Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
vii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
SAMBUTAN ... iii
KOMITE ILMIAH ... v
DAFTAR ISI ... vii
KEYNOTE SPEAKER
STRATEGI PERANCANGAN DAN PELAKSANAAN KONSTRUKSI BETON YANG SUSTAINABLE ... KS-1
BIDANG STRUKTUR DAN MATERIAL
KUAT LEKAT TULANGAN BAMBU APUS DENGAN PENAMBAHAN PIN PADA MUTU BETON K-175 ... SM-1 APLIKASI ARTIFICIAL NEURAL NETWORK SEBAGAI METODE NUMERIK UNTUK PREDIKSI KAPASITAS GESER BALOK BETON BERTULANG ... SM-7 PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP POLA KERUSAKAN SIRAP BAMBU SEBAGAI PENUTUP ATAP ANGKUL-ANGKUL DI DESA ADAT PENGLIPURAN ... SM-15 PERILAKU SAMBUNGAN TIPE FRIKSI DENGAN VARIASI GAYA PENGENCANGAN AKIBAT PERBEDAAN METODE PELAKSANAAN ... SM-23 PROPERTI MATERIAL DAN DAKTILITAS BETON PRATEKAN PARSIAL HASIL UJI EKSPERIMENTAL ... SM-31 PENGARUH KUAT TEKAN DAN KOMPOSISI BAHAN BETON DENGAN SUBSITUSI LIMBAH BETON BANGUNAN SEBAGAI AGREGAT KASAR ... SM-39 KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS BETON RINGAN DENGAN MENGGUNAKAN AGREGAT BATU APUNG SERTA ABU TERBANG SEBAGAI PENGGANTI SEBAGIAN SEMEN PORTLAND DAN SUPERPLASTICIZER ... SM-45 ANALISIS PERBANDINGAN EFISIENSI STRUKTUR BAJA DENGAN SISTEM RANGKA PEMIKUL MOMEN KHUSUS DAN SISTEM RANGKA BRESING EKSENTRIK PADA LEVEL KINERJA YANG SAMA ... SM-49 IDENTIFIKASI KERUSAKAN DAN METODE PERKUATAN STRUKTUR KANTOR GUBERNUR SUMATRA BARAT... SM-57 ANALISA PERILAKU PARAMETER NON-LINIER BETON TAK TERKEKANG DENGAN PEMBEBANAN TRIAKSIAL MENGGUNAKAN PROGRAM BANTU BERBASIS FINITE ELEMENT .... SM-65 KUAT TUMPU BATANG POHON KELAPA LAMINASI (GLUGU LAMINASI): HALF HOLE DAN FULL HOLE ... SM-73 KAPASITAS LENTUR DAN DAYA LAYAN BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU PETUNG ... SM-81 TAHANAN LATERAL KOMPOSIT KAYU KELAPA (GLUGU) LAMINASI-BETON DENGAN VARIASI PANJANG TERTANAM ALAT SAMBUNG (DOWEL) ... SM-89 KEMAMPUAN DAKTILITAS BAJA TULANGAN DENGAN MUTU DIATAS 500 MPA UNTUK DISAIN STRUKTUR KOLOM TAHAN GEMPA ... SM-97
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
viii
KEMAMPUAN DAKTILITAS PENAMPANG BALOK MENGGUNAKAN BAJA TULANGAN DENGANMUTU DIATAS 500 MPa UNTUK DISAIN STRUKTUR TAHAN GEMPA ... SM-105 PENGGUNAAN AKSELERATOR PADA BETON YANG MENGGUNAKAN PEREKAT BERUPA CAMPURAN SEMEN PORTLAND TIPE I DAN ABU TERBANG ... SM-113 ANALISIS GEMPA STATIK DAN DINAMIK PADA STRUKTUR BERATURAN DAN TIDAK BERATURAN ... SM-119 PEMODELAN KEKUATAN AKSIAL KOLOM BETON BUJURSANGKAR DIPERKUAT DENGAN FRP ... SM-127 PEMANFAATAN ABU DAUN BAMBU DALAM PEMBUATAN BETON RINGAN PENGUJIAN KUAT TEKAN DAN MODULUS ELASTISITAS ... SM-135 UPAYA PENINGKATAN KUALITAS SIRAP BAMBU SEBAGAI BAHAN PENUTUP ATAP ANGKUL-ANGKUL DI DESA PANGLIPURAN ... SM-143 RUMAH SEDERHANA DENGAN SISTEM STRUKTUR BETON BERTULANG BAMBU PETUNG NUSA PENIDA ... SM-151 ANALISA PERKUATAN (RETROFITTING) GEDUNG STKIP ADZKIA PADANG DENGAN MENGGUNKAN STEEL BRACING ... SM-159 EVALUASI BEBAN HANCUR SILINDER BETON MENGGUNAKAN PENDEKATAN ANALISIS DIMENSIONAL METODE RAYLEIGH ... SM-167 PEMANFAATAN POZZOLAN ALAM SEBAGAI BAHAN PLESTERAN ... SM-173 ANALISA DRIFT-BASE FRAGILITY: EVALUASI HASIL EKSPERIMENTAL DAN NUMERIKAL DINDING BATU BATA DAN RANGKA KAYU... SM-177 EVALUASI KINERJA STRUKTUR AKIBAT PENGARUH GEMPA (STUDI KASUS GEDUNG D DAN GEDUNG E FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN) ... SM-187
BIDANG GEOTEKNIK
STUDI LABORATURIUM PENGARUH AGGREBIND PADA TANAH DENGAN VARIASI GRADASI BUTIR UNTUK MENINGKATKAN NILAI CBR, KEKUATAN TEKAN DAN PERMEABILITAS TANAH. GT-1 PROFIL PENURUNAN TANAH PADA TANAH YANG DIKOMPAKSI DI LABORATURIUM ... GT-9 ANALISIS PENGARUH RETAK TERHADAP KEKUATAN GESER TANAH PADA PERISTIWA KELONGSORAN TEBING ... GT-15 PERBANDINGAN MODULUS GESER TANAH LEMPUNG DENGAN PERKUATAN SERAT IJUK DAN SERAT SABUT KELAPA BERDASARKAN METODE HARDIN DAN BLACK ... GT-21 KUAT GESER SISA CAMPURAN LEMPUNG DAN PASIR YANG DIPADATKAN ... GT-29 TINJAUAN KORELASI NILAI CBR TANAH KAPUR ANTARA UJI CBR LANGