerjakan, serta keunggulan spesifik yaitu memiliki kekuatan tarik yang yang tinggi.

Pengujian kuat tarik dilakukan pada bambu Ori, bambu Petung, bambu Wulung, dan

bambu Tutul. Hasil dari pengujian bambu ditampilkan dalam Tabel 2.1, Tabel 2.2, dan

Gambar 2.1.

Tabel 2.1 Tegangan Tarik Bambu Oven

Jenis Bambu Tegangan Tarik (MPa)

Tanpa Nodia Dengan Nodia

Ori 291 128

Petung 190 116

Wulung 166 147

Tutul 216 74

Sumber: Morisco (1999)

Tabel 2.2 Kuat Batas dan Tegangan ijin Bambu

Macam Tegangan Kuat Batas Tegangan Izin

Kg/cm2 Kg/cm2

Tarik 981-3920 294.20

Lentur 686-2940 98.07

Tekan 245-981 78.45

E /tarik 196.1x103 196.1x10

3


11

Gambar 2.1 Hubungan Tegangan-Regangan Bambu dan Baja


2.3.3. Perlakuan pada Bambu sebagai Tulangan

Ghavarni (2004) menyatakan bahwa penelitian terkait bambu sebagai pengganti

tulangan didalam beton bertulang telah dilakukan sejak tahun 1979 di Brazil dan

Puertorico. Peningkatan kuat lekat atau adhesi antara tulangan dengan beton dapat

mencegah terjadinya selip. Bambu akan mengembang ketika pori bambu menyerap air dan

saat beton telah mengeras dan menyusut, bambu ikut menyusut dengan tingkat yang lebih

besar dari beton. Oleh karena itu, tulangan bambu perlu diberi perlakuan khusus berupa

pemberian lapisan kedap air dan kemudian dilumuri pasir. Sehingga permukaan bambu

akan menjadi kasar dan daya lekat bambu terhadap beton menjadi tinggi. Jika bambu tidak

diberi perlakuan seperti yang telah dijelaskan maka akan menyebabkan kondisi seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Perilaku Bambu yang Tidak Dilapisi Kedap Air

Sumber: Ghavarni (2004)

12

Keterangan Gambar 2.2:

(a) Bambu dalam Beton Segar,Bambu Tidak Dilapisi Cat dan Akan Menyerap Air

Beton

(b) Bambu Menyerap Air dan Mengembang Sehingga Menyebabkan Retak Pada

Beton

(c) Bambu Menyusut dan Membusuk Akibat Kontak dengan Udara Luar

2.4. Kuat Tekan Beton

Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat

kasar dan halus, air, dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air terhadap semen

merupakan faktor utama didalam penentuan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan

air semen maka semakin tinggi kekuatan tekan yang dimiliki beton. (Wang, 1985:9).

Kekuatan tekan beton (f’c) dinyatakan dengan pengujian benda uji silinder berukuran

diameter 15 cm dan tinggi 30 cm yang telah berumur 28 hari. Kuat tekan beton ini

menggambarkan mutu dari beton tersebut. Kuat tekan dapat dihitung dengan persamaan

sebagai berikut:

Dimana : f’c = kuat tekan beton (N/mm2)

P = beban yang diberikan (N)

A = luas penampang yang tertekan (mm2)

2.5. Kuat Lekat antara Tulangan dan Beton

Salah satu persyaratan dalam struktur beton bertulang adalah adanya lekatan (bond)

antara tulangan dan beton, sehingga dengan anggapan bahwa apabila struktur beton

diberikan beban tidak terjadi slip antara baja tulangan dan beton dengan memberikan

panjang penyaluran yang cukup. Pengangkuran mekanis dari ujung tulangan dapat

digunakan untuk mendapatkan integritas dari sistem, tulangan harus diangkurkan dengan

jalan menanamkannya melewati titik dimana beban menimbulkan tarik maksimum dengan

jarak yang cukup untuk mengembangkan kapasitas tarik penuh dari batang tulangan

(Wang,1993:197).

Tegangan lekatan adalah tegangan geser pada permukaan beton yang ditimbulkan

akibat adanya gaya tarik dan tekan pada baja. Jika tegangan lekat melalui suatu nilai batas,

baja tulangan berubah tempat atau bergeser, perubahan tempat ini menimbulkan tegangan

luncur untuk menahan penggeseran (Rooseno,1954:36).

13

Mekanisme lekatan antara baja tulangan dan beton menurut Nawy (1998),

MacGregor, J.M (1992) dan Noruji (1996) dibentuk antara lain dengan adanya:

1. Adhesi, yaitu ikatan kiwiawi yang terbentuk pada seluruh bidang kontak antara

beton dan tulangan akibat adanya proses reaksi pengerasan antara air dan semen.

2. Gripping, yaitu pegangan akibat penyusutan dari beton yang telah mengering di

sekeliling beton.

3. Friksi, yaitu disebabkan adanya permukaan yang tak beraturan pada bidang

kontak antara baja tulangan dan beton.

4. Interlocking, yaitu disebabkan adanya interaksi antara ulir baja tulangan dengan

matrik beton yang mengelilinginya, namun hal ini tidak terjadi pada baja

tulangan polos.

Menurut Nawy (1998) ada 3 jenis pengujian yang dapat menentukan kualitas lekatan

elemen tulangan yaitu Pull Out, Embedded Rod dan Pengujian Balok. Keruntuhan yang

terjadi pada beton bertulang dapat terjadi pada saat pengujian biasanya ditunjukkan oleh

salah satu atau lebih dari peristiwa berikut:

1. Transverse Failure yaitu adanya retak pada beton arah transversal atau

melintang akibat tegangan tarik yang tidak dapat ditahan oleh selimut beton,

keruntuhan ini akan menurunkan tegangan lekat antara baja tulangan dan beton.

2. Splitting Failure yaitu adanya retak pada beton arah longitudinal atau

memanjang akibat tegangan radial geser yang tidak dapat ditahan oleh selimut

beton, keruntuhan ini akan menurunkan tegangan lekat antara baja tulangan dan

beton.

3. Pull Out Failure atau Selip yaitu kondisi dimana baja tulangan tercabut dari

beton tanpa mengalami retak yang diakibatkan komponen tegangan geser yang

memecah lekatan antara baja tulangan dan beton.

4. Baja tulangan mencapai leleh yaitu apabila baja tulangan meleleh diikuti oleh

kontraksi atau pengecilan diameter tulangan.

2.6. Kapasitas Lentur pada Balok Beton Bertulang

Lentur pada balok merupakan akibat dari adanya regangan yang timbul karena

adanya beban luar. Beban-beban yang bekerja pada struktur, baik berupa beban hidup,

beban mati maupun beban lain seperti beban angin ataupun beban karena susut dan beban

14

yang bekerja karena perubahan temperatur akan menyebabkan adanya lentur dan deformasi

pada elemen struktur.

Menurut Nawy (1998), apabila bebannya bertambah, maka pada balok terjadi

deformasi dan regangan tambahan yang mengakibatkan timbulnya (atau bertambahnya)

retak lentur di sepanjang bentang balok. Bila bebannya semakin bertambah, pada akhirnya

dapat terjadi keruntuhan elemen struktur, yaitu pada saat beban luarnya mencapai kapasitas

elemen. Taraf pembebanan demikian disebut keadaan limit dari keruntuhan pada lentur.

Tegangan-tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. Tegangan ini

hampir selalu menentukan dimensi geometris penampang beton bertulang. Proses desain

yang mencakup pemilihan dan analisis penampang biasanya dimulai dengan pemenuhan

persyaratan terhadap lentur, kecuali untuk komponen struktur yang khusus seperti pondasi.

Asumsi-asumsi yang digunakan dalam menetapkan perilaku penampang adalah

sebagai berikut:

a) Distribusi regangan dianggap linier, asumsi ini berdasarkan hipotesis Bernauli

yaitu penampang yang datar sebelum mengalami lentur akan tetap datar dan

tegak lurus terhadap sumbu netral setelah mengalami lentur.

b) Regangan pada baja dan beton disekitarnya sama sebelum terjadi retak pada

beton atau leleh pada baja

c) Beton lemah terhadap tarik. Beton akan retak pada taraf pembebanan kecil yaitu

10% dari kekuatan tekannya. Akibatnya bagian beton yang mengalami tarik

pada penapang diabaikan dalam perhitungan analisis dan desain, juga tulangan

tarik yang ada dianggap memikul gaya tarik tersebut.

Agar keseimbangan gaya horisontal terpenuhi, gaya tekan C pada beton dan gaya

tarik T pada tulangan harus saling mengimbangi, maka C = T, distribusi tegangan dan

regangan pada penampang balok dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Menurut Dipohusodo (1994:28) pada penampang balok kondisi awal baja tulangan

dianggap teregang secara serempak dengan nilai regangan diukur pada pusat beratnya.

Namun, distribusi tegangan tekan aktual yang terjadi memiliki bentuk parabola sehingga

Whitney mengusulkan untuk menggunakan tegangan segiempat ekuivalen yang dapat

memudahkan perhitungan gaya tekan tanpa harus kehilangan ketelitian (Nawy, 1998:82).

15

Gambar 2.3. Distribusi Tegangan dan Regangan pada Beton Bertulang

Sumber: Nawy (1998:83)

Analisis mengenai kapasitas lentur pada balok bertulangan bambu telah dilakukan

oleh Ghavarni (2005). Distribusi tegangan dan regangan pada balok bertulangan bambu

dapat dilihat pada Gambar 2.4 . Analisis balok bertulangan bambu menggunakan prinsip

keseimbangan antara gaya tekan pada beton (C) dan pada tulangan bambu (T). Gaya tarik

pada tulangan bambu (T) diperoleh dari hasil perkalian tegangan lekatan (pull-out) dengan

luas geser. Hal ini berdasarkan keruntuhan yang terjadi pada balok beton bertulangan

bambu diakibatkan oleh hilangnya lekatan antara tulangan bambu dengan beton.

Gambar 2.4. Distribusi Tegangan dan Regangan pada Beton Bertulang Bambu

Sumber: Ghavarni (2005)

2.7. Keruntuhan pada Balok Beton Bertulang

Gambar 2.5. Ragam keruntuhan pada balok

Sumber: Nawy (1998)

16

Ragam keruntuhan balok merupakan fungsi dari kelangsingan balok yaitu

perbandingan antara bentang geser (av) dan tinggi efektif (d) balok. Keruntuhan yang

terjadi pada balok ditandai dengan munculnya retakan pada balok. Nawy (1998)

mengkategorikan ragam keruntuhan menjadi tiga yaitu keruntuhan lentur, keruntuhan tarik

diagonal dan keruntuhan tekan akibat geser.

2.7.1. Keruntuhan Lentur (Flexure Failure)

Keruntuhan lentur terutama terjadi pada sepertiga tengah bentang. Beberapa retak

halus berarah vertikal terjadi didaerah tengah bentang. Retak-retak ini diakibatkan oleh

tegangan geser (υ) yang sangat kecil dan tegangan lentur (f ) yang sangat dominan yang

besarnya hampir mendekati tegangan utama horizontal (ft maks) (Nawy, 1998). Apabila beban

bertambah terus, maka retak-retak pada tengah bentang akan bertambah, dan retak awal

yang sudah terjadi akan semakin melebar dan semakin panjang menuju garis atau sumbu

netral. Hal ini bersamaan dengan semakin besarnya lendutan di tengah bentang. Apabila

balok tersebut underreinforced, maka keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan daktail

yang ditandai terlebih dahulu dengan lelehnya tulangan tarik.

Gambar 2.6. Pola retak keruntuhan lentur


2.7.2. Keruntuhan Tarik Diagonal (Diagonal Tension Failure)

Keruntuhaan diawali dengan mulai terjadinya retak-retak di tegah bentang, berarah

vertikal yang berupa retak halus yang diakibatkan oleh lentur. Kemudian diikuti dengan

rusaknya lekatan antara tulangan dengan beton sekitarnya pada perletakan. Menurut Nawy

(1998) keruntuhan ini terjadi apabila kekuatan balok dalam diagonal tarik lebih kecil

daripada kekuatan lenturnya. Tanpa peringatan sebelum runtuh, dua atau tiga retak

diagonal terjadi pada jarak sekitar 1,5d sampai 2d dari muka perletakan. Retak diagonal

akan melebar ke dalam retak tari diagonal utama untuk mencapai kestabilannya.

Sedangkan, retak lentur tidak menjalar ke garis aau sumbu netral, pada kegagalan getas

17

(brittle) ini lendutan yang terjadi kecil. Balok yang mengalami keruntuhan tarik diagonal,

mempunyai perbandingan antara bentang geser (a), dengan tinggi penampang (d) sebesar

2,5–5,5 untuk beban perpusat.

Gambar 2.7. Pola retak keruntuhan tarik diagonal


2.7.3. Keruntuhan Geser Tekan (Shear Compression Failure)

Keruntuhan ini dimulai dengan timbulnya retak lentur yang halus berarah vertikal

pada tengah bentang, tetapi tidak menjalar karena terjadinya kehilangan lekatan antara

tulangan longitudinal dengan beton disekitarnya pada daerah perletakan. Hal tersebut

diikuti dengan retak miring yang lebih curam daripada retak diagonal tarik secara tiba-tiba.

Kecepatan menjalar semakin berkurang sebagai akibat dari hancurnya beton pada tepi yang

tertekan dan terjadinya redistribusi tegangan pada daerah atas. Ragam keruntuhan ini

bersifat getas, namun demikian keruntuhan getas ini harus dihindari karena sifatnya yang

tidak memberi peringatan terlebih dahulu.

Gambar 2.8. Pola retak keruntuhan geser tekan


2.8. Lendutan pada Balok Beton Bertulang

Komponen struktur harus memenuhi kemampuan kelayanan (serviceability) pada

tingkat beban kerja (layan) atau mampu menjamin tercapainya perilaku struktur yang

18

cukup baik. Kemampuan kelayanan batas hanya dalam strata beban kerja, tidak pada kuat

batas dan ditentukan oleh lendutan, retak, korosi tulangan dan rusaknya permukaan balok.

Lendutan merupakan deformasi yang terjadi akibat adanya beban yang bekerja pada suatu

balok. Dalam mengevaluasi apakah balok masih cukup baik untuk digunakan, perencana

harus melakukan evaluasi lendutan dan perilaku retak pada balok. Menurut Nawy

(1998:256), hubungan beban-defleksi (load-deflection) balok beton bertulangan pada dasarnya

dapat diidealisasikan menjadi bentuk trilinier seperti pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9. Kurva Trilinier Beban-Lendutan


Sebelum terjadinya retak (rupture), terdapat tiga daerah dari idealisasi beban-

lendutan antara lain

1. Daerah I: Tahap Pra Retak (Precracking stage)

Gambar 2.10. Tahap Pra Retak

Pada daerah ini batang structural belum terjadi retak akibat pembebanan.

Daerah I (praretak) pada dasarnya berupa garis lurus yang memperlihatkan perilaku

elastis penuh, Tegangan tarik maksimum pada balok di daerah ini kurang dari kekuatan

tarik lenturnya yang kurang dari modulus retak (rupture) (fr) beton. Kekakuan lentur

EI dari balok dapat diestimasi dengan modulus young Ec dari beton dan momen inersia

19

penampang beton bertulang tak retak. Daerah praretak berhenti ketika tegangan beton

mencapai kekuatan modulus rupture-nya (fr) yang diperlihatkan dengan munculnya

retak lentur pertama pada balok.

2. Daerah II: Tahap Pasca Retak (Postcracking stage)

Praretak berakhir saat munculnya retak pertama dan selanjutnya bergerak

menuju daerah kedua. Hampir semua balok terletak pada daerah ini saat beban mulai

bekerja. Saat beban bekerja balok akan mengalami keretakan di sepanjang bentangnya.

Jika balok pada tumpuan sederhana dibebani maka akan mengalami retak yang

semakin lebar dan dalam pada lapangan, sedangkan pada tumpuan hanya terjadi retak

minor yang tidak lebar. Apabila sudah terjadi letak lentur, kontribusi kekuatan tarik

beton tidak ada lagi dan mengakibatkan menurunnya kekuatan lentur penampang. Hal

ini ditunjukkan oleh kurva beban-defleksi pada daerah ini semakin landai dibandingkan

daerah tahap praretak. Semakin besar retaknya, akan semakin berkurang kekakuannya

sampai mencapai suatu nilai yang berupa lower-bound (batas bawah) sehubungan

dengan momen inersia penampang retak. Gambar 2.11. Section 2a menunjukan

distribusi tegangan pada saat terjadinya retak pada balok beton.

Gambar 2.11. Variasi distribusi tegangan dan retak pada balok beton bertulang

20

3. Daerah III: Tahap Retak Postserviceability

Pada tahap ini kekakuan penampang hilang karena retak yang cukup banyak

dan lebar disepanjang bentang. Sehingga pada kurva beban-lendutan pada daerah III ini

jauh lebih datar daripada daerah-daerah sebelumnya. Apabila beban terus-menerus

bertambah, maka regangan pada tulangan tarik (εs) akan terus bertambah melebihi

regangan lelehnya (εy) tanpa adanya tegangan tambahan. Balok dikatakan telah runtuh

secara struktural apabila tulangan tariknya mulai leleh. Balok ini terus-menerus

mengalami defleksi tanpa adanya tambahan beban dan retak semakin terbuka sehingga

garis netral mendekati serat tepi tekan. Hal ini menyebabkan keruntuhan sekunder yang

dapat mengakibatkan kehancuran total pada beton.

Adapun menurut SNI 2002, lendutan harus diperhitungkan dan dibatasi

sehingga mempunyai kekuatan yang cukup. Tabel 2.3. menunjukkan besarnya lendutan

izin maksimum pada setiap komponen struktur.

Tabel 2.3 Lendutan Izin Maksimum

Sumber: SNI, 2002

21

2.9. Jarak Kait

Jarak kait adalah jarak antara kait berupa klem selang dengan kait yang lainnya pada

1 tulangan. Jenis keruntuhan yang dapat terjadi karena pengaruh dari jarak kait adalah

keruntuhan geser. Semakin dekat atau rapat jarak antar kait maka keruntuhan geser yang

didapatkan akan semakin kecil, begitu pula jika semakin semakin jauh atau renggang maka

keruntuhan geser yang akan didapat semakin besar.

2.10. Klem Selang

Klem selang digunakan dalam berbagai kebutuhan sehari-hari seperti pada bidang

kelautan, industry, pertanian dan kimia. Klem selang banyak digunakan sebagai pengaman

ujung dari selang ke regulator dan selang ke kompor gas. Instalasi klem selang sangat

mudah, pengguna hanya perlu memberikan gaya torsi pada klem selang. Penggunaan klem

selang diharapkan dapat memberikan gaya lekatan yang lebih baik antara tulangan bambu

dan beton.

Gambar 2.12 Klem Selang

Hal yang harus diperhatikan dalam instalasi klem selang adalah pengencangannya.

Pengencangan klem selang yang salah dapat menyebabkan kerusakan tulangan pada beton

bertulangan bambu. Pengencangan sendiri dilakukan untuk memberikan gaya pada klem

selang. Pengencangan klem selang harus dilakukan dengan memperhatikan torsi

pengencangan yang sesuai. Pada pipa jika klem selang terlalu ketat maka akan terjadi

deformasi parah pada selang dan menyebabkan kerusakan serta kebocoran selang.

Kerusakan disebabkan oleh tapak atau jejak permanen yang dalam atau retak yang

dihasilkan oleh tekanan klem selang.

22

Gambar 2.13 Pengencangan pada Klem Selang

2.11. Hasil Penelitian Terdahulu

1. Jurnal berjudul “Model Balok Beton Bertulangan Bambu sebagai Pengganti

Tulangan Baja” disusun oleh Agus Setiya Budi, Kusno Adi Sambowo, dan Ira

Kurniawati dari Universitas Sebelas Maret pada tahun 2013. Pada penelitian ini,

pengujian yang dilakukan berupa pengujian kapasitas lentur balok beton

bertulangan bambu dengan menggunakan tipe tulangan bambu polos dan tipe

tulangan bambu takikan. Penggunaan tipe tulangan polos dan tipe tulangan bambu

masing-masing berasal dari jenis bambu Petung dan Wulung. Balok beton

berukuran 10 x 15 x 17 cm dengan metode pengujian fourth point loading system.

Dibuat benda uji balok beton bertulangan baja dengan diameter 10 mm sebagai

pembanding.

Hasil penelitian:

Tulangan bambu takikan dapat meningkatkan kapasitas lentur balok, yaitu

sekitar 110% terhadap tulangan bambu Petung polos dan sekitar 118% terhadap

tulangan bambu Wulung polos.

Kapasitas lentur balok tulangan bambu Petung takikan sekitar 41% dan

kapasitas lentur balok tulangan bambu Wulung takikan sekitar 28% terhadap

kapasitas balok tulangan baja polos.

2. Jurnal berjudul “Kuat Lekat Tulangan Bambu Wulung dan Petung Takikan

pada Beton Normal” disusun oleh Agus Setiya Budi dan Sugiyarto dari

Universitas Sebelas Maret pada tahun 2013. Benda uji yang digunakan dalam

penelitian ini adalah beton silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.

Tulangan bambu takikan berdimensi panjang 50 cm, lebar 1,5 cm, dan tebal 0,52

23

cm ditanam pada pusat beton silinder sedalam 15 cm. Sebagai pembanding,

digunakan tulangan baja polos berdiameter 10 mm.

Hasil penelitian:

Nilai kuat lekat rata-rata beton dengan tulangan baja polos adalah 0,127 Mpa.

Nilai kuat lekat rata-rata beton dengan tulangan bambu Petung takikan sejajar

sebesar 0,004818 MPa dan takikan tidak sejajar sebesar 0,007758 MPa.

Nilai kuat lekat rata-rata beton dengan tulangan bambu Wulung takikan sejajar

sebesar 0,002433 MPa dan takikan tidak sejajar sebesar 0,007076 MPa.

3. Jurnal berjudul “Peningkatan Kinerja Tulangan Bambu Pada Balok Beton

Bertulangan dengan Cara Perbaikan Kuat Lekat” disusun oleh Abdul Rochman

dari Universitas 22 Muhamadiyah Surakarta pada tahun 2005. Pada penelitian ini

dilakukan peningkatan kuat lekat tulangan bambu dengan cara melapisi permukaan

tulangan hingga kedap air. Pelapisan tulangan bambu dengan bahan kedap air

seperti vernis maupun teknik pembuatan tulangan bambu dengan cara pemilinan

bertujuan untuk mengurangi pengaruh kembang susut yang dimiliki oleh bambu.

Pengujian dilakukan dengan menggunakan benda uji balok berukuran 100 x 150 x

1500 mm sebanyak 9 buah.

Hasil penelitian:

Perbaikan kuat lekat meningkatkan kinerja tulangan bambu pada balok beton.

Beban retak awal meningkat 9,2% pada balok uji dengan tulangan bambu

divernis dan 20,1 % pada balok uji dengan tulangan bambu dipilin.

Beban maksimum meningkat 16,21% pada balok uji dengan tulangan bambu

divernis dan 32,43% pada balok uji dengan tulangan bambu dipilin.

4. Jurnal berjudul “Pengaruh Modifikasi Tulangan Bambu Gombong terhadap

Kuat Cabut Bambu pada Beton” disusun oleh Herry Suryadi, Matius Tri Agung,

dan Eigya Bassita Bangun dari Universitas Katolik Parahyangan pada tahun 2013.

Pada penelitian ini dilakukan modifikasi tulangan bambu untuk meningkatkan kuat

cabut bambu pada beton dengan cara melilitkan kawat tali dan memberikan

tonjolan pada tulangan bambu. Uji kuat cabut dilakukan dengan membenamkan

tulangan bambu sedalam 15 cm pada silinder beton dengan diameter 15 cm dan

tinggi 30 cm.

24

Hasil penelitian:

Modifikasi tulangan bambu mampu meningkatkan kuat cabut antara bambu

dan beton, hal ini ditunjukkan dengan besarnya rata-rata tegangan cabut

tulangan bambu yang dimodifikasi lebih besar dibandingkan dengan tulangan

bambu polos.

Ragam kegagalan pada tulangan bambu yang dililit dengan kawat adalah

kegagalan tumpu pada bambu. Lilitan kawat sudah tidak dapat lagi

mempertahankan posisinya sehingga tulangan bambu terlepas dari lilitan kawat

dan akhirnya tulangan bambu tercabut.

Ragam kegagalan pada tulangan bambu yang diberi tonjolan adalah kegagalan

geser pada tonjolan yang ditandai dengan terlepasnya tonjolan tersebut dengan

kegagalan searah dengan serat bambu.

2.12. Hipotesis Penelitian

Berdasarkan tinjauan pustaka diatas maka dapat diambil hipotesis sebagai berikut:

1. Jarak kait berupa klem selang berpengaruh terhadap kuat lentur balok

bertulangan bambu.

2. Jarak kait berupa klem selang berpengaruh terhadap respon lentur balok beton

bertulangan bambu.

25

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Tempat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Laboratorium Struktur dan

Bahan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil FT-UB. Waktu penelitian yang dilaksanakan pada

Semester Ganjil tahun ajaran 2016-2017.

3.2. Variabel Penelitian

Dalam penelitian ini variabel yang digunakan adalah variabel bebas dan variabel

terikat. Pengertian dari variabel bebas itu sendiri adalah variabel yang menyebabkan atau

memengaruhi, yaitu faktor-faktor yang diukur, dimanipulasi atau dipilih oleh peneliti untuk

menentukan hubungan antara fenomena yang diamati. Sedangkan pengertian dari variabel

terikat adalah faktor-faktor yang diamati dan diukur untuk menentukan adanya pengaruh

variabel bebas, yaitu faktor yang muncul, atau tidak muncul, atau berubah sesuai dengan

yang diperkenalkan oleh peneliti. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini dapat

dilihat dalam Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Variabel Penelitian

Pengujian Pengujian Lentur pada Balok

Varibel Bebas Pemasangan kait klem selang dengan jarak kait sebagai variabel

pembeda sebesar 12 cm dan 6 cm.

Variabel Terikat Kuat Lentur, lendutan dan pola retak

3.3. Alat dan Bahan Penelitian

3.3.1. Alat Penelitian

Macam alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Satu set ayakan untuk analisis agregat, baik agregat kasar maupun agregat halus

26

2. Timbangan dengan kapasitas 150 kg dengan ketelitian 100 gr. Timbangan

dengan kapasitas 5 kg dengan ketelitian 1 gr.

3. Cetakan atau bekisting balok beton bertulang dengan ukuran yang sudah

ditentukan.

4. Sendok semen.

5. Talam.

6. Cetakan beton dengan bentuk silinder.

7. Jangka sorong.

8. Mistar pengukur.

9. Obeng.

10. Kapur tulis.

11. Mesin pencampur beton (concrete mixer).

12. Satu set alat uji slump beton.

13. Mesin untuk uji tekan beton berbentuk silinder.

14. Alat pengukur besarnya lendutan berupa LVDT (Linear Variable Differential

Transformer).

15. Rangka penguji sebagai tempat benda uji pada saat pengujian (Loading frame).

16. Dongkrak Hidraulik (Hydraulic Jack) dan Load cell, untuk pemberian beban

secara bertahap.

3.3.2. Bahan Penelitian

Bahan yang digunakan dalam pengujian ini sebagai berikut:

1. Agregat Halus (Pasir).

2. Agregat Kasar (Kerikil).

3. Semen Gresik PPC (Portland Pozzolan Cement).

4. Air PDAM Kota Malang.

5. Bambu Petung.

6. Klem Selang.

7. Besi Polos.

8. Bendrat.

9. Cat.

27

3.4. Analisis Bahan

3.4.1. Agregat

Agregat yang digunakan dalam penelitian ini dioptimalkan agar keadaannya

mendekati keadaan yang sebenarnya di lapangan dan dijaga dari kotoran organik, lumpur

dan sampah yang dapat merusak kualitas beton. Pengujian meliputi analisis ayakan, berat

jenis, dan penyerapan berdasarkan standar ASTM C-33.

3.4.2. Semen

Semen, Portland Pozzolan Cement (PPC) merk Semen Gresik yang digunakan dalam

penelitian sebagai bahan untuk campuran beton tidak dilakukan pengujian secara khusus,

semen dikatakan dalam keadaan baik dan layak untuk digunakan apabilan semen tersebut

tidak dalam keadaan mengeras atau menggumpal.

3.4.3. Air

Air yang digunakan dalam penelitian ini tidak dilakukan pengujian secara khusus

karena merupakan air bersih yang berasal dari PDAM Kota Malang.

3.4.4. Tulangan

Tulangan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu dengan jenis

Bambu Petung yang berasal dari Kota Malang dan tidak dilakukan penggujian secara

khusus.

3.4.5. Beton

Mutu beton (f’c) yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebesar 30 MPa.

3.4.6. Klem Selang

Dalam penelitian ini, klem selang digunakan sebagai bahan pelekat beton dan

bambu. Ukuran dari klem selang yang digunakan adalah Ø3/4” dan Ø7/8”. Klem selang

yang digunakan tidak dilakukan pengujian secara khusus.

3.4.7. Besi Polos

Dalam penelitian ini, besi polos digunakan sebagai sengkang atau begel pada balok

beton bertulangan bambu. Ukuran dari besi polos yang digunakan adalah Ø6-200 mm.

28

3.5. Rancangan Penelitian

Penelitian yang dilakukan menggunakan balok bertulangan bambu yang berdimensi

18 cm x 25 cm x 160 cm, dengan variasi sampel sebagai berikut:

Faktor A = Jarak klem selang 12 cm dan 6 cm.

Faktor B = Rasio tulangan 0,96% dan 1,5%.

3.5.1. Rancangan Benda Uji Tekan

Untuk mengetahui mutu beton yang direncanakan sudah sesuai atau belum maka

dilakukan uji tekan beton. Rancangan benda uji tekan yang dilaksanakan pada penelitian

ini menggunakan mutu beton (f’c) sebesar 30 MPa. Benda uji atau campuran di cetak

menggunakan silinder berdiameter 15 cm dengan tinggi 30 cm.

3.5.2. Rancangan Benda Uji Kuat Lentur

Semua faktor tidak diabaikan dalam penelitian ini. Ragam yang terdapat dalam

penelitian ini melibatkan dua faktor yaitu faktor A dan faktor B. Faktor-faktor yang

digunakan dalam penelitian ini pada uji kuat lentur terdapat pada Tabel 3.2.

Tabel 3.2 Faktor Benda Uji Kuat Lentur

Faktor Taraf/Level Keterangan

A (Jarak Klem Selang)

a0 Tanpa klem selang

a1 12 cm

a2 6 cm

B (Rasio Tulangan) b1 1,2 x 1,2 cm (0,96%)

b2 1,5 x 1,5 cm (1,50%)

Tabel 3.3 Variasi Benda Uji Kuat Lentur

a0 a1 a2

b1 a0 b1 a1 b1 a2 b1

b2 a0 b2 a1 b2 a2 b2

Hasil defleksi atau lendutan dari benda uji yang sudah diuji akan dicatat pada form

pengujian lentur pada balok yang terdapat pada Tabel 3.4.

29

Tabel 3.4 Form Pengujian Lentur pada Balok

Benda Uji:

Beban (kg) Defleksi (mm)

1 2 3

3.6. Prosedur Penelitian

3.6.1. Pembuatan Tulangan Bambu

Langkah-langkah pembuatan tulangan bambu adalah sebagai berikut:

1. Bambu dipotong untuk dijadikan tulangan utama dengan ukuran 1,2 x 1,2 x 154

cm.

2. Bambu dipotong untuk dijadikan tulangan utama dengan ukuran 1,5 x 1,5 x 154

cm.

3. Pengukuran jarak antar klem selang menggunakan mistar pengukur. Jarak klem

yang digunakan dalam penelitian adalah 12 cm dan 6 cm. Jarak ditandai

menggunakan kapur tulis.

4. Pemasangan klem selang berukuran Ø3/4” sesuai dengan jarak dengan

pengencanan klem selang dilakukan dengan obeng sepanjang 17 strips dan untuk

klem selang berukuran Ø7/8” dilakukan pengencangan sepanjang 28 strips.

5. Melakukan pelapisan cat dan pasir pada tulangan bambu.

6. Tulangan bambu yang telah selesai di lapisi cat dan pasir kemudian dikeringkan.

3.6.2. Pengujian Kuat Tekan

Langkah-langkah dalam pelaksanaan pengujian kuat tekan beton adalah sebagai

berikut:

1. Benda uji diletakkan pada mesin secara tepat pada mesin tes kuat tekan beton.

Benda uji harus diletakkan secara sentris terhadap mesin.

30

2. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2

sampai 4 kg/m2.

3. Pembebanan dilakukan pada benda uji sampai benda uji mengalami keretakan

dan catat beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.

3.6.3. Pengujian Kuat Lentur

Tahap-tahap dalam pembuatan benda uji balok adalah:

1. Menyiapkan material dan peralatan yang akan digunakan untuk pembuatan

benda uji balok.

2. Menyiapkan bekisting dengan ukuran 18 x 25 x 160 cm dan memasang detail

penulangan seperti pada Gambar 3.1.

3. Pencampuran bahan-bahan dengan mesin pencampur beton.

4. Menuangkan campuran beton pada cetakan yang telah disiapkan.

(a)

(b)

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

2-1.2x1.2 cm

3-1.2x1.2 cm

2-1.2x1.2 cm

3-1.2x1.2 cm

Ø6-200

Ø6-200

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

2-1.2x1.2 cm

3-1.2x1.2 cm

2-1.2x1.2 cm

3-1.2x1.2 cm

Ø6-200

Ø6-200

31

(c)

(d)

Gambar 3.1 Benda uji balok dengan beberapa variasi

(a) Benda uji balok dengan rasio tulangan 0,96% (1,2 x 1,2 cm) dan jarak kait 12 cm

(b) Benda uji balok dengan rasio tulangan 0,96% (1,2 x 1,2 cm) dan jarak kait 6 cm

(c) Benda uji balok dengan rasio tulangan 1,50% (1,5 x 1,5 cm) dan jarak kait 12 cm

(d) Benda uji balok dengan rasio tulangan 1,50% (1,5 x 1,5 cm) dan jarak kait 6 cm

Tahap-tahap dalam pengujian lentur balok adalah:

Pengujian benda uji dilakukan pada saat balok berumur 28 hari. Benda uji balok

betin ditempatkan pada Loading frame dengan skema pembebanan seperti pada Gambar

3.2 dan Gambar 3.3.

Gambar 3.2 Skema pengujian balok sederhana

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

2-1.5x1.5 cm

3-1.5x1.5 cm

2-1.5x1.5 cm

3-1.5x1.5 cm

Ø6-200

Ø6-200

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

3.0

19.0

3.0

25.0

3.0 12.0 3.0

18.0 154.0

5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0

7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0

160.0

2-1.5x1.5 cm

3-1.5x1.5 cm

2-1.5x1.5 cm

3-1.5x1.5 cm

Ø6-200

Ø6-200

P

1/2 P 1/2 P

150.0

45.0 45.060.0

32

Gambar 3.3 Setting Alat Pengujian Balok Sederhana

3.7. Rancangan Analisis Data

3.7.1. P teoritis

Penelitian ini didasarkan pada analisis Ghavarni (2005) yang membahas mengenai

analisis lentur balok bertulangan bambu dengan kait. Analisis ini harus memenuhi prinsip

keseimbangan antara gaya tekan beton (C) dengan gaya tarik tulangan bambu (T). gaya

tarik tulangan bambu (T) didapat dari hasil perkalian tegangan lekat dengan luas geser

tulangan bambu. Nilai P maksimum teoritis digunakan untuk mengetahui besarnya beban

maksimum teoritis yang mampu ditahan oleh suatu balok.

Perhitungan P maksimum teoritis untuk benda uji balok:

Gambar 3.4 Definisi dari Distribusi Tegangan Balok Persegi Bertulangan Bambu.

Sumber: (Gharvani:2005)

33

As geser = Jumlah Tulangan x L x Luas Bidang Geser

Asumsikan beton telah mencapai regangan maksimum

Persamaan keseimbangan gaya :

Gaya Tarik = Gaya Tekan

T = Cc

As geser x μ = 0,85 x f’c x b x a

𝑎 = 𝐴𝑠 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 𝑥 𝜇

0,85 𝑥 𝑓′𝑐 𝑥 𝑏 …..……………………………………………(2-1)

Dengan :

μ : Tegangan lekat tulangan bambu

f’c : Tegangan tekan hancur beton

b : Lebar penampang balok beton

a : Kedalaman blok tekan prsegi ekivalen

Letak garis netral, 𝑐 = 𝑎

𝛽1 ……..…..……………………………………………(2-2)

Dengan nilai β1 untuk f’c ≤ 30 MPa adalah 0,85 dan untuk f’c > 30 MPa adalah

{0.85 − (0,05

7) (𝑓′𝑐 − 30)} ≥ 0,65.

Keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan tarik. Sehingga momen nominal dan

momen ultimate sebagai berikut:

Momen nominal, 𝑀𝑛 = 𝑇 𝑥 (𝑑 − 𝑎

2) ……………………...……………………(2-3)

Momen ultimate, 𝑀𝑢 = ∅ 𝑥 𝑀𝑛 ………………………......……………………(2-4)

𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠: 𝑀𝑚𝑎𝑘𝑠 = 1

2𝑃 (450)

𝑀𝑢 = 1

2𝑃 (450)

𝑃 = 1

450 𝑃 (2 𝑀𝑢)

3.7.2. Lendutan teoritis

Metode yang digunakan dalam menganalisa lendutan secara teoritis adalah metode

Conjugate Beam. Metode ini merupakan salah satu metode untuk menghitung besarnya

rotasi dan lendutan pada balok dan portal. Prinsip-prinsip metode ini adalah bidang momen

yang terjadi pada balok sebenarnya (real beam) dibagi dengan faktor kekakuan dari balok

(EI) dan diperlakukan sebagai beban pada balok fiktif (conjugate beam). Momen pada

suatu titik pada conjugate beam merupakan lendutan dititik tersebut.

34

Gambar 3.5 Conjugate beam pada balok beton bertulangan bambu.

Beban P yang digunakan merupakan beban saat keadaan elastis yang bernilai 2000

kg. Sehingga Ra = Rb = ½ (2000) = 1000 kg.

Momen sebenarnya : Ms = ½ P (45) = ½ (2000) (45) = 45000 kgcm

Beban conjugate : Q1 = ½ (45) {Ms} = ½ (45) {45000}= 1012500 kgcm2

Q2 = 60 {Ms} = 60 {45000} = 2700000 kgcm2

Q3 = ½ (45) {Ms} = ½ (45) {45000}= 1012500 kgcm2

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1012500+2700000+1012500 = 4725000 kgcm2

Ra’ = Rb’

= ½ Q = ½ (4725000) = 2362500 kgcm2

Nilai lendutan teoritis:

∆𝐸=𝑀𝐸′

𝐸𝐼 ………………………………………………......……………………(2-5)

Dengan : ME’ = Ra’ (75) – Q1 (⅓ . 45 + 30) – ½ Q2 (15)

= 2362500 (75) – 1012500 (⅓ . 45 + 30) - ½ (2700000) (15)

= 111375000 kgcm

𝐸𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 = 4700 √𝑓′𝑐

𝐼 = 1

12𝑏ℎ3

150.0

1/2 P 1/2 P

45.0 45.060.0

12 P (45) 1

2 P (45)

12 P (45) 1

2 P (45)

Q1 Q2 Q3Rb'Ra'

35

3.7.3. Uji Hipotesis

1. Metode Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah (Two-Way ANNOVA)

Pada penelitian ini digunakan annova dua arah dengan interaksi. Pengujian

klasifikasi dua arah dengan interaksi merupakan pengujian beda tiga rata-rata atau lebih

dengna dua faktor yang berpengaruh dan pengaruh kedua faktor tersebut diperhitungkan

(Hasan, 2003)

Rancangan penelitian pengujian kuat lentur balok bertulangan bambu dengan klem

selang seperti ditunjukkan pada Tabel 3.5 menggunakan analisis ragam klasifikasi dua

arah dengan interaksi

Tabel 3.5 Ragam Benda Uji Kuat Lentur Balok

a0 a1 a2

b1

a0 b1 – 1 a1 b1 - 1 a2 b1 - 1

a0 b1 – 2 a1 b1 - 2 a2 b1 - 2

a0 b1 – 3 a1 b1 - 3 a2 b1 - 3

b2

a0 b2 - 1 a1 b2 - 1 a2 b2 - 1

a0 b2 - 2 a1 b2 - 2 a2 b2 - 2

a0 b2 - 3 a1 b2 - 3 a2 b2 - 3

Hipotesis

Pengujian hipotesis dilakukan untuk menentukan apakah keragaman disebabkan

oleh perbedaan antar baris, antar kolom atau adanya interaksi. Dalam hal ini perbedaan

antar baris adalah pengaruh rasio tulangan, antar kolom adalah pengaruh jarak klem selang.

Ho’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur balok

beton bertulangan bambu dengan klem selang.

Ho’’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat lentur

balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.

Ho’’’ : Tidak ada interaksi antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang pada kuat

lentur balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.

36

Pada analisis ini didapatkan tiga hipotesis, namun dalam penelitian ini diperhatikan

pengaruh jarak kait berupa klem selang terhadap kuat lentur balok saja. Sehingga yang

diperhatikan adalah Ho” (pengujian hipotesis nol antar baris).

Tabel 3.6 Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi

a0 a1 a2 Total Rata-rata

b1 T01 T11 T21 T-1 �̅�−1

b2 T02 T12 T22 T-2 �̅�−2

Total T0- T1- T2- T

Rata-rata �̅�0− �̅�1− �̅�2− �̅�

T01 = (a0 b1 – 1) + (a0 b1 – 2) + (a0 b1 – 3)

Dari Tabel 3.6 didapatkan bahwa:

r (Banyaknya baris) = 2

c (Banyaknya kolom) = 3

n (Banyaknya data) = 3

Jumlah Kuadrat Total (JKT)

Jumlah Kuadrat Rata-rata Baris (JKB)

Jumlah Kuadrat Rata-rata Kolom (JKK)

𝐽𝐾𝑇 = ∑ ∑ ∑ 𝑋𝑖𝑗𝑘2 −

𝑇2

𝑟𝑐𝑛𝑛𝑘=1

𝑐𝑖=1

𝑟𝑗=1 ……………………......……………………(2-6)

= ({a0b1– 1}2 + {a0b1– 2}2 + {a0b1– 3}2 + ⋯ + {a2b2– 3}2) −𝑇2

𝑟𝑐𝑛

𝐽𝐾𝐵 = ∑ 𝑇−𝑗

2𝑟𝑖=1

𝑐𝑛 −

𝑇2

𝑟𝑐𝑛 ……………..……………………......……………………(2-7)

= 𝑇−1

2 + 𝑇−22

𝑐𝑛−

𝑇2

𝑟𝑐𝑛

𝐽𝐾𝐾 = ∑ 𝑇𝑖−

2𝑐𝑗=1

𝑟𝑛 −

𝑇2

𝑟𝑐𝑛 ……………..……………………......……………………(2-8)

=𝑇0−

2 + 𝑇1−2 + 𝑇2−

2

𝑟𝑛−

𝑇2

𝑟𝑐𝑛

37

JKB(K)

Jumlah Kuadrat Galat

JKG = JKT – JKB – JKK + JKB(K) ……………..…………………….………(2-10)

Tabel 3.7 Tabulasi Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi

Sumber

Keragaman

Jumlah Kuadrat Derajat

Bebas

Ragam F Rasio

1. Antar Baris JKB (r – 1)

2. Antar Kolom JKK (c – 1)

3. Interaksi JKB(K) (r–1)(c–1)

4. Galat JKG rc(n – 1)

Total JKT = JKB + JKK +

JKB(K) + JKG

rcn - 1

Level significance (α) = 0,05

Pengujian hipotesis nol Ho didasarkan atas pengaruh dari baris yang semuanya sama

dengan menghitung rasio F. Bila pengujian hipotesis nol Ho’ benar, uji hipotesis pada taraf

nyata α dengan penerimaan F1 < Fα [(r-1): rc(n-1)]. Pengujian hipotesis Ho” dinyatakan

benar jika uji pada taraf nyata α dengan penerimaan F2 < Fα [(c-1): rc(n-1)]. Sedangkan

pengujian hipotesisi nol Ho”’ benar jika pengaruh interaksi baris dan kolom semuanya

sama dengan nol.

2. Metode Analisis Regresi

Analisis regresi merupakan teknik analisis yang mencoba menjelaskan bentuk

hubungan antara dua peubah atau lebih khususnya hubungan antara peubah-peubah yang

mengandung sebab akibat. Dalam penelitian digunakan metode regresi linear dengan nilai

𝑠12 =

𝐽𝐾𝐵

(𝑟 − 1) 𝐹1 =

𝑠12

𝑠42

𝑠22 =

𝐽𝐾𝐾

(𝑐 − 1)

𝑠32 =

𝐽𝐾𝐵(𝐾)

(𝑟 − 1)(𝑐 − 1)

𝑠42 =

𝐽𝐾𝐺

𝑟𝑐(𝑛 − 1)

𝐽𝐾𝐵(𝐾) =∑ ∑ 𝑇𝑖𝑗

2𝑐𝑖=1

𝑟𝑗=1

𝑛−

∑ 𝑇−𝑗2𝑟

𝑖=1

𝑐𝑛−

∑ 𝑇𝑖−2𝑐

𝑗=1

𝑟𝑛 +

𝑇2

𝑟𝑐𝑛……………..……………………(2-9)

=𝑇01

2 + 𝑇022 + 𝑇11

2 + ⋯ + 𝑇222

𝑟𝑛−

𝑇−12 + 𝑇−2

2

𝑐𝑛−

𝑇0−2 + 𝑇1−

2 + 𝑇2−2

𝑟𝑛+

𝑇2

𝑟𝑐𝑛

𝐹2 = 𝑠2

2

𝑠42

𝐹3 = 𝑠3

2

𝑠42

38

peubah X dan Y. Peubah Y merupakan peubah Pmaks/faktor akibat dan peubah X adalah

peubah rasio tulangan/faktor penyebab. Metode ini digunakan dalam prediksi yang

berhubungan dengan karakteristik kualitas dan kuantitas.

Metode kuadrat terkecil dipilih dalam penelitian ini. Metode ini memilih suatu garis

regresi yang membuat jumlah kuadrat jarak vertikal dari titik-titik yang dilalui garis lurus

sekecil mungkin. Persamaan garis regresinya adalah

Y = a + bx, ……………..……………………......……………………..……….(2-11)

dimana

𝑎 =∑ 𝑋𝑖

2 ∑ 𝑌𝑖−∑ 𝑋𝑖 ∑ 𝑋𝑖𝑌𝑖

𝑛 ∑ 𝑋𝑖2−(∑ 𝑋𝑖

2) ……………..…………………………………….…….(2-12)

𝑏 =𝑛 ∑ 𝑋𝑖𝑌𝑖−∑ 𝑋𝑖 ∑ 𝑌𝑖

𝑛 ∑ 𝑋𝑖2−(∑ 𝑋𝑖

2) ……………..……………………………………….……..(2-13)

3.8. Diagram Alir Tahapan Penelitian

Mulai

Persiapan dan Pemeriksaan Material

Pengujian Material

A

39

Pembuatan Benda Uji Tekan

n = 18 buah Pembuatan Benda Uji Balok

n = 18 buah

Pengujian Tekan Beton Pengujian Lentur Balok

Analisis Data Hasil Uji Tekan Analisis Data Hasil Uji Lentur

Nilai Kuat Tekan,

Nilai Kuat Lentur Teoritis

Nilai Pmaks, Lendutan,

Pola Retak, Lebar Retak

Kesimpulan dan Saran

Selesai

A

40

(Halaman kosong)

41

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengujian Bahan

Pengujian bahan dalam penelitian ini meliputi analisis agregat halus (pasir), analisis

agregat kasar (kerikil) dan perencanaan campuran beton.

4.1.1. Analisis Agregat Halus dan Kasar

Analisis agregat halus dan kasar ini bertujuan untuk menentukan pembagian butir

(gradasi) agregat. Pelaksanaan penentuan gradasi ini dilakukan pada agregat halus dan

agregat kasar. Alat yang digunakan adalah seperangkat saringan dengan ukuran jaring-

jaring tertentu yang sudah ditentukan.

Data distribusi gradasi/butiran agregat digunakan dalam perencanaan campuran

adukan beton. Selain itu, pemeriksaan ini juga bertujuan untuk menghitung modulus

kehalusan (fineness modulus), kadar air, berat jenis jenuh kering permukaan (bulk specific

grafity saturated surface dry/SSD), penyerapan air (absorption) dan berat isi agregat yang

dibutuhkan dalam pencampuran beton. Hasil analisis agregat halus (pasir) dan agregat

kasar (kerikil) ditampilkan pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2.

Tabel 4.1. Hasil Analisis Agregat Halus (Pasir)

Material Analisis Nilai Satuan

Agregat Halus

Modulus kehalusan 3,071

Gradasi Zona 1

Kadar air 0,470 %

Berat jenis jenuh kering permukaan 2,690 kg/m3

Penyerapan air 2,669 %

Berat isi (Rodded) 1,733 gr/cc

Berat isi (Shoveled) 1,549 gr/cc

42

Tabel 4.2. Hasil Analisis Agregat Kasar (Kerikil)

Material Analisis Nilai Satuan

Agregat Kasar

Modulus kehalusan 8,960

Gradasi Maks. 20 mm

Kadar air 5,70 %

Berat jenis jenuh kering permukaan 3,127 kg/m3

Penyerapan air 1,053 %

Berat isi (Rodded) 1,654 gr/cc

Berat isi (Shoveled) 1,496 gr/cc

4.1.2. Perencanaan Campuran Beton Normal

Dalam penelitian ini, mutu beton (f’c) yang digunakan adalah 30 MPa. Agregat

halus berupa pasir, agregat kasar berupa batu pecah (alami) dan semen portland Tipe 1

adalah bahan yang digunakan untuk pencampuran beton dalam penelitian ini. Pada Tabel

4.3 dijelaskan mengenai perhitungan perencanaan campuran beton normal (mix design).

Tabel 4.3. Perencanaan Campuran Beton Normal f’c = 30 MPa

No Uraian Tabel/Grafik Nilai Satuan

1 Kuat tekan yang disyaratkan (2 HR, 5%) Ditetapkan 30 MPa

2 Deviasi standar Diketahui - MPa

3 Nilai Tambah (Margin) (K=1,64) 1,64*(2) 12 MPa

4 Kuat tekan rata2 yg ditargetkan (1) + (3) 42 MPa

5 Jenis Semen Ditetapkan Normal (Tipe I) -

6 Jenis Agregat Kasar Ditetapkan Batu pecah -

Jenis Agregat Halus Ditetapkan Pasir -

7 Faktor Air semen Bebas Tabel 2, Grafik 1/2 0,45 -

8 Faktor air semen Maksimum Ditetapkan 0,60 -

9 Slump Ditetapkan 60 - 180 mm

10 Ukuran Agregat Kasar Maksimum Ditetapkan 20 mm

11 Kadar Air Bebas TABEL 6 225 kg/m3

12 Jumlah semen (11) : (7) 500,00 kg/m3

13 Jumlah Semen Maksimum Ditetapkan - kg/m3

14 Jumlah Semen Minimum Ditetapkan 275 kg/m3

15 FAS yg disesuaikan - - -

16 Susunan besar butir agregat halus Grafik 3 - 6 Zona 1 -

17 Persen agregat halus Grafik 13 - 15 44% -

18 Berat jenis relatif agregat halus (SSD) Diketahui 2,69 kg/m3

19 Berat isi beton Grafik 16 2525 kg/m3

20 Kadar agregat gabungan (19) - (11) - (12) 1800,00 kg/m3

21 Kadar agregat halus (17) * (20) 792,00 kg/m3

22 Kadar agregat kasar (20) - (21) 1008,00 kg/m3

43

Banyaknya Bahan Semen Air Ag. Halus Ag. Kasar

(Teoritis) ( kg ) ( kg/m3 ) ( kg ) ( kg )

Tiap m3 dengan ketelitian 5kg (Teoritis) 500,00 225,00 792,00 1008,00

Tiap campuran benda uji 0.0773 m3 57.98 22.67 89.82 122.32

Proporsi (Teoritis) (1/3) 1 0,4 1,5 2,1

Dari hasil perhitungan campuran beton normal (mix design) yang terdapat pada

Tabel 4.3 didapatkan hasil bahwa campuran beton untuk satu balok dan satu silinder terdiri

dari semen sebesar 57.98 kg, air sebanyak 22.67 kg/m3, pasir sebesar 89.82 kg dan kerikil

sebesar 122.32 kg. Tabel dan grafik yang digunakan dalam perencanaan campuran beton

normal (mix design) dapat dilihat pada lampiran.

4.2. Pembuatan dan Perawatan Benda Uji

Pembuatan benda uji merupakan proses awal dalam penelitian yang meliputi

penulangan bambu berukuran 1.2 x 1.2 x 154 cm dan 1.5 x 1.5 x 154 cm. Kemudian

dilanjutkan dengan pemasangan klem selang dengan jarak 6 cm dan 12 cm. Untuk tahap

selanjutnya dilakukan 2 tahap proses pengecatan, yang pertama menggunakan cat minyak

dan yang kedua menggunakan sikadur dengan tipe 31CF Normal yang dapat dilihat dalam

Gambar 4.1.

(a) (b)

Gambar 4.1. Proses Pengecatan (a) Cat Minyak, (b) Sikadur 31CF Normal

Setelah proses pengecatan selesai, untuk tahap selanjutnya dilakukan penaburan

pasir pada tulangan. Proses penaburan ini dilakukan sampai pasir benar-benar menutupi

seluruh bagian tulangan yang sudah di cat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada

Gambar 4.2.

44

Gambar 4.2. Proses Penaburan Pasir pada Tulangan.

Selanjutnya dilakukan pemasangan tulanga bagi atau sengkang dengan jarak 200

mm.Untuk detail pembuatan benda uji dapat dilihat pada lampiran.

Sebelum dilakukannya pengecoran dilakukan pengikatan selimut beton (beton

decking) terhadap tulangan bambu. Gambar 4.3 menunjukkan detail pemasangan tulangan

pada setiap benda uji.

(a)

(b)

45

(c)

(d)

(e)

(f)

Gambar 4.3. Penulangan Benda Uji (a) A0B1, (b) A0B2, (c) A1B1, (d) A1B2, (e) A2B1, (f)

A2B2

46

Tahap selanjutnya adalah proses pengecoran dengan campuran yang sudah

didapatkan dari hasil perhitungan perencanaan campuran beton normal (mix design).

Pelaksanaan pencampuran benda uji dilakukan menggunakan mixer. Dan dilanjutkan

dengan tahap pengujian slump pada hasil pengecoran untuk memeriksa apakah

pencampuran sudah sesuai dengan perencanaan.

Setelah beton sudah berumur satu hari dilakukan proses perawatan yaitu dengan

curing. Perawatan (curing) adalah prosedur yang dilakukan untuk meningkatkan hidrasi

semen dan dengan demikian meningkatkan pertumbuhan kekuatan beton. Prosedur

perawatan terdiri dari pengendalian temperatur dan pergerakan kelembapan dari dan ke

dalam beton. Pengendalian kelembapan bukan hanya mempengaruhi kekuatan, tetapi juga

durabilitas beton.

Untuk cetakan atau bekisting pada benda uji silinder bisa dilepas saat beton berusia

1 hari dan untuk cetakan atau bekisting benda uji balok bisa dilepas saat balok sudah

berusia 3 hari.

Gambar 4.4. Benda Uji Balok dan Silinder.

4.3. Pengujian Slump

Nilai slump adalah selisih nilai antara tinggi beton basah dalam cetakan kerucut

terpancung dengan tinggi beton basah setelah cetakan kerucut tersebut diangkat. Nilai

slump menunjukkan workability atau kelecakan beton yang dibuat serta untuk mengukur

kekentalan campuran beton. Semakin tinggi slump, semakin cair campuran beton dan

semakin banyak kandungan udaran dalam campuran beton. Nilai slump ini berbeda-beda

untuk berbagai jenis konstruksi, karena tingkat kesulitan penempatan beton basah dalam

cetakan untuk setiap konstruksi berbeda. Jika nilai slump tidak ditentukan dalam

spesifikasi, maka nilai slump dapat dipilih dari tabel berikut untuk berbagai jenis

pengerjaan konstruksi. Tabel 4.4 memperlihatkan nilai slump yang didapatkan saat

pengecoran benda uji.

47

Tabel 4.4. Pengujian Slump.

No Benda Uji Slump

(cm)

No Benda Uji Slump

(cm)

No Benda Uji Slump

(cm)

1 A0B1 - 1 10 7 A1B1 - 1 10 13 A2B2 - 1 18

2 A0B1 - 2 10 8 A1B1 - 2 15 14 A2B2 - 2 16

3 A0B1 - 3 12 9 A1B1 - 3 9 15 A2B2 - 3 14

4 A0B2 - 1 10 10 A2B1 - 1 13 16 A1B2 - 1 17

5 A0B2 - 2 12 11 A2B1 - 2 12 17 A1B2 - 2 16

6 A0B2 - 3 13 12 A2B1 - 3 18 28 A1B2 - 3 17

Keterangan:

A0 = tanpa klem selang

A1 = jarak klem selang 12 cm


B1 = rasio tulangan 0,96%


Gambar 4.5. Grafik Nilai Slump (cm).

Dari Gambar 4.5 terlihat bahwa terjadi keragaman nilai slump pada setiap benda

uji. Variasi nilai slump ini dipengaruhi oleh kandungan air yang berbeda dan tipe agregat

serta gradasinya.

4.4. Pengujian Kuat Tekan

Tujuan dari pengujian kuat tekan beton adalah untuk mengetahui kekuatan benda

uji yang sudah dibuat. Pengujian yang dilakukan ketika beton silinder berusia 14 hari.

Jumlah benda uji silinder berjumlah 18 buah yang jumlahnya sama dengan jumlah benda

uji balok agar bisa mendapatkan karakteristik campuran beton pada balok. Hasil pengujian

kuat tekan untuk mutu beton rencana 30 MPa ditampilkan pada Tabel 4.5. Kuat tekan

48

beton yang didapatkan pada pengujian merupakan kuat tekan pada umur 14 hari sehingga

perlu dikonversikan menjadi kuat tekan beton pada umur 28 hari. Untuk nilai konversi bisa

dilihat pada PBI 1971 Tabel 4.4. Dari hasil pengujian didapat kuat tekan beton

karakteristik pada umur 28 hari rata-rata sebesar 269.760 kg/cm2. Nilai yang diperoleh kuat

tekan beton karakteristik meleset dari target yang direncanakan yaitu sebesar 30 MPa (300

kg/cm2).

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Silinder

Benda Uji

Luas

Penampang

(cm2)

Berat

(kg)

P maks

(kg)

Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan

Rata-rata

(kg/cm2) 14 hari 28 hari

A0B1

1 176.7146 12.22 36800 208.2454 236.643

212.421 2 176.7146 11.92 31900 180.5171 205.133

3 176.7146 12.22 30400 172.0288 195.487

A0B2

1 176.7146 12.18 35600 201.4548 228.926

295.803 2 176.7146 12.5 48300 273.3221 310.593

3 176.7146 12.04 54100 306.1434 347.890

A1B1

1 176.7146 12.18 37600 212.7725 241.787

266.223 2 176.7146 12.02 51800 293.1280 333.100

3 176.7146 12.34 34800 196.9277 223.781

A1B2

1 176.7146 12.26 42000 237.6714 270.081

268.581 2 176.7146 12.3 41500 234.8420 266.866

3 176.7146 12.34 41800 236.5396 268.795

A2B1

1 176.7146 12.22 47900 271.0586 308.021

279.298 2 176.7146 12.32 56000 316.8952 360.108

3 176.7146 12.08 26400 149.3934 169.765

A2B2

1 176.7146 11.96 35900 203.1524 230.855

296.232 2 176.7146 12.06 44000 248.9891 282.942

3 176.7146 12.34 58300 329.9105 374.898

Keterangan:






Hasil uji kuat tekan beton dari pengujian kuat tekan silinder kemudian

dibandingkan dengan hasil pengujian Hammer Test. Pengujian ini merupakan salah satu

cara untuk memeriksa mutu beton tanpa merusak struktur. Hammer Test dilakukan hanya

sebagai pembanding, oleh karena itu pengujian hanya dilakukan kepada 3 benda uji. Hasil

pengujian Hammer Test dapat dilihat pada Tabel 4.6.

49

(a) (b)

Gambar 4.6. Pengujian Mutu Beton (a) Uji Tekan Silinder, (b) Hammer Test

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Hammer Test.

Elemen Struktur Balok

Lokasi Pada Elemen Horizontal Vertikal Horizontal

Sudut Pukulan 0 -90 0

Kode Bidang Uji A1B2 - 2 A2B2 - 1 A2B2 - 2

Titik Tembak Ke-

Nilai Lenting

Palu Beton ( R )

1 30 27.5 32

2 30.5 25 34

3 31.5 25 30

4 32 25 30

5 32 29 25

6 30 27 32

7 32 24 33

8 32 30 29

9 33 30 24

10 32 32 32

Jumlah N 10 10 10

R Maksimum 33 32 34

R Minimum 30 24 24

R Rata-rata 31.5 27.45 30.1

R Rata-rata terkoreksi 31.5 27.45 30.1

Perkiraan Kuat Tekan

Beton Terkoreksi (kubus)

kg/cm2

265.2 244.8 245

Koreksi ke

Silinder 0.083 22.0116 20.3184 20.335

Kuat tekan Silinder 26.6866 23.0855 28.2942

50

Gambar 4.7. Perbandingan Hasil Uji Tekan Silinder dan Hammer Test Balok Beton.

Pada Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan antara hasil kuat tekan

dengan Hammer test. Pada hasil kedua tes tersebut didapatkan perbedaan karena metode

perawatan yang berbeda antara benda uji balok dengan benda uji silinder. Seperti yang

dijelaskan pada Tabel 4.6 bahwa untuk benda uji balok diuji menggunakan Hammer test

dan untuk benda uji silinder diuji menggunakan Uji Tekan. Pada benda uji balok,

perawatan dilakukan dengan karung goni yang dibasahi secara periodik sehingga

kehilangan air lebih banyak dibanding kehilangan air yang terjadi padabenda uji silinder

(perawatan dengan merendam di bak perendaman).

Permukaan Finish

Air Bleeding

Daerah yang lemah

Gambar 4.8. Bleeding yang Terjadi pada Beton.

Dari kedua hasil pengujian maka didapatkan mutu beton yang tidak sesuai dengan

yang direncanakan dikarenakan terdapat beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi,

diantaranya adalah kurangnya kualitas bahan, banyak variasi pada hasil Slump Test, serta

pemakaian Vibrator saat pengecoran yang terlalu lama dapat mengakibatkan Bleeding.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.8 bagaimana terjadinya Bleeding pada

benda uji balok.

51

4.5. Pengujian Kuat Lentur Balok Bertulangan Bambu

Pengujian kuat lentur balok bertulangan bambu ini digunakan untuk mengetahui

berapa besar kapasitas beton dalam menahan beban serta mengetahui bagaimana pengaruh

variasi jarak kait dan rasio tulangan terhadap kuat lentur balok bertulangan bambu.

4.5.1. Pemodelan Beban

Benda uji balok dengan dimensi 18 x 25 x 160 cm yang berjumlah 18 buah dengan

6 buah benda uji kontrol (tanpa menggunakan klem) diuji sebagai balok sederhana (2

tumpuan) dengan tumpuan sendi dan roll. Sebelum dilakukan pengujian lentur balok beton

, benda uji balok dicat terlebih dahulu menggunbakan cat berwarna putih baik pada sisi

depan maupun belakang dan diberi grid dengan ukuran 5x5 cm agar lebih mudah dalam

melihat atau membaca retak pada balok. Untuk tahap selanjutnya, dengan meletakkan

benda iji balok pada kedua tumpuan sederhana dan diletakkan Spider Beam (penyebar

beban dari Load Cell). Pembacaan lendutan dilakukan dengan memasang LVDT pada

kedua titik beban. Pemodelan pembebanan pada struktur balok ditunjukkan pada Gambar

4.9.

Gambar 4.9. Pemodelan Beban pada Benda Uji Balok.

4.5.2. Hasil Pengujian Lentur Balok Beton

Hasil dari pengujian lentur balok beton ini salah satunya adalah berapa besar nilai

beban maksimum yang dapat ditahan oleh balok beton bertulangan bambu dengan berbagai

variasi yang sudah direncanakan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam Tabel 4.7.

52

Tabel 4.7. Beban Maksimum pada Balok Beton Bertulangan Bambu.

Benda Uji Pmaks (kg) Pmaks Rata-rata

(kg) Standar Deviasi Koefisien varasi

A0B1

1 5400

5733.3333 850.4901 15% 2 5100

3 6700

A0B2

1 11500

8800 2805.3520 32% 2 5900

3 9000

A1B1

1 6900

6633.3333 230.9401 3% 2 8100

3 6500

A1B2

1 7200

6533.3333 650.6407 10% 2 5900

3 6500

A2B1

1 6500

6366.6667 550.7571 9% 2 6100

3 6000

A2B2

1 6800

7600 692.8203 9% 2 8000

3 9800

Keterangan:






Gambar 4.10. Beban Maksimum pada Balok B1.

53

Gambar 4.11. Beban Maksimum pada Balok B2.

Berdasarkan Tabel 4.7, Gambar 4.10 serta Gambar 4.11 dapat dilihat bahwa

terdapat banyak variasi beban maksimum yang dapat ditahan oleh balok bertulangan

bambu dengan atau tanpa klem selang. Koefisien variasi yang paling besar terjadi pada

benda uji A2B2 dengan besar 32%. Hal ini berarti data yang didapat pada benda uji ini

bersifat heterogen.

Hasil yang lain yang didapatkan dalam pengujian lentur balok adalah nilai lendutan

yang terjadi. Hasil lendutan maksimum pada masing-masing benda uji balok ditampilkan

pada Tabel 4.8.

Tabel 4.8. Lendutan Maksimum pada Benda Uji Balok.

Benda Uji Pmaks (kg) Lendutan (mm)

Titik 1

Lendutan (mm)

Titik 2

Lendutan (mm)

Rata-rata

A0B1

1 5400 -18.6 -27.33 -22.965

2 5100 -15.99 -24.2 -20.095

3 6700 -18.84 -25.54 -22.19

A0B2

1 11500 -66.83 -42.05 -54.44

2 5900 -34.72 -15.2 -24.96

3 9000 -28.36 -12.62 -20.49

54

A1B1

1 6900 -40.44 -23.59 -32.015

2 8100 -30.6 -15.21 -22.905

3 6500 -23.84 -12.63 -18.235

A1B2

1 7200 -23.97 -14.27 -19.12

2 5900 -24.85 -13.76 -19.305

3 6500 -26.23 -11.56 -18.895

A2B1

1 6500 -68.8 -16.87 -42.835

2 6100 -20.74 -11.16 -15.95

3 6000 -27.23 -25.35 -26.29

A2B2

1 6800 -22.38 -10.7 -16.54

2 8000 -30.39 -21.11 -25.75

3 9800 -31.57 -14.58 -23.075

Keterangan:






Gambar 4.12. Lendutan pada Balok A0B1.


55





Gambar 4.12 sampai dengan Gambar 4.17 menunjukkan grafik lendutan

maksimum yang terjadi pada setiap benda uji balok bertulangan bambu. Penggambaran

56

grafik dilakukan dengan melihat besarnya lendutan dari arah depan benda uji. Dalam

grafik dibedakan 4 titik pengamatan yaitu titik 0 yang merupakan titik dengan tumpuan roll

(+0.00), titik 1 yang merupakan titik beban pertama dengan jarak 45 cm dari tumpuan roll

(+45.00), titik 2 yang merupakan titik beban kedua dengan jarak 105 cm dari tumpuan roll

(+105.00) dan titik 3 yang merupakan titik dengan tumpuan sendi dengan jarak 150 cm

dari tumpuan roll (+160.00). Detail titik pengamatan dapat dilihat pada Gambar 4.12.

Pada Gambar 4.12, kecenderungan lendutan terbesar terjadi pada titik 2 sehingga

keruntuhan balok A0B1 dapat terjadi pada titik tersebut. Sedangkan pada Gambar 4.13

sampai dengan Gambar 4.17 lendutan cenderung besar pada titik 1 sehingga kemungkinan

terjadi runtuh lebih besar pada titik 1 dibandingkan dengan titik 2. Detail keruntuhan serta

bagaimana penyebaran retaknya akan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya.

Grafik lendutan yang terjadi pada setiap benda uji relatif memiliki bentuk yang

seragam walaupun beban maksimum yang dapat ditahan balok berbeda. Namun, dilihat

pada Gambar 4.13 terdapat 1 grafik lendutan yang berbeda dari 2 grafik lainnya pada

benda uji yang sama. Grafik yang berbeda tersebut (grafik biru) merupakan grafik dari

benda uji A0B2-1. Kejanggalan juga terjadi pada Gambar 4.16, grafik benda uji A2B1-1

(grafik biru) menyimpang jauh dari benda uji lainnya. Perbedaan yang terjadi pada benda

uji A0B2-1 dan A2B1-1 disebabkan oleh beberapa kesalahan dari penguji dalam menguji

kelenturan pada balok. Kesalahan ini dapat dilihat dengan keruntuhan pada balok A2B1-1

yang dapat dilihat pada Gambar 4.18. Pada Gambar 4.18 terlihat bahwa penurunan hanya

terjadi pada titik 1, sedangkan pada titik 2 cenderung diam, Hal ini terjadi karena penguji

melakukan kesalahan dalam pemasangan spider beam sehingga menyebabkan beban pada

titik 2 tidak sepenuhnya bekerja.

Gambar 4.18. Keruntuhan pada Balok A2B1-1.

57

Dengan melakukan pengujian lentur pada balok maka didapatkan nilai lendutan,

retak dan rusaknya permukaan balok. Nilai yang didapat akan menentukan kemampuan

kelayanan (serviceavility) suatu balok beton bertulangan bambu. Hubungan beban dan

lendutan diidelisasikan menjadi tiga daerah yaitu daerah pra retak, pasca retak dan retak

postserviceability.

Gambar 4.19. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B1-1.

Garis lurus yang terlihat pada Gambar 4.19 menunjukkan daerah I (praretak) yang

berarti balok masih berperilaku elastis penuh. Pada beban 2700 kg benda uji balok A1B1-1

mengalami retak lentur awal sehingga daerah praretak berhenti pada nilai beban ini.

Munculnya retak lentur pertama ini dikarenakan tegangan beton telah mencapai kekuatan

modulus rupture-nya. Modulus rupture/retak berhubungan dengan kekuatan tekan beton

yang ditunjukkan dengan persamaan (4-1)

Mutu beton untuk benda uji A1B1 adalah sebesar 26.6223 MPa sehingga nilai

modulus retak pada benda uji A1B1-1 adalah sebesar 3.0958 MPa. Sedangkan tegangan

beton didapatkan dengan menggunakan persamaan (4-2)

58

Nilai tegangan beton yang lebih tinggi (= 3.12 MPa) dibandingkan modulus retak

(=3.0958 MPa) menyebabkan munculnya retak lentur pertama pada balok. Setelah terjadi

retak lentur pertama daerah selanjutnya yang terjadi adalah daerah II (pasca retak). Daerah

ini ditunjukkan dengan terdapatnya garis mendatar sebagai tanda dimulainya daerah

plastis. Benda uji A1B1-1 memiliki garis mendatar yang berjumlah lebih dari satu. Garis

mendatar ini dapat dilihat pada Gambar 4.19 dengan kondisi a,b,c,d dan e. Kondisi ini

menunjukkan terjadinya selip (pergeseran) pada tulangan bambu dengan beton yang

disebabkan oleh klem selang pada tulangan bambu yang terlepas didalam beton. Ketika

selip yang terjadi semakin banyak maka retak yang ditimbulkan akan semakin besar dan

banyak jumlahnya. Jika keadaan ini telah terjadi maka kontribusi kekuatan tarik dari balok

beton tidak ada lagi dan mengakibatkan menurunnya kekuatan beton dalam menahan

beban. Hal ini juga dapat dilihat dari Gambar 4.19 yang menunjukkan kurva beban dan

lendutan pada daerah II semakin landai dibanding daerah I.

Daerah II berakhir pada beban 6500 kg dan dilanjutkan dengan daerah III. Pada

Gambar 4.16 daerah III ditunjukkan dengan kurva beban-lendutan yang jauh lebih datar

dibanding dengan daerah I maupun II. Hal ini menunjukkan bahwa kekakuan penampang

balok telah hilang karena retak yang terjadi cukup banyak dan lebar disepanjang bentang.

Pada daerah ini balok terus menerus mengalami defleksi dan retak semakin lebar sehingga

menyebabkan keruntuhan total pada beton. Keruntuhan yang terjadi pada benda uji A1B1-1

ditampilkan pada kondisi f. Detail penggambaran pola retak dan keruntuhan balok beton

bertulangan bambu dapat dilihat pada Lampiran 10.

Keruntuhan yang terjadi pada setiap benda uji tidak sama. Hal ini dikarenakan

beberapa faktor seperti mutu benda uji, dan banyaknya terjadi selip pada setiap benda uji.

Selip yang terjadi pada setiap benda uji tidak sama kemungkinan dikarenakan oleh

pengecoran yang berbeda pada setiap benda uji. Pengecoran yang berbeda menyebabkan

porositas yang berbeda pada setiap benda uji.

Grafik hubungan antara beban dan lendutan yang terjadi pada balok dapat dilihat

pada Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4.25.

59

Gambar 4.20. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A0B1


60



61



Berdasarkan Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4.25, terdapat perbedaan

bentuk grafik hubungan lendutan dengan beban yang terjadi pada setiap benda uji balok

bertulangan bambu dengan atau tanpa klem selang. Perbedaan yang mencolok terlihat

bahwa pada setiap benda uji memiliki beberapa loncatan nilai lendutan. Loncatan lendutan

terjadi paling banyak pada benda uji A1B1 seperti terlihat pada Gambar 4.21. Banyaknya

62

loncatan yang dimiliki benda uji A1B1 adalah sebanyak 4 buah dengan nilai loncatan

terbesar senilai 1.98 mm. Dari hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa banyaknya jumlah

loncatan lendutan bergantung pada ada atau tidaknya klem selang pada benda uji. Pada

benda uji yang dipasang klem selang yaitu benda uji A1 dan A2 memiliki jumlah loncatan

lendutan yang lebih banyak dan lebih besar dibandingkan dengan benda uji tanpa klem

selang (A0). Hal ini dikarenakan klem selang menahan lendutan yang terjadi dengan

melepaskan secara perlahan ikatan klem selang dengan beton tanpa merusak ikatan beton

dengan tulangan bambu. Hal yang sama juga terjadi pada benda uji yang memiliki rasio

tulangan berbeda. Pada balok yang memiliki tulangan dengan rasio 1.5% memiliki sedikit

loncatan lendutan dibandingkan dengan rasio 0.96%. Besarnya rasio tulangan

menyebabkan klem selang melekat secara sempurna dengan tulangan bambu. Pelekatan

secara sempurna serta rasio tulangan yang besar ini yang mampu menahan gaya yang

terjadi.

Pada Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4.25 didapatkan bahwa beton

mengalami fase elastis, plastis sampai dengan mencapai titik keruntuhan pada balok beton.

Namun, pada Gambar 4.21 terjadi grafik yang tidak ideal. Grafik yang dimiliki oleh benda

uji A0B2-1 memiliki kejanggalan pada saat beban mencapai angka 10000 kg. Kejanggalan

dapat dilihat dari kurva yang seharusnya sudah mencapai daerah III (dilihat dari

kelandaian) dan langsung terjadinya runtuh namun balok A0B2-1 ini kemudian mengalami

kenaikan dengan kelandaian yang lebih kecil dari sebelumnya. Hal ini dapat disebabkan

karena saat pengujian pemberian gaya tidak continue. Pada awal benda uji A0B2-1

menggunakan load cell dengan kemampuan 10 ton (keadaan asli hanya dapat menahan

hingga 8500kg) saja namun saat pengujian pada beban tersebut tidak mengalami

keruntuhan. Setelah itu pemberian beban dihentikan saat beban mencapai 8500 kg dan

dilanjutkan dengan menganti load cell dengan kemampuan 25 ton.

4.6. Analisis Lentur Balok Bertulangan Bambu

Analisis lentur yang terjadi pada balok dihitung dan dilihat berdasarkan regangan

yang terjadi pada balok. Nilai regangan yang terjadi mengikuti regangan pada benda uji

pullout yaitu sebesar 0.002.

4.6.1. Teoritis

Perhitungan kekuatan lentur balok bertulangan bambu secara teoritis bertujuan

untuk mencari nilai beban yang mampu di tahan oleh suatu balok pada regangan 0.002.

63

Perhitungan beban (P) untuk benda uji balok sesuai dengan perhitungan pada Bab III.

Berikut ini contoh perhitungan P Teoritis Balok A1B2:

Perhitungan P teoritis berdasarkan nilai kuat lekat yang didapatkan dari hasil uji

Pull Out dengan besarnya mutu beton tergantung dari hasil uji tekan silinder.

b (lebar penampang balok) = 180 mm

d (tinggi efektif balok) = 200.5 mm

As geser (Jumlah Tulangan x L x Luas Bidang Geser) = 2x1540mm (2 x(15+15mm))

= 184800 mm2

f'c (Tegangan tekan hancur beton) = 26.858 MPa

μ (Tegangan lekat tulangan bambu) = 0.336 MPa

Asumsikan beton telah mencapai regangan maksimum

Persamaan keseimbangan gaya :

Gaya Tarik = Gaya Tekan

T = Cc

As geser x μ = 0,85 x f’c x b x a

184800 mm2 x 0.336 N/mm2 = 0,85 x 26.858 N/mm2 x 180 mm x a

N = 4073.21 N/mm (a)

= 15.121 mm

Letak garis netral, = 17.789 mm

Keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan tarik. Sehingga momen nominal dan momen

ultimate sebagai berikut:

Momen nominal,

= Nmm

Momen ultimate,

= 0.8 x Nmm

= 9590604.46 Nmm

64

= 2 x (9590604.46 Nmm) / 450

= 42624.909 N

= 4262.491 kg

Dari hasil perhitungan didapat beban teoritis untuk balok A1B2 dengan mutu beton 26.858

MPa sebesar 4262.491 kg. Dengan cara yang sama, dapat dicari beban teoritis untuk benda

uji lainnya. Detail perhitungan beban tiap benda uji dapat dilihat pada Lampiran 9. Hasil

perhitungan beban maksimum teoritis balok ditunjukkan pada Tabel 4.9.

Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Beban Maksimum Teoritis

No Benda Uji f’c (MPa) Pmaks (kg)

1 A0B1 21.2421 1521.3891

2 A0B2 29.5803 2694.9145

3 A1B1 26.6223 1323.294

4 A1B2 26.8581 4262.4909

5 A2B1 27.9298 1527.6511

6 A2B2 29.6232 3603.3698

Keterangan:






65

Gambar 4.26. Grafik Beban Maksimum Teoritis Setiap Benda Uji

Berdasarkan Gambar 4.26 dapat dilihat bahwa benda uji A1B2 menghasil beban

teoritis terbesar dibanding benda uji lainnya. Pada Gambar 4.26 juga terlihat bahwa terjadi

peningkatan ketahanan terhadap beban yang dialami benda uji dengan jarak klem 6 cm.

4.6.2. Aktual

Pengambilan nilai P didasarkan pada regangan yang sama yang terjadi pada

penampang Pull – Out dengan nilai regangan sebesar 0.002. Perhitungan didasarkan pada

kurvatur pada balok seperti Gambar 4.27.

Gambar 4.27. Kelengkungan yang Terjadi Pada Balok

Sumber: Dewi et al (2010,p.144)

66

Pada benda uji diasumsikan sebagai lentur murni tanpa memperhitungkan lentur tak

seragam yang terjadi.

Jari-jari atau radius kelengkungan, ρ

Kelengkungan, Ø

Ø = 1 / ρ = 1.774 x 10-5 mm

Defleksi, δ

Sehingga, P digunakan saat defleksi yang terjadi sebesar 4.9901 mm. Pencarian

nilai defleksi dilakukan dengan cara interpolasi. Contoh pencarian nilai pada benda uji

A1B1-1 sebagai berikut:

Nilai lendutan sebesar 4.9901 mm terjadi antara beban 3000 dan 3100 yang

memiliki lendutan masing-masing -3.84 dan -5.535.

Gambar 4.28. Nilai Beban dan Lendutan saat Regangan 0.002 Benda Uji A1B1-1

67

Beban yang didapat pada masing-masing benda uji setelah dilakukan pengujian

kuat lentur balok dapat dilihat pada Tabel 4.10.

Tabel 4.10. Beban dalam Keadaan Aktual

Benda

Uji

f'’c

(MPa)

P

(kg)

P Rata-rata

(kg)

Standar

Deviasi

Koefisien

Variasi

A0B1 21.2421

2528

2468.3448 137.9079 5.5871% 2311

2567

A0B2 29.5803

3266

3097.8318 486.9558 15.7192% 2549

3479

A1B1 26.6223

3068

3322.4283 220.6888 6.6424% 3440

3460

A1B2 26.8581

3052

3105.0561 73.2007 2.3575% 3075

3189

A2B1 27.9298

2926

2898.1417 78.8666 2.7213% 2959

2809

A2B2 29.6232

3516

3532.2849 108.2263 3.0639% 3648

3433

Keterangan:






68

Gambar 4.29. Perbandingan Beban pada Benda Uji B1

Gambar 4.30. Perbandingan Beban pada Benda Uji B2

Berdasarkan Gambar 4.29 dan Gambar 4.30 terlihat bahwa pemasangan jarak kait

klem selang berdampak pada besarnya beban yang dapat ditahan balok pada saat regangan

0.002.

69

4.6.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis

Hasil analisis beban secara teoritis yang didapatkan dari nilai regangan dan

tegangan lekat dari Pull-Out dibandingkan terhadap beban secara actual (eksperimen) pada

regangan 0.002. Perbandingan hasil beban aktual dan teoritis ditunjukkan pada Tabel 4.11

dan Gambar 4.31.

Tabel 4.11. Perbandingan Hasil Beban Aktual dan Teoritis

Benda Uji f'’c

(MPa)

P Aktual

(kg)

P Teoritis

(kg) KR (%)

A0B1 21.2421 2468.3448 1521.3891 38.3640%

A0B2 29.5803 3097.8318 2694.9145 13.0064%

A1B1 26.6223 3322.4283 1323.2940 60.1709%

A1B2 26.8581 3105.0561 4262.4909 37.2758%

A2B1 27.9298 2898.1417 1527.6511 47.2886%

A2B2 29.6232 3532.2849 3603.3698 2.0124%

Keterangan:






Gambar 4.31. Perbandingan Beban Aktual dan Teoritis

70

Pengujian yang dilakukan dengan memberikan beban secara terus menerus dengan

tahapan beban 100 kg ini menghasilkan nilai P yang beragam. Berdasarkan hasil

perbandingan P aktual dan P teoritis pada Tabel 4.11, terlihat bahwa hanya ada satu balok

beton yang memiliki kesalahan relatif <5% sedangkan ke lima benda uji lainnya memiliki

kesalahan relatif >5%. Dari Gambar 4.31 terlihat bahwa sebagian besar benda uji balok

menghasilkan nilai P aktual yang lebih besar dibandingkan P teoritis. Pada keadaan

lapangan kemampuan bahan penyusun balok beton menahan beban sedikit lebih besar dari

hasil perhitungan.

Pada perhitungan P teoritis disimpulkan bahwa semakin banyak jumlah kait pada

balok beton bertulangan bambu maka semakin besar pula beban yang dapat ditahan oleh

balok. Namun pada kenyataannya perhitungan teoritis dan aktual berbeda. Hal ini dapat

disebabkan oleh adanya rongga udara dalam beton yang dapat mempengaruhi besarnya

nilai modulus elastis actual balok tersebut. Oleh karena itu, perhitungan teoritis hanyalah

sebagai perhitungan pendekatan dari perencanaan yang ada di lapangan.

Pada hasil pengujian Pull-Out (dapat di lihat pada Lampiran 7) beban maksimum

terbesar yang dapat ditahan adalah benda uji A1B2. A1B2 merupakan benda uji dengan

pemasangan klem selang sedikit yaitu sebanyak 3 buah atau jarak 12 cm serta memiliki

rasio tulangan besar (1.5%). Pada pengujian Pull-Out semakin banyak klem selang yang

terpasang maka semakin kecil kemampuannya menahan beban. Hal ini dikarenakan

semakin banyak klem selang maka kemungkinan klem merusak tulangan semakin besar

karena jarak terlampau dekat.

Pengujian balok memiliki hasil yang berkebalikan dengan hasil pengujian Pull-Out.

Hasil pengujian balok beton bertulangan bambu menunjukkan bahwa semakin banyak

pemasangan kait klem selang maka semakin kecil beban yang dapat diterima dikarenakan

tulangan bambu patah terlebih dahulu. Tulangan bambu patah terlebih dahulu diakibatkan

oleh semakin banyaknya kait yang dipasang maka daya lekat tulangan dengan beton

semakin besar. Berbeda hal lagi dengan balok, jika semakin banyak pemasangan kait pada

tulangan maka akan mengurangi kelenturan pada bambu yang mengakibatkan semakin

kecil pula beban yang dapat diterima oleh balok. Tapi anggapan tersebut tidak berlaku

pada benda uji balok A1B2, dikarenakan keruntuhan yang terjadi pada balok merupakan

keruntuhan geser yang dapat dilihat pada Gambar 4.33. Oleh karena itu, pada beton

penggunaan klem harus diperhatikan jarak minimum pemasangan.

71

Gambar 4.32. Perbandingan Beban Aktual dengan Tidak Terdapat Kait.

Gambar 4.33. Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 12 cm.

Gambar 4.34. Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 6 cm.

72

4.7. Analisis Lendutan Balok Bertulangan Bambu

Data lain yang didapatkan saat pengujian lentur adalah nilai lendutan aktual.

Analisis lendutan ini didapat pada saat kondisi elastis dengan nilai P diantara 2000kg dan

1000kg. Sehingga pada saat teoritis penggunaan besaran P yang digunakan adalah selisih

antara kedua nilai tersebut yaitu 1000 kg. Sedangkan secara aktual digunakan selisih

lendutan yang terjadi antara 2000 kg dan 1000 kg.

4.7.1. Teoritis

150.0

500 kg 500 kg

45.0 45.060.0

22500 kg

Q1 Q2 Q3500 kg500 kg

22500 kg

22500 kg 22500 kg

Gambar 4.35. Conjugate Beam pada Balok Beton Bertulangan Bambu.

Beban P yang digunakan merupakan beban saat keadaan elastis yang bernilai antara 1000

kg dan 2000 kg. Sehingga, P yang digunakan adalah selisih antara keduanya yaitu sebesar

1000 kg. Ra = Rb = ½ (1000) = 500 kg.

73

Tabel 4.12 Momen akibat beban 1000 kg

Berikut contoh perhitungan lendutan teoritis untuk balok A1B2-2:

b = 18 cm

h = 25 cm

f’c = 26,6866 MPa

Dari hasil perhitungan didapat lendutan teoritis untuk balok A1B2-2 dengan mutu

beton 26,6866 MPa adalah sebesar 0.0979 mm. Dengan cara yang sama, dapat dicari

lendutan maksimum teoritis untuk benda uji lainnya. Detail perhitungan lendutan

Titik

(cm)

Momen

(kgcm)

Q1 = 0,5 x 45 x 22500 = 506250 kgcm2

Q2 = 60 x 22500 = 1350000 kgcm2

Q3 = 0,5 x 45 x 22500 = 506250 kgcm2

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 2362500 kgcm2

Ra’ = Rb’ = 1181250 kgcm2

0 0

15 7500

30 15000

45 22500

60 22500

75 22500

90 22500

105 22500

120 15000

135 7500

150 0

74

maksimum benda uji dapat dilihat pada Lampiran 11. Hasil perhitungan lendutan

maksimum teoritis balok ditunjukkan pada Tabel 4.13.

Data lendutan teoritis pada masing-masing benda uji beragam seperti yang

ditunjukkan pada Tabel 4.13. Lendutan A1B2 memiliki keragaman data yang lebih sedikit

dibanding yang lain yaitu sebesar 0.3015%. Berdasarkan Gambar 4.36, semakin banyak

pemasangan jumlah kait pada balok maka lendutan yang terjadi akan semakin kecil. Hal ini

dapat disebabkan karena pada benda uji dengan jarak kait 6 cm (A2) memiliki kuat tekan

(f’c) lebih besar dibanding dengan jarak kait 6 cm (A1). Besarnya nilai kuat tekan dapat

dilihat dari Tabel 4.5.

Tabel 4.13. Lendutan Teoritis Balok

Benda

Uji

f’c

(MPa)

ΔE

(mm)

Rata-rata

ΔE (mm)

Standar Deviasi Koefisien Variasi

A0B1 23.66425 0.104 0.110 0.005 4.9136%

20.5133 0.112

19.54873 0.114

A0B2 22.89259 0.106 0.094 0.010 11.0389%

31.05933 0.091

34.78902 0.086

A1B1 24.17869 0.103 0.099 0.010 10.2548%

33.31 0.088

22.37815 0.107

A1B2 27.00811 0.097 0.098 0.000 0.3015%

26.68659 0.098

26.8795 0.098

A2B1 30.80211 0.091 0.099 0.021 20.6476%

36.01082 0.084

16.97653 0.123

A2B2 23.0855 0.105 0.094 0.011 12.0342%

28.29421 0.095

37.48983 0.083

Keterangan:






75

Gambar 4.36. Lendutan Teoritis Balok.

4.7.2. Aktual

Lendutan aktual didapatkan dari hasil pengurangan lendutan pada beban 2000 kg

dan 1000 kg. Hasil pengujian lendutan actual dapat dilihat pada Tabel 4.14.

Tabel 4.14. Lendutan Aktual pada Benda Uji Balok

Benda

Uji

f’c

(MPa)

Δ

(mm) Rata-rata

Δ (mm) Standar Deviasi

Koefisien

Variasi

A0B1

23.66425 1.02

0.92 0.2179 23.6897% 20.5133 1.07

19.54873 0.67

A0B2

22.89259 0.655

0.642 0.0562 8.7583% 31.05933 0.69

34.78902 0.58

A1B1

24.17869 0.61

0.663 0.0611 9.2112% 33.31 0.65

22.37815 0.73

A1B2

27.00811 0.7

0.682 0.0275 4.0398% 26.68659 0.65

26.8795 0.695

A2B1

30.80211 0.615

0.658 0.0480 7.2980% 36.01082 0.71

16.97653 0.65

A2B2

23.0855 0.755

0.672 0.0764 11.3712% 28.29421 0.605

37.48983 0.655

76

Keterangan:






Gambar 4.37. Lendutan Maksimum Aktual

4.7.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis

Hasil analisis lendutan secara teoritis yang didapatkan dari perhitungan secara

Conjugate Beam dibandingkan terhadap lendutan actual hasil eksperimen. Perbandingan

hasil lendutan ditunjukkan pada Tabel 4.15 dan Gambar 4.38.

Tabel 4.15. Perbandingan Lendutan Aktual dan Teoritis Balok

Benda Uji Lendutan Aktual

ΔE (mm)

Lendutan Teoritis

Δ (mm) KR (%)

A0B1 0.92 0.110 88.048%

A0B2 0.642 0.094 85.347%

A1B1 0.663 0.099 85.062%

A1B2 0.682 0.098 85.690%

A2B1 0.658 0.099 84.910%

A2B2 0.672 0.094 85.964%

77

Keterangan:






Gambar 4.38. Lendutan Maksimum Aktual dan Teoritis

Berdasarkan Tabel 4.13 dan Gambar 4.38 terdapat perbedaan hasil lendutan yang

terjadi antara hasil teoritis dengan hasil eksperimen. Perbedaan yang sangat besar

ditunjukkan dengan nilai KR diatas 85%. Lendutan teoritis terbesar senilai 0.110

sedangkan lendutan actual terbesar senilai 0.92 mm. Perbedaan besar lendutan yang

terlampau jauh dapat disebabkan oleh berbagai faktor seperti ketidak sesuaian modulus

elastisitas pada perhitungan dan actual serta dapat disebabkan pula oleh keberagaman

ukuran dimensi balok. Dimensi balok yang tidak seragam atau prismatic sedikit

mempengaruhi perbedaan hasil teoritis dengan eksperimen.

4.8. Pola Retak Balok Bertulangan Bambu

Pengamatan pola retak dilakukan untuk mengetahui korelasi antara pola retak

dengan beban maksimum yang dapat dipikul balok. Korelasi pola retak dilakukan dengan

78

mengelompokkan hasil pola retak seluruh benda uji menjadi sesuai dengan jarak klem

selang dan besarnya rasio tulangan. Pengamatan ini juga bertunjuan untuk mengetahui

proses terjadinya retak dalam menentukan perilaku retak dan keruntuhan yang terjadi pada

balok.

Saat pengujian berlangsung, dilakukan pengamatan retak pada setiap peningkatan

beban. Setiap terjadinya retak pada balok dilakukan panandaan dengan spidol serta

dilakukan penomoran sesuai dengan beban yang tertera. Setelah dilakukan penomoran

dilakukan pengambilan gambar dan dilanjutkan dengan pembebanan selanjutnya. Dari

hasil pengambaran pola retak maka dapat diidentifiksi jenis retak dan pola keruntuhan

yang terjadi pada masing-masing benda uji. Beban pertama saat terjadi retak dapat dilihat

pada Tabel 4.16.

Tabel 4.16. Hasil Pengamatan Pola Retak Balok

Benda Uji Pmaks

(kg)

Pε=0.02

(kg)

Pretak (kg) Jumlah Retak

P Rata-rata Depan Belakang

A0B1

1 5400 2528 2000

2100

3 4

2 5100 2311 2000 2 2

3 6700 2567 2300 5 5

A0B2

1 11500 3266 2600

2366.6667

4 4

2 5900 2549 2200 4 4

3 9000 3479 2300 3 3

A1B1

1 6900 3068 2700

2900

4 4

2 8100 3440 3000 4 4

3 6500 3460 3000 4 4

A1B2

1 7200 3052 2400

2633.3333

4 4

2 5900 3075 2900 3 3

3 6500 3189 2600 5 5

A2B1

1 6500 2926 2500

2566.6667

3 3

2 6100 2959 2700 2 2

3 6000 2809 2500 2 2

A2B2

1 6800 3516 2300

2800

4 4

2 8000 3648 2800 4 4

3 9800 3433 3300 3 3

Keterangan:






79

Gambar 4.39. Pola Retak pada Balok A0B1-1


80



81



82

4.9. Lebar dan Panjang Retak Balok Berulangan Bambu

Tabel 4.17. Hasil Pengamatan Lebar Retak

Benda

Uji

Lebar

retak (mm) Gambar

A0B1-1 6,959

A0B1-2 2,839

A0B1-3 6,890

A0B2-1 15,364

A0B2-2 8,388

83

A0B2-3 6,479

A1B1-1 10,871

A1B1-2 10,913

A1B1-3 8,933

A1B2-1 9,358

84

A1B2-2 9,324

A1B2-3 54

A2B1-1 16,656

A2B1-2 17,007

A2B1-3 8,933

85

A2B2-1 8,037

A2B2-2 5,4

A2B2-3 9,324

Dari Tabel 4.15 dapat dilihat bahwa lebar retak setiap benda uji berbeda, kondisi

ini dikarenakan benda uji balok memiliki variasi baik dari rasio tulangan maupun jarak

pemasangan kait pada tulangan. Maka variasi dari rasio tulangan dan pemasangan jarak

kait berpengaruh pada nilai dari besar lebar retak balok bertulangan bambu.

4.10. Analisis Tegangan Tulangan Bambu

Keruntuhan pada balok beton bertulangan bambu dengan atau tanpa klem selang

diasumsikan terjadinya selip antara tulangan beton pada uji kuat lentur balok. Asumsi

diambil karena pada hasil uji kuat lentur tidak ada tulangan bambu yang mengalami

kehancuran. Selip atau gelincir dapat dilihat saat bertambahnya retak secara terus menerus

pada balok. Pada saat tahahan gelincir atau selip semakin besar dari pada kekuatan tarik

beton maka akan terbentuk retak baru pada daerah tersebut dan terjadi distribusi tegangan

baru di sekitar retak baru tersebut. Pola retak pada setiap benda uji balok dapat dilihat pada

Lampiran 10.

Jika tegangan balok semakin besar maka beton disekeliling tulangan akan pecah

atau retak dan jika salah satu jenis retak beton ini terjadi terus menerus sampai ujung

batang maka batang tulangan akan tergelincir terhadap beton dan balok akan mengalami

86

keruntuhan. Untuk itu tulangan harus dapat mempertahankan tariknya yaitu kekuatan

lelehnya pada elemen struktur tanpa adanya kegagalan lekatan.

Penelitian yang dilakukan tidak mencakup penelitian mengenai tegangan leleh pada

beton. Sehingga digunakan nilai tegangan leleh yang dimiliki oleh bambu petung dari

penelitian yang dilakukan oleh Morisco sebesar 190 MPa. Pada penelitian ini dilakukan

perbandingan hasil teoritis tegangan leleh dari tulangan bambu dengan hasil tegangan leleh

tulangan dari penelitian terdahulu. Bila hasil perhitungan teoritis tegangan leleh lebih kecil

maka balok beton bertulangan bambu mengalami keruntuhan lekatan (akibat selip/gelincir

tulangan dengan beton). Hasil perhitungan teoritis tegangan leleh pada benda uji Pull-Out

dan Balok dapat dilihat pada Tabel 4.16.

Perhitungan Teoritis Tegangan Leleh pada Benda Uji Pull-Out

Contoh perhitungan pada benda uji Pull-Out A1B1-1

P = 399.2188 kg (untuk 1 tulangan bambu)

A = 1 cm x 1 cm = 1 cm2

Perhitungan Teoritis Tegangan Leleh pada Benda Uji Balok

Contoh perhitungan pada benda uji Balok A1B1-1

P = 3067.8549 kg

Mn = Mu / Ø

= 0.5 P (45 cm) / 0.80

= 0.5 (3067.8549 kg) 45 cm / 0.80

= 86283.4186 kgcm = 8628341.857 Nmm

87

Dari akar persamaan diatas, didapatkan nilai a sebesar 11.8969 mm. kemudian nilai a

dimasukkan pada persamaan T.

Besarnya nilai tegangan dihitung dengan beban yang berasal dari nilai T.

Dari hasil perhitungan diatas didapat nilai tegangan yang lebih kecil dari nilai

tegangan leleh bambu pada penelitian terdahulu (190 MPa). Dengan melihat Tabel 4.18

diketahui bahwa benda uji tidak ada satupun yang melebihi nilai tegangan leleh penelitian

sebelumnya. Dapat dipastikan bahwa keruntuhan balok bertulangan bambu diakibatkan

oleh kehilangan lekatan antara tulangan dengan beton dan tulangan bambu belum

mengalami leleh. Gambar 4.45 memperlihatkan terjadinya selip pada benda uji balok.

Gambar 4.45. Keruntuhan Lekatan pada Balok.

88

Tabel 4.18. Tegangan Leleh Teoritis pada Setiap Benda Uji

Benda Uji Pull-Out Balok

P (kg) σ (MPa) P (kg) σ (MPa)

A0B1 - 1 290.6250 29.0625 2527.6553 120.2778

A0B1 - 2 1212.5000 121.2500 2310.7041 110.1104

A0B1 - 3 175.0000 17.5000 2566.6752 122.8699

A0B2 - 1 1063.8889 73.8812 3265.7321 109.7458

A0B2 - 2 554.1667 38.4838 2549.1419 84.3873

A0B2 - 3 1391.6667 96.6435 3478.6215 115.6616

A1B1 - 1 399.2188 39.9219 3067.8549 146.7019

A1B1 - 2 582.4074 58.2407 3439.8245 163.5424

A1B1 - 3 470.5000 47.0500 3459.6054 166.5817

A2B1 - 1 1272.9167 88.3970 3052.0140 101.8036

A2B1 - 2 2018.7500 140.1910 3074.5838 102.6127

A2B1 - 3 1550.0000 107.6389 3188.5706 106.5073

A2B2 - 1 790.0000 79.0000 2926.2285 138.8465

A2B2 - 2 405.0000 40.5000 2959.1202 139.9761

A2B2 - 3 483.3333 48.3333 2809.0763 135.6309

A1B2 - 1 1807.3864 125.5129 3516.4598 118.4629

A1B2 - 2 1278.1250 88.7587 3647.5525 122.1526

A1B2 - 3 969.2308 67.3077 3432.8425 113.9043

Keterangan:






89

4.11. Uji Hipotesis

Uji hipotesis dalam penelitian ini ditunjukkan untuk mengetahui ada atau tidaknya

pengaruh rasio tulangan dan interaksinya dengan jarak klem selang terhadap kuat lentur

balok beton bertulangan bambu dengan atau tampa klem selang.

4.11.1. Metode Two-Way ANNOVA

Pengujian hipotesis dilakukn menggunakan analisis ragam klasifikasi dua arah

dengan interaksi. Pengambilan analisis ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh rasio

tulangan dan jarak klem selang serta mengetahui apakah ada interaksi diantara pengaruh-

pengaruh tersebut.

Untuk menentukan apakah ada atau tidaknya pengaruh maupun interaksi perlu

dilakukan uji hipotesis nol. Level of significance (α) yang digunakan adalah senilai 0.05.

Pengaruh Rasio Tulangan (Antar Baris)

Ho’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur


α1 = α2 = α3 = .. = αr = 0

H1’ : Ada pengaruh yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur balok

beton bertulangan bambu dengan klem selang.

Sekurang-kurangnya satu αi ≠ 0

Pengaruh Jarak Klem Selang (Antar Kolom)

Ho’’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat


β1 = β 2 = β 3 = .. = β c = 0

H1’’ : Ada pengaruh yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat lentur


Sekurang-kurangnya satu β i ≠ 0

Interaksi

Ho’’’ : Tidak ada interaksi antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang

pada kuat lentur balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.

(α β )11 = (α β )12 = (α β )13 = .. = (α β )rc = 0

H1’’’ : Ada interaksi antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang pada kuat


Sekurang-kurangnya satu αβ ij ≠ 0

90

Tabel 4.19. Data Beban Balok saat Regangan 0.002.

Rasio Tulangan

Jarak Klem Selang B1 B2

A0

2527.6553

2310.7041

2566.6752

3265.7321

2549.1419

3478.6215

A1

3067.8549

3439.8245

3459.6054

3052.0140

3074.5838

3188.5706

A2

2926.2285

2959.1202

2809.0763

3516.4598

3647.5525

3432.8425

Jumlah Total (T) 55272.2631

Dari data pada Tabel 4.16 diketahui bahwa banyaknya jumlah baris (r) adalah sebanyak 3

buah, jumlah kolom (c) adalah sebanyak 2 dan banyaknya data (n) adalah 3 buah.

Tabel 4.20. Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi

A0 A1 A2 Total

B1 7405.0345 9967.2848 8694.4250 26066.7443

B2 9293.4955 9315.1684 10596.8548 29205.5187

16698.5301 19282.4533 19291.2797 55272.2631

Jumlah Kuadrat Total (JKT)

= 172392639.1712 - 169723503.4992

= 2669135.6720

Jumlah Kuadrat Rata-rata Baris (JKB)

= 170270831.5381- 169723503.4992

= 547328.0389

91

Jumlah Kuadrat Rata-rata Kolom (JKK)

= 170467897.2645- 169723503.4992

= 744393.7653

JKB(K)

= 171736360.5599 - 170467897.2645 + 169723503.4992

= 721135.2565

Jumlah Kuadrat Galat

JKG = 172392639.1712 - 171736360.5599

= 656278.6113

Ho’ : α1 = α2 = α3 = .. = αr = 0 (Pengaruh baris nol)

H1’ : Sekurang-kurangnya satu αi ≠ 0

Ho’’ : β1 = β 2 = β 3 = .. = β c = 0

H1’’ : Sekurang-kurangnya satu β i ≠ 0

Ho’’’ : α β )11 = (α β )12 = (α β )13 = .. = (α β )rc = 0

H1’’’ : Sekurang-kurangnya satu αβ ij ≠ 0

Taraf nyata α = 0.05

r = 2, c = 3, n =3

df1 = r – 1 = 1

df2 = c – 1 = 2

df3 = (r – 1)(c – 1) = 2

df4 = rc (n – 1) =12

Fα [(r-1): rc(n-1)] = F0.05 [1: 12] = 4.75

Fα [(c-1): rc(n-1)] = F0.05 [2: 12] = 3.89

Fα [(r-1) (c-1): rc(n-1)] = F0.05 [2: 12] = 3.89

Daerah kritik : F1 > 4.75 F2 > 3.89 F3 > 3.89

92

Pengujian Statistik :

Tabel 4.21. Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi

Sumber

Keragaman

Jumlah

Kuadrat

Derajat

Bebas Ragam F Rasio

Prob-

value

1. Antar Baris

JKB ( r - 1)

0.82%

547328.0389 1 547328.039 10.01

2. Antar Kolom JKK (c-1)

744393.77 2 372196.883 6.81 1.06%

3. Interaksi JKB (K)

(r-1) (c-

1)

721135.26 2 360567.628 6.59 1.17%

4. Galat JKG rc (n-1)

656278.61 12 54689.8843

Total 2669135.6720

Kesimpulan :

1. Karena F1 = 10.01 > 4.75 maka Ho’ ditolak dan disimpulkan bahwa ada pengaruh

yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur balok beton bertulangan

bambu dengan klem selang.

2. Karena F2 = 6.81 > 3.89 maka Ho’’ ditolak dan disimpulkan bahwa ada pengaruh

yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat lentur balok beton bertulangan

bambu dengan klem selang.

3. Karena F3 = 6.59 > 3.89 maka Ho’’’ ditolak dan disimpulkan bahwa ada interaksi

antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang pada kuat lentur balok beton

bertulangan bambu dengan klem selang.

93

Gambar 4.46. Grafik Beban dan Rasio Tulangan untuk Jarak Kait Klem Selang yang

Berbeda

Pada Gambar 4.46 dapat dilihat bahwa terdapat interaksi antara jarak pemasangan

kait dengan rasio tulangan pada beton bertulangan bambu dikarenakan terdapat garis yang

saling bersinggungan antara garis A1 dan A2. Maka dapat kita simpulkan bahwa

pemasangan kait yang paling baik adalah pada saat jarak 6 cm (A2) dan penggunaan rasio

tulangan 1.5% (B2) dikarenakan mampu menahan beban yang paling besar pada beton

bertulangan bambu.

4.11.2. Metode Analisis Regresi

Regresi Linear adalah suatu metode statistic yang mempelajari polsa dan mengukur

hubungan statistic antara dua atau lebih variabel. Tabel 4.2 akan menguji seberapa jauh

hubungan sebab akibat antara variabel X (rasio tulangan) terhadap variabel Y (kuat lentur

balok dengan satuan kg).

94

Tabel 4.22. Perhitungan Analisis Regresi

No Benda

Uji

Banyak Klem

Selang

P Maks

(Y) X2 Y2 XY

1 A0B1 - 1 0 2527,6553 0,00 6389041,36 0,00

2 A0B1 - 2 0 2310,7041 0,00 5339353,29 0,00

3 A0B1 - 3 0 2566,6752 0,00 6587821,41 0,00

4 A1B1 - 1 13 3067,8549 169,00 9411733,58 39882,11

5 A1B1 - 2 13 3439,8245 169,00 11832392,88 44717,72

6 A1B1 - 3 13 3459,6054 169,00 11968869,55 44974,87

7 A2B1 - 1 26 2926,2285 676,00 8562812,98 76081,94

8 A2B1 - 2 26 2959,1202 676,00 8756392,41 76937,13

9 A2B1 - 3 26 2809,0763 676,00 7890909,61 73035,98

10 A0B2 - 1 0 3265,7321 0,00 10665006,09 0,00

11 A0B2 - 2 0 2549,1419 0,00 6498124,48 0,00

12 A0B2 - 3 0 3478,6215 0,00 12100807,68 0,00

13 A1B2 - 1 13 3052,014 169,00 9314789,61 39676,18

14 A1B2 - 2 13 3074,5838 169,00 9453065,83 39969,59

15 A1B2 - 3 13 3188,5706 169,00 10166982,31 41451,42

16 A2B2 - 1 26 3516,4598 676,00 12365489,37 91427,95

17 A2B2 - 2 26 3647,5525 676,00 13304639,43 94836,37

18 A2B2 - 3 26 3432,8425 676,00 11784407,29 89253,90

Σ 234 55272,263 5070 172392639,2 752245,2

Perhitungan Persamaan Regresi Linear

Berdasarkan hasil perhitungan nilai a (konstanta) dan b (koefisien regresi) maka

didapatkan rumus persamaan regresi Y = 2854 + 16.62 X untuk pengaruh rasio tulangan

(B). Dimana nilai X adalah besarnya rasio tulangan dan Y adalah besarnya P yang

dihasilkan saat regangan mencapai 0.002. Garis regresi akibat pengaruh rasio tulangan

dapat dilihat pada Gambar 4.47.

95

Gambar 4.47. Grafik Pengaruh Pemasangan Jarak Kait Klem Selang terhadap Beban

Pada Gambar 4.47 dapat dilihat bahwa semakin banyak jumlah kait klem selang

yang dipasang maka beban yang dapat diterima lebih besar pula, hal ini dapat dilihat pada

Gambar 4.46 terdapat garis yang terus naik seiring bertambahnya jumlah kait klem selang

yang dipasang pada beton bertulangan bambu dan nilai positif pada koefisien regresi.

Maka, dapat ditarik kesimpulan bahwa jarak pada pemasangan kait klem selang

berpengaruh signifikan terhadap beban dan kuat lentur balok bertulangan bambu.

96

(Halaman kosong)

97

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan dari hasil pembahasan dan analisis yang telah dilakukan, maka dapat

ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Pada analisis kuat lentur dari hasil pengujian balok bertulangan bambu pada saat

regangan 0.002 didapatkan pertambahan nilai kapasitas beban seiring bertambahnya

pemasangan kait klem selang yang dipasang atau semakin dekat jarak kait kelm selang

yang dipasang. Pada jarak kait klem selang 6 cm (A2) diperoleh pertambahan kapasitas

lentur yang lebih besar dibandingkan jarak kait kelm selang dengan jarak 12 cm (A1)

yaitu sebesar 15.53%. Besar kapasitas beban yang diterima oleh balok beton

bertulangan bambu pada tulangan yang tidak dipasang kait klem selang (A0) rata-rata

sebesar 2783.09 kg. Sedangkan pada tulangan bambu yang dipasang kait klem selang

dengan jarak 12 cm (A1) rata-rata sebesar 3213.74 kg dan pada tulangan bambu yang

dipasang kait kelm selang dengan jarak 6 cm (A2) sebesar rata-rata 3215.21 kg. Selain

itu, berdasarkan uji statistik dengan metode Two-Way ANNOVA dan analisis regresi

didapatkan adanya pengaruh yang signifikan dengan dipasangnya kait klem selang

terhadap kuat lentur balok bertulangan bambu dan terdapat interaksi antara

pemasangan jarak kait klem selang dengan rasio tulangan. Sehingga pada penelitian

ini, harus diperhatikan untuk penentuan jarak minimum pemasangan kait klem selang

dan rasio tulangan karena mempengaruhi nilai kuat lentur pada balok.

2. Pada balok bertulangan bambu retak awal yang terjadi adalah retak lentur, baik pada

balok yang tidak dipasang klem selang maupun yang dipasang kait klem selang. Pola

retak lentur yang terjadi, akan merambat dan membentuk retak yang baru seiring

bertambahnya beban yang diberikan pada balok bertulangan bambu. Pada penelitian

ini balok bertulangan bambu memiliki dimensi yang cukup tinggi sehingga keruntuhan

lekatan kemungkinan lebih besar terjadi. Perpindahan retak lentur menuju retak geser

dipengaruhi oleh kecepatan penyebaran dan tegangan geser yang terjadi pada balok.

98

Jumlah pemasangan kait klem selang yang lebih banyak, maka jumlah retak yang

terjadi pada balok bertulangan bambu lebih banyak pula.

3. Hasil dari grafik hubungan interaksi antara beban yang diberikan pada balok (P)

dengan lendutan yang terjadi saat pembebanan (∆) menunjukkan bahwa nilai

hubungan beban dan lendutan memiliki perbedaan dikarenakan terdapat variasi dalam

bahan penyusun beton yaitu jarak pemasangan kait klem selang serta penggunan rasio

tulangan. Perkembangan teknologi beton khususnya di Indonesia pada saat ini,

membuat konstruksi beton semakin banyak dipilih sebagai suatu bahan dalam

konstruksi. Konstruksi yang terbuat dari bahan beton ini memiliki banyak kelebihan

seperti memiliki kuat tekan yang tinggi, mudah dibentuk sesuai dengan yang

diinginkan jika dalam kondisi segar, dan mudah dalam hal perawatan. Sehingga

banyak konstruksi bangunan lebih menggunakan beton sebagai bahan materialnya.

5.2 Saran

Dalam penelitian balok bertulangan bambu ini masih memiliki keterbatasan,

diantaranya adalah keterbatasan dimensi balok, dan jumlah benda uji balok. Maka dari itu,

untuk penelitian selanjutnya diharapkan bisa memperbaiki keterbatasan-keterbatasan pada

penelitian ini agar dapat memperkecil peluang terjadinya data-data yang menyimpang

(outlier) yang bisa mempengaruhi hasil dari analisis. Selain itu, dalam penelitian ini juga

terdapat kesalahan yang terjadi akibat diantaranya adalah dalam pembuatan dan pengujian

balok bertulangan bambu. Oleh karena itu, perlu diperhatikan dalam pembuatan benda uji

dengan mengontrol kualitas dari bahan penuyusun benda uji dan perawatan yang sebaik

mungkin agar benda uji yang dibuat sesuai dengan yang direncanakan. Serta pengujian

balok bertulangan bambu dalam penelitian ini diharapkan agar tidak terjadi kesalahan

untuk penelitian selanjutnya. Dan penggunaan ukuran diameter yang sama dengan variasi

tulangan yang berbeda pada penelitian selanjutnya, diharapkan bisa lebih mengetahui

bagaimana pengaruh kait klem selang terhadap tulangan bambu.

99

DAFTAR PUSTAKA

Arjiantoro, F., & Budi, A. S. (2014). Kajian Kuat Lentur dan Kuat Lekat Balok Beton

Bertulangan Bambu Petung Polos. e-Jurnal Matriks Teknik Sipil.

Chiquita, Theadeira. (2016). Pengaruh Jenis Kait Terhadap Kuat Lentur Balok Bertulangan

Bambu dengan Pengait. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Malang: Universitas

Brawijaya

Dewi, Sri Murni. (2005). Perilaku Pelat Lapis Komposit Bambu Spesi pada Beban In-plane

dan Beban Lentur. Disertasi. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November.

Dewi, Sri Murni. (2010). Penggunaan Bambu untuk Infrastuktur. Surabaya: Seminar

Nasional Teknik Sipil VI.

Fintel, Mark. (1985). Handbook of Concrete Engineering. New York: Van Nostrand

Reinhold Company

Ghavarni, K., (2005). Bamboo As Reinforcement Instructural Concrete Elements. J.

Cement & Concrete Composites, Elsevier, 27, pp. 637-649.

Lestari, A. D. (2015). Pengaruh Penambahan Kait Pada Tulangan Bambu Terhadap

Respon Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu. Jurnal Rekayasa Sipil./Volume 9.

Morisco. (1999). Rekayasa Bambu. Yogyakarta: Nafiri Offset.

Nanda, K. P. (2016). Pengaruh Jarak Kait Terhadap Balok Beton Bertulangan Bambu

dengan. Jurnal Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil./Volume 1 Nomor 2.

Nawy, E. G. (1998). Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Bandung: PT Refika

Aditama.

Setiawan, Ronny. (2016). Pengaruh Rasio Tulangan Terhadap Kuat Lentur Balok

Bertulangan Bambu dengan Kait. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Malang: Universitas

Brawijaya

Setya Budi, A. s., & Sugiarto., (2013). Model Balok Beton Bertulangan Bambu Sebagai

Pengganti Tulangan Baja. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7, Universitas Sebelas

Maret, Surakarta, 24-26 Oktober 2013, S245-S252.

SNI-03-2847-2002. (n.d.). Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan

Gedung. Bandung: Beta Version.

100

Suseno, W., 2001, Tinjauan Kuat Lekat Bambu Dalam Beton Untuk Perencanaan

Bamboocrete, Jurnal Teknik Sipil “SIPIL SOEPRA”, volume 3 No.8, hal 66-

76.Wibisono, Yusuf. (2009). Metode Statistik. Yogyakarta: Gadjah Mada University

Press.

Wang, C.K. & Salmon, C.G. (1986). Disain Beton Bertulang. Edisi IV. Terjemahan Binsar

skripsi - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/2030/1/rachman, muhammad arif.pdf · i kata...

Documents