Keruntuhan Lentur Balok Bambu Laminasi dari arah Horisontal

(1)

Astuti Masdar

Astuti Masdar11)), Morisco, Morisco22)), T.A Prayitno, T.A Prayitno33))

1

1_{Jurusan Teknik Sipil Sekolah Tinggi Payakumbuh}_{Jurusan Teknik Sipil Sekolah Tinggi Payakumbuh} 2

2_{Jurusan Teknik Sipil Fakultas Tenik Universitas Gadjah Mada}_{Jurusan Teknik Sipil Fakultas Tenik Universitas Gadjah Mada} 3

3_{Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada}_{Jurusan Teknologi Hasil Hutan Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada}

Abstrak :

Abstrak : Penggunaan kayu sebagai material pada bangunan sipil terus mengalami peningkatan baik untuk pemakaianPenggunaan kayu sebagai material pada bangunan sipil terus mengalami peningkatan baik untuk pemakaian struktural maupun non struktural. Permintan kayu tersebut tidak dapat terpenuhi akibat kurangnya kayu dengan diameter struktural maupun non struktural. Permintan kayu tersebut tidak dapat terpenuhi akibat kurangnya kayu dengan diameter besar.

besar. Disisi Disisi lain, lain, pemamfaatan pemamfaatan bambu bambu selama selama ini ini kurang kurang optimal optimal karena karena selain selain sifat sifat bambu bambu yang yang tidak tidak awet awet adanyaadanya keterbatasan dimensi alami bambu. Untuk mengatasi masalah ini dilakukan

keterbatasan dimensi alami bambu. Untuk mengatasi masalah ini dilakukan laminasilaminasi dan penyambungan.dan penyambungan.

Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik serta kuat rekat bambu mengikuti standar Penelitian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik serta kuat rekat bambu mengikuti standar pengujian

pengujian ISO ISO 3129-1975. 3129-1975. Benda Benda uji uji balok balok laminasi laminasi dibuat dibuat dalam dalam tiga tiga variasi variasi posisi posisi sambungan sambungan pada pada daerah daerah momenmomen maksimum dan balok la

maksimum dan balok laminasi tanpa sambungan sebagai pemminasi tanpa sambungan sebagai pembanding. Dimensi balok banding. Dimensi balok masing-masingnya adalah lebar masing-masingnya adalah lebar 6060 mm, tinggi 120 mm, panjang 2100 mm yang terdiri dari 16 lapisan dengan ketebalan masing-masing lapisan adalah 7,5 mm. mm, tinggi 120 mm, panjang 2100 mm yang terdiri dari 16 lapisan dengan ketebalan masing-masing lapisan adalah 7,5 mm. Bambu yang

Bambu yang digunakan pada digunakan pada penelitian ini adalah penelitian ini adalah Bambu PetungBambu Petung (Dendrocolamus sp)(Dendrocolamus sp). Perekatan antara lamina bambu. Perekatan antara lamina bambu menggunakan bahan perekat Urea Formaldehida (UA-104). Jumlah perekat terlabur dihitung sehingga diperoleh keteguhan menggunakan bahan perekat Urea Formaldehida (UA-104). Jumlah perekat terlabur dihitung sehingga diperoleh keteguhan geser yang optimal

geser yang optimal

Hasil pengujian sifat fisika bambu

Hasil pengujian sifat fisika bambu menunjukkan nilai kerapatan dan kadar air menunjukkan nilai kerapatan dan kadar air sebesar 12,63 % dan 0,653 g/cmsebesar 12,63 % dan 0,653 g/cm33. Hasil. Hasil pengujian

pengujian sifat mekanika sifat mekanika Bambu Petung Bambu Petung untuk untuk kuat tekuat te kan sejajar kan sejajar serat, kuat serat, kuat tekan tegak tekan tegak lurus serat, lurus serat, kuat tarik, kuat tarik, kuat geser,kuat geser, kuat lentur dan modulus elastisitas berturut-turut sebesar 50,29 Mpa, 51,06 Mpa, 402,18 Mpa, 7,62 Mpa, 128,80 Mpa dan kuat lentur dan modulus elastisitas berturut-turut sebesar 50,29 Mpa, 51,06 Mpa, 402,18 Mpa, 7,62 Mpa, 128,80 Mpa dan 13.746 Mpa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah perekat terlabur yang optimal adalah 50/MDGL untuk perekatan 13.746 Mpa. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jumlah perekat terlabur yang optimal adalah 50/MDGL untuk perekatan antar lamina bambu dengan kekuatan geser optimum sebesar 8,951 Mpa. Kekuatan maksimal balok sambungan diperoleh antar lamina bambu dengan kekuatan geser optimum sebesar 8,951 Mpa. Kekuatan maksimal balok sambungan diperoleh pada

pada variasi variasi posisi posisi sambungan sambungan pertama pertama (BLPI) (BLPI) sebesar sebesar 13230,898 13230,898 N. N. Kekakuan Kekakuan balok balok mengalami mengalami penurunan penurunan dengandengan pemberian

pemberian sambungan sambungan pada pada balok balok sampai sampai 21,8% 21,8% terhadap terhadap balok balok tanpa tanpa sambungan. sambungan. Selama Selama pengujian pengujian balok balok sambungansambungan laminasi horizontal mengalami kerusakan lentur.

laminasi horizontal mengalami kerusakan lentur.

Kata kunci

Kata kunci:: balok laminasi, keruntuhan lentur, sambunganbalok laminasi, keruntuhan lentur, sambungan

1. PENDAHULUAN 1. PENDAHULUAN

Bambu merupakan bahan bangunan yang sangat berpotensi untuk dikembangkan pemakaiannya pada konstruksi Bambu merupakan bahan bangunan yang sangat berpotensi untuk dikembangkan pemakaiannya pada konstruksi bangunan. Masalah yang

bangunan. Masalah yang dihadapi dalam pengdihadapi dalam peng gunaan bambu sebagai gunaan bambu sebagai bahan bangunan bahan bangunan selain sifat bambu selain sifat bambu yang tidak yang tidak awet diantaranya adalah dimensi alami bambu. Hal itu terjadi karena keterbatasan dari bentuk dan bentang yang awet diantaranya adalah dimensi alami bambu. Hal itu terjadi karena keterbatasan dari bentuk dan bentang yang dihasilkan. Untuk mengatasi masalah ini maka dilakukan

dihasilkan. Untuk mengatasi masalah ini maka dilakukan laminasilaminasi dan penyambungan. Penyambungan pada balok dan penyambungan. Penyambungan pada balok akan menimbulkan reduksi pada

akan menimbulkan reduksi pada kapasitas lenturnya maka pengaruh kapasitas lenturnya maka pengaruh posisi sambungan posisi sambungan terhadap keruntuhan balok terhadap keruntuhan balok bambu laminasi perlu diketahui untuk mendapatkan hasil yang optimal.

bambu laminasi perlu diketahui untuk mendapatkan hasil yang optimal.

Proses laminasi dan penyambungan sangat terkait dengan proses perekatan. Dalam proses perekatan bambu ada tiga Proses laminasi dan penyambungan sangat terkait dengan proses perekatan. Dalam proses perekatan bambu ada tiga aspek utama yang mempengaruhi kualitas hasil perekatan yaitu aspek bahan yang direkat (bambu), aspek bahan aspek utama yang mempengaruhi kualitas hasil perekatan yaitu aspek bahan yang direkat (bambu), aspek bahan perekat

perekat dan dan aspek aspek teknologi teknologi perekatan. perekatan. Aspek Aspek bahan bahan yang yang direkat direkat (bambu) (bambu) meliputi meliputi struktur struktur dan dan anatomi anatomi bambubambu (susunan sel, arah serat), sifat fisika (kerapatan, kadar air, kembang susut dan porositas). Aspek perekat meliputi (susunan sel, arah serat), sifat fisika (kerapatan, kadar air, kembang susut dan porositas). Aspek perekat meliputi jenis, sifat dan kegunaan perekat. Aspek teknologi perekatan meliputi komposisi perekat, berat laburan, pengempaan, jenis, sifat dan kegunaan perekat. Aspek teknologi perekatan meliputi komposisi perekat, berat laburan, pengempaan,

kondisi kerja (durasi, suhu, cara pelaksanaan), Prayitno (1996:13-46). kondisi kerja (durasi, suhu, cara pelaksanaan), Prayitno (1996:13-46).

Penyambungan atau perangkaian pada bambu utuh biasanya dilakukan secara

Penyambungan atau perangkaian pada bambu utuh biasanya dilakukan secara konvensional konvensional memakai paku dan pasak memakai paku dan pasak yang menyebabkan serat yang sejajar dengan kekuatan geser yang rendah menjadikan bambu mudah pecah, yang menyebabkan serat yang sejajar dengan kekuatan geser yang rendah menjadikan bambu mudah pecah, sedangkan dengan tali ataupun ijuk kekuatan sambungan hanya didasarkan pada kekuatan gesek antara tali dan ijuk sedangkan dengan tali ataupun ijuk kekuatan sambungan hanya didasarkan pada kekuatan gesek antara tali dan ijuk dengan bambu atau antara bambu satu dengan bambu yang lainnya (Morisco, 1999: 6-7). Hal ini menjadi kendala dengan bambu atau antara bambu satu dengan bambu yang lainnya (Morisco, 1999: 6-7). Hal ini menjadi kendala yang menyangkut kekuatan sambungan bambu yang umumnya sangat rendah. Cara lain yang ditempuh yaitu yang menyangkut kekuatan sambungan bambu yang umumnya sangat rendah. Cara lain yang ditempuh yaitu sambungan pada bambu utuh dengan mengunakan bahan pengisi pada rongga bambu disekitar sambungan. Sebagai sambungan pada bambu utuh dengan mengunakan bahan pengisi pada rongga bambu disekitar sambungan. Sebagai bahan pengisi

bahan pengisi digunakan mortal digunakan mortal semen dan semen dan kayu dengan kayu dengan pelat buhul pelat buhul dari baja dari baja sebagai penghubung. sebagai penghubung. Cara ini Cara ini telahtelah dilakukan oleh Morisco dan Marjono pada penelitiannya, sedangkan pada penelitian ini penyambungan memakai dilakukan oleh Morisco dan Marjono pada penelitiannya, sedangkan pada penelitian ini penyambungan memakai perekat dengan memvariasikan posisi sambungan pada balok bambu

perekat dengan memvariasikan posisi sambungan pada balok bambu laminasilaminasi horizontal.horizontal.

2.

2. CARA CARA PENELITIANPENELITIAN 2.1

2.1 Tahapan Tahapan PenelitianPenelitian

Tahapan penelitian digunakan sebagai acuan untuk

Tahapan penelitian digunakan sebagai acuan untuk proses pelaksanaan penelitian. proses pelaksanaan penelitian. Secara umum jalannya penelitianSecara umum jalannya penelitian seperti terlihat pada Gambar 1 berikut ini.

(2)

2.2 Bahan, Alat dan Benda Uji

Pada penelitian ini menggunakan bahan bambu petung (Dendrocalamus sp), perekat Urea Formaldehyde (UA-104), pengeras berupa bubuk

NH

₄

Cl

(HU-12) dan pengembang (tepung) dengan komposisi berat 150 : 25 : 0,5. Bambu petung yang digunakan sudah berupa galar/lembaran bambu dengan lebar rata-rata antara 35 – 45 cm. Lembaran bambu tersebut dihaluskan, dibersihkan dari kotoran yang menempel dan disimpan di dalam ruangan sampai cukup kering.

Peralatan yang digunakan dalam penelitian berupa gergaji circular saw untuk membuat lembaran-lembaran lamina, mesin planner untuk leveling dan finishing balok, alat kempa hidrolis untuk memberi tekanan pada balok, mesin pengujian mekanik UTM untuk pengujian sifat mekanik bambu, hydraulic jack untuk memberi tekanan pada pengujian balok, load cell dan load indicator untuk mengukur besarnya beban, dial gauge untuk mengukur besarnya

lendutan yang terjadi saat pembebenan, rigid frame sebagai rangka tempat pengujian balok dan satu set alat klem. Pembuatan benda uji sifat fisik dan mekanik bambu petung mengikuti standar ISO-1975 meliputi kadar air, kerapatan, kuat tekan sejajar serat, kuat tekan tegak lurus serat, kuat tarik , kuat geser , kuat lentur (MOR), modulus elastisitas (MOE) dan blok geser laminasi (40/MDGL; 50/MDGL; 60/MDGL). Untuk kebutuhan perekat terlabur yang digunakan berdasarkan hasil pengujian blok geser laminasi, dimana diperoleh keteguhan geser yang optimum 50/MDGL. Benda uji balok laminasi dibuat dalam tiga variasi posisi sambungan pada daerah momen maksimum, seperti yang terlihat pada Gambar 2 dan balok laminasi tanpa sambungan sebagai pembanding. Ukuran dan jumlah benda uji balok laminasi dapat dilihat dalam Tabel 1.

Tabel 1. Benda uji balok laminasi

Kode Panjang ( cm ) Lebar ( cm ) Jumlah BLP0 210 6 3 BLPI 210 6 3 BLPII 210 6 3 BLPIII 210 6 3 Jumlah 12 (a)

Perawatan Bahan Baku Penyiapan Peralatan

Pengujian Specimen

Pengolahan Bambu dan

Pembuatan Sampel Uji Balok Laminasi

Data Uji Pengujian Kuat Lentur _{Balok Laminasi}

Kumpulan Data Pengujian

Analisis Data

Gambar 1 Bagan Alir Pelaksanaan Penelitian

Penyiapan Specimen Uji Sifat Fisik dan Mekanik

(3)

(c)

Gambar 2. Formasi posisi sambungan Balok laminasi horizontal (a) BLPI, (b) BLPII dan (c) BLPIII

2.3 Pelaksanaan Penelitian

Pengujian sifat fisika dan mekanika bambu petung mengikuti standar ISO-1975, sedangkan untuk pengujian balok laminasi dilaksanakan secara manual dengan menggunakan setting up pengujian seperti yang terlihat pada Gambar 3.

Keterangan :

1. Loading frame 7. Benda uji

2. Frame 8. Pembebanan titik

3. Load Cell 9. Pengekang lateral

4. Balok pembagi beban 10. Tumpuan sendi

5. Hydrailic Jack 11. Tumpuan roll

6. Transducer indikator 12. Dial gauge

3. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 3.1 Sifat Fisika Bambu Petung

Kadar air pada sampel benda uji bambu petung ( Dendrocalamus sp) yang diamati berkisar antara 12,11 % sampai 13,39 % dengan kadar air rata-rata 12,63 %. Kadar air benda uji telah mencapai kadar air setimbang 6% - 16% untuk kayu yang dilem (LPMB, 1961 : 13). Kerapatan sampel benda uji bambu petung berkisar antara 0,619 gr/cm3 sampai 0,704 gr/cm3 dengan kerapatan rata-rata 0,653 gr/cm3.

3.2 Sifat Mekanika Bambu Petung

Hasil pengujian sifat mekanika bambu petung dijelaskan dalam Tabel 2.

Tabel 2. Hasil pengujian sifat mekanik bambu petung

10

2

6

4

8

1

3

5

7

12

Gambar 3. Setting up pengujian

11

9

(4)

1. 50,11 45,11 421,44 8,06 110,79 15.099,41

2. 41,80 46,74 409,51 6,98 98,38 11.394,59

3. 58,96 61,33 375,58 7,83 177,23 14.744,99

Rata-Rata 50,29 51,06 402,18 7,62 128,80 13.746,33

3.3 Penentuan Klasifikasi Kelas Bambu

Kuat acuan pada kayu dilakukan berdasarkan pemilihan secara visual dan secara mekanis yang baku dengan menggunakan langkah-langkah yang ada pada RSNI3. Mengikuti prosedur estimasi kuat acuan Tabel 5.2 RSNI3 berdasarkan berat jenis pada kadar air 15%, d iperoleh nilai berat rata-rata

G

₁₅= 0,5747. Hitungan estimasi kuat

acuan dengan rumus-rumus pada Tabel 3. RSNI3 dengan G adalah

G

₁₅ disajikan pada Tabel 4.3. berikut ini.

Tabel 3: Estimasi kuat acuan berdasarkan atas berat jenis pada kadar air 15 % untuk kayu berserat lurus tanpa cacat kayu

Kuat Acuan Rumus etimasi Hasil

Modulus Elastisitas Lentur,Ew(Mpa) 16.500G0,7 11.196,771

Lentur, F b(kPa) 17.130G1,13 9.160,642

Tarik // Serat, Ftdan Tekan // Serat, Fc(kPa) 7.600G0,89 4.642,119

Geser // Serat, Fv (kPa) 2.190G1,13 1.171,150

Tekan ┴ Serat, Fc ┴ 2.160G2,09 678,713

Berdasarkan RSNI3 (Standar Nasional Indonesia) Tabel 5.1 Bambu Petung berada diantara kategori dengan kode mutu antara E13 dan E14 dengan kekuatan sebagai berikut :

a. Modulus Elastisitas Lentur

( )

E

_w : 13.257, 648 Mpa

b. Kuat Lentur

( )

f

_b : 29,773 Mpa

c. Kuat Tarik Sejajar Serat

( )

f

_t : 27,773 Mpa d. Kuat Tekan Sejajar Serat

( )

f

_c : 33,515 Mpa

e. Kekuatan Geser

( )

f

_v : 5,026 Mpa

f. Kuat Tekan Tegak Lurus Serat

( )

f

_c_⊥ : 11,026 Mpa

Kedua cara untuk menentukan klasifikasi kuat acuan tersebut memberikan hasil yang berbeda. Apabila kedua cara tersebut dibandingkan dengan hasil uji pendahuluan sifat mekanika Bambu Petung, terlihat seperti Gambar 4. berikut ini. 13746.33 _13257.648 11196.771 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000

Uji Mkanika P.Mekanis P.Visual

M O E ( M P a ) 128.8 29.773 9.161 0 20 40 60 80 100 120 140

K u a t L e n t u r ( M P a ) 402.19 27.773 4.642 0 100 200 300 400 500

K u a t t a r i k / / S e r a t ( M P a ) _50.29 33.515 4.642 0 10 20 30 40 50 60

K u a t T e k a n / / S e r a t ( M P a )

(5)

5.26 1.171 0 2 4 6 8

K u a t G e s e r ( M P a 11.026 0.679 0 10 20 30 40 50

K u a t T e k a n ┴ S e r a t (

Gambar 4: Perbandingan Sifat mekanika bambu terhadap Kuat Acuan RSNI3

Penentuan kuat acuan bambu berdasarkan RSNI3 menunjukkan pemilihan secara mekanis menghasilkan nilai yang lebih mendekati pengujian sifat mekanika bambu dari pada pemilihan secara visual. Bambu mempunyai serat yang sangat kuat sekali menahan tarik daripada kayu sehingga menghasilkan nilai yang berbeda jauh terhadap kuat acuan pada Peraturan Konstruksi Kayu (RSNI3). Selain itu bambu mempunyai kuat lentur yang sangat tinggi sesuai dengan kekuatan seratnya terhadap gaya tekan tegak lurus serat yang juga jauh lebih tinggi dibandingkan kayu. Modulus elastisitas (MOE) bambu, kuat tekan sejajar serat dan kuat geser bambu tidak jauh berbeda dengan kayu sehingga penentuan kuat acuan bambu berdasarkan Peraturan Konstruksi Kayu (RSNI3) untuk jenis pengujian ini relatif lebih

mewakili.

3.4 Kuat Geser Blok Geser Laminasi

Pada blok geser laminasi bambu petung tercatat kenaikkan kekuatan geser dari 3,346 Mpa untuk 40/MDGL, 8,951 Mpa untuk 50/MDGL dan 4,364 Mpa untuk 60/MDGL. Dengan demikian dalam pembuatan balok laminasi bambu petung dipakai jumlah perekat terlabur yang optimum yaitu 50/MDGL.

3.5 Kekuatan Balok Laminasi

Pemberian sambungan terhadap masing-masing balok menyebabkan penurunan kekuatan. Perbandingan kekuatan masing-masing balok terhadap beban maksimum terlihat pada Gambar 5 berikut ini.

Tabel 4: Perbandingan kekuatan balok laminasi

No. Kode balok Beban maksimum (N) Beban maksimum rata-rata (N) Rasio kekuatan balok ( % ) 1. BLP0-1 11790,798 2. BLP0-2 16661,131 3. BLP0-3 12250,831 13567,587 100 4. BLPI-1 13230,898 5. BLPI-2 12603,655 6. BLPI-3 10780,732 12205,095 89,96 7. BLPII-1 8330,565 8. BLPII-2 4057,475 9. BLPII-3 7350,499 6579,513 48,49 10. BLPIII-1 7017,276 11. BLPIII-2 9310,632 12. BLPIII-3 9212,625 8531,511 62,88 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 0.000 5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 Lendutan (mm) B e b a n ( N ) BLP0-1 BLP0-2 BLP0-3 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 0 5 10 15 20 25 30 Lendutan (mm) B e b a n ( N ) BLPI-1 BLPI-2 BLPI-3

(6)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 0 5 10 15 20 Lendutan (mm) B e b a n ( N ) BLPII-1 BLPII-2 BLPII-3 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 0 5 10 15 20 25 Lendutan (mm) B e b a n ( N ) BLPIII-1 BLPIII-2 BLPIII-3 B

Gambar 5. Kurva hubungan beban-lendutan balok laminasi

Penurunan kekuatan pada balok dapat mencapai 51,51 %, sedangkan kekuatan optimum pada balok sambungan adalah 89,96 % dari balok laminasi tanpa sambungan. Kekuatan terendah terlihat pada sambungan BLPII yaitu 48,49 % dari kekuatan balok tanpa sambungan.

3.6 Kekakuan Balok Laminasi

Berdasarkan hasil pengujian balok laminasi didapatkan nilai kekakuan pada benda uji berupa balok laminasi utuh (balok laminasi tanpa sambungan) lebih besar dari pada balok laminasi dengan sambungan. Kekakuan masing-masing balok laminasi secara lengkap dapat dilihat pada Tabel 5

Tabel 5: Nilai Rata-rata Faktor Kekakuan dan Kelengkungan Balok Laminasi

Kode balok Momen KNmm ϕ (106/mm) ϕ rata-rata (106/mm) EI (KN,m2) EI Rata-rata (KNm2) Penurunan EI/bh Rata-rata BLP 0-1 4116,276 84,661 48,621 BLP 0-2 4630,814 149,822 38,922 BLP 0-3 4116,279 99,405 112,296 43,134 43,559 1 BLP I-1 4630,814 140,666 32,392 BLP I-2 4411,279 107,848 40,903 BLP I-3 3773,256 103,448 117,731 36,475 35,77 0,916 BLP II-1 2915,698 70,868 34,09 BLP II-2 2010,116 54,697 36,75 BLP II-3 2572,675 73,722 66,421 34,897 35,246 0,903 BLPIII-1 2456,047 91,558 26,825 BLPIII-2 3258,721 102,378 31,83 BLPIII-3 3224,419 101,070 98,335 31,903 30,186 0,782

Berdasarkan Nilai rata-rata faktor kekakuan balok laminasi terlihat bahwa balok laminasi tanpa sambungan (BLP0) memiliki faktor kekakuan maksimal ( EI = 43,559 kNm2 dengan ϕ max = 112,296.10-6/mm ). Disini terlihat bahwa balok laminasi tanpa sambungan memiliki kekakuan lebih besar dari balok laminasi dengan sambungan. Faktor

kekakuan untuk balok laminasi dengan sambungan memiliki nilai yang tidak jauh berbeda, sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa faktor kekakuan tidak terlalu berpengaruh terhadap formasi posisi sambungan.

3.7 Momen Internal dan Eksternal

Bambu bukan merupakan material homogen isotropis oleh karena itu sumbu netral balok laminasi bambu tidak lagi berada di tengah tinggi penampang balok, maka perlu dilakukan analisis posisi sumbu netral dan momen internal balok berdasarkan sifat mekanis bambu dan data beban-lendutan balok. Hasil perbandingan antara momen internal

dan momen eksternal dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6: Perbandingan momen internal dan eksternal

KODE BALOK BEBAN (N) Momen Internal (KNmm) Momen Internal rata-rata (KNmm) Momen Eksternal (KNmm) Momen Eksternal rata-rata (KNmm) Rasio momen Internal dan Eksternal (%) BLP0-1 11760,798 3279,966 4116,279 BLP0-2 16661,131 5654,595 4345,554 5831,396 4745,155 91,58

(7)

BLPI-2 12603,655 3445,305 4411,279 BLPI-3 10780,732 2902,727 3484,580 3773,256 4271,783 81,57 BLPII-1 8330,565 2776,697 2916,698 BLPII-2 5743,190 1457,602 2010,116 BLPII-3 7350,499 1961,914 2065,404 2572,675 2499,830 82,62 BLPIII-1 7017,276 2949,037 2456,047 BLPIII-2 9310,632 2839,240 3258,721 BLPIII-3 9212,625 2676,800 2812,692 3224,419 2979,729 94,39

3.8 Kuat Lentur Balok Laminasi

Berdasarkan hasil pengujian terlihat bahwa formasi posisi sambungan dapat mempengaruhi kekuatan lentur balok laminasi bambu, seperti yang terlihat pada Tabel 7.

Tabel 7: Kuat Lentur Balok Laminasi Bambu Petung

Dimensi balok ( mm ) Beban Kuat Lentur Kuat Lentur Rata-rata Kode Benda uji

Lebar Tinggi Panjang Newton Mpa Mpa

BLPI-1 59 102 2100 13230,898 40,910 BLPI-2 59 105 2100 12603,655 36,829 BLPI-3 58 101 2100 10780,732 34,672 37,47 BLPII-1 58,5 112 2100 8330,565 21,695 BLPII-2 58 98 2100 5743,190 19,807 BLPII-3 59 98 2100 7350,499 24,813 22,105 BLPIII-1 59 105 2100 7017,276 20,551 BLPIII-2 59 100 2100 9310,632 30,036 BLPIII-3 58 99 2100 9212,625 30,857 27,058

Berdasarkan uji homogenitas varian (ANOVA) seperti yang terlihat pada Tabel 8. nilai

F

_hitung = 11,213 dengan nilai probabilitas sebesar 0,009, hasil ini menyatakan bahwa ketiga variasi formasi posisi sambungan menghasilkan kekuatan lentur yang sangat beda nyata, sehinggga dapat juga dinyatakan bahwa variasi formasi posisi sambungan mempengaruhi kekuatan lentur balok.

Tabel 8: Analisisi varians kuat lentur balok laminasi

Sumber variasi Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat tengah

F

hitung Probabilitas (x) sambungan 2 368,076 184,038 _11,213** _0,009 Error 6 98,478 16,412 * * sangat beda nyata

Dalam hubungannya mekanika spesifik, tidak selalu balok laminasi bambu dengan sambungan yang berasal dari bahan berkerapatan tinggi akan cenderung mempunyai kekuatan lebih baik, seperti yang terlihat pada Tabel 9.

Berdasarkan perbandingan nilai mekanika spesifik tersebut dapat disimpulkan bahwa nilai optimal untuk formasi posisi sambungan diperoleh pada balok laminasi BLPI. Kesimpulan ini diperkuat dengan perbandingan terhadap balok laminasi Kayu Kamper (BS6) yang mempunyai formasi posisi sambungan serupa dengan BLPI.

Tabel 9: Perbandingan nilai MOR dan MOR/ρBalok Sambungan KODE BALOK FORMASI POSISI SAMBUNGAN MOR (Mpa)



MOR/

ρ

BLP III 27,148 0,653 41,574

(8)

BR3

(Balok laminasi Bambu Wulung) 22,743 0,53 42,911

BS13

(Balok laminasi Kayu Kamper)

57,242 0,599 95,56

BLP I 37,47 0,653 57,813

BS6

(Balok laminasi Kayu Kamper)

111,022 0,599 185,346

3.9 Keruntuhan Balok Laminasi

Keruntuhan yang terjadi pada balok laminasi dengan sambungan terdiri dari dua tahap yaitu tahap pertama dimulai dengan lepasnya sambungan pada daerah tarik maksimum. Daerah tarik maksimum terletak pada lapisan lamina paling bawah, dalam hal ini lapisan ke-8. Lepasnya sambungan pada lapisan paling bawah ini menjadi awal

keruntuhan balok karena akan menyebar pada daerah terdekat yang memiliki kapasitas lentur yang rendah, sedangkan keruntuhan tahap kedua terjadi setelah balok mengalami pembebanan berikutnya, seperti yang terlihat pada Tabel 10. berikut ini.

Tabel 10: Gaya –gaya eksternal balok saat terjadi retak awal dan runtuh

Pcrack Mcrack crack Pfracture Mfracture fracture

SAMPEL

(kN) (kN-m) (mm) (kN) (kN-mm) (mm)

BLPI 9,638 3372,984 18,883 12,205 4271,783 28,07

BLPII 6,651 2330,431 12,497 6,580 2499,830 19,59

BLPIII 7,187 2515,504 13,883 8,532 2979,729 21,767

Kerusakan pada benda uji

4. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan terhadap hasil penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut.

(9)

kuat acuan pada SNI 2002 dengan hasil pengujian mekanika disebabkan oleh sifat mekanika bambu yang berbeda dengan kayu diantaranya bambu mempunyai t arik // serat , tekan

┴

serat dan kuat lentur yang sangat

tinggi dibandingkan kayu.

2. Penggunaan perekat terlabur (40#/MDGL; 50#/MDGL ; 60#/MDGL) pada blok geser laminasi memberikan kekuatan rata-rata blok geser laminasi berturut-turut 3,346 Mpa, 8,951 Mpa dan 4,364 Mpa. Keteguhan geser optimal untuk perekatan bambu petung tercapai pada jumlah perekatan terlabur 50#/MDGL.

3. Kekuatan maksimal Balok sambungan diperoleh pada variasi posisi sambungan pertama (BLPI) dengan nilai rata-rata dari Modulus of Rupture(MOR) masing-masing formasi posisi sambungan longitudinal antar lamina pada daerah momen maksimum bal ok sambungan BLP I, BLP II dan BLP III adalah 37,47 Mpa, 22,105 Mpa

dan 27,148 Mpa. Perbandingan nilai kuat lentur balok sambungan laminasi horizontal dari tiga variasi berturut-turut adalah 1 : 0.725 : 0,590 yaitu BLP I, BLP III , BLP II dimana reduksi kekuatan lentur terbesar ada pada sambungan yang mempunyai jarak sambungan terdekat dan pola sambungan yang kontinu yaitu balok variasi formasi sambungan ke-2 (BLP II).

4. Kekakuan balok mengalami penurunan dengan pemberian sambungan pada balok sampai 21,8% terhadap balok tanpa sambungan dan selama pengujian balok sambungan laminasi horizontal mengalami kerusakan

lentur.

5. Hasil penelitian ini akan dapat memberikan alternatif kontruksi bangunan yang dapat dipergunakan untuk daerah rawan gempa karena sifat bambu yang sangat daktail dan untuk penerapannya memerlukan biaya yang tidak besar dengan kata lain bersifat ekonomis.

4.2 Saran

1. Pada proses pembuatan benda uji balok bambu laminasi perlu diperhatikan apakah lapisan kulit terluar masih ada karena lapisan kulit bambu ini menyebabkan lem tidak melakukan penetrasi (masuknya bahan perekat kedalam bahan yang direkat). Hal ini sangat berpengaruh terhadap kekuatan balok laminasi bambu karena dapat mengurangi kekuatan balok.

2. Aplikasi dari formasi posisi sambungan balok laminasi BLPI perlu dilakukan untuk mendapatkan kekuatan yang optimal pada balok laminasi horizontal.

3. Perlunya alat pengempaan ujung yang lebih baik yang dilengkapi dengan alat untuk membaca kekuatan kempa pada proses pengempaan sambungan agar didapatkan sambungan yang kuat.

4. Perlunya aplikasi pada hasil penelitian ini karena sangat sesuai dengan kondisi negara Indonesia khususnya propinsi Sumatera Barat yang merupakan daerah rawan gempa.

(10)

Blass, H.J., P. Aune, B.S. Choo, R. Gorlacher, D.R., Griffiths, B.O., Hilso, P.R., and G. Steck. 1995, Timber Engineering Step I, Centrum Hout, The Nederland.

Janssen, J.J.A., 1991, Mechanical Propertis of Bamboo, Kluwer Academic Publishers, Nederland.

Jayanetti D.L., and Follet P.R., 1998, Bamboo in Contruction, Trapa Technology Limited Publishers, New Delhi.

Kollman, F.F.P. dan W.A. Cote, Jr., 1984, Principles 0f Wood Science and Technology, Vol I, Solid Wood, Springer-Verlag, Berlin.

LPMB, 1961, Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia NI-5 PKKI-1961, Yayasan Penyelidikan Masalah Bangunan, Bandung. Gere, J.M., and S.P. Timoshenko. 1987, Mechanics of Material, Wadswort Inc. California.

Morisco, 1999, Rekayasa Bambu, Nafiri Offset, Yogyakarta.

Nugroho,W.D.H., 2003, Pengaruh Perendaman Pan as Bo raks 5% dan Variasi Sambungan Terhadap Pembebanan Lentur Balok Laminasi Bambu Wulung , Tesis S2, Fakultas Teknik Universitas Gajah mada, Yogyakarta (tidak

diterbitkan).

Prayitno, T.A., 1996, Perekatan Kayu, Fakultas Kehutanan, Universitas Gadjah Mada, Yoyakarta. RSNI3, 2002, Tata Cara Perencanaan Konstruksi Kayu Indonesia, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.

Serano, E. end J.H. Larsen, 1999, Numerical Investigations of the Laminating Effect in Laminated Beams, Journal of Structural Engineering, 125 (7) : 740-745.

Somayaji, 1995, Civil Engineering Materials, Prentice Hall, Englwood Cliffs, New Jersey.

Sutarno, 2002, Pengaruh Posisi dan Jumlah Sambungan Longitudinal pada Balok Laminasi kayu Sengon terhadap Kekuatan dan Kekakuan, Tesis S-2 Universitas Gajah Mada, Yogyakarta. (tidak diterbitkan)

Widjaja, W.S., 1995, Perilaku Mekanika Batang Struktur Komposit Lamina Bambu dan Phenol Formaldehida, Tesis S2, Fakultas Teknik UGM, Yogyakarta (tidak diterbitkan).

Wijaya, I.P.E.P., 2003, Perilaku Mekanika Balok Laminasi Kayu Kerui ng-Bambu Peetung Terhadap Pembebanan Lentur , Tesis S2, Fakultas Tenik UGM, Yogyakarta (tidak diterbitkan).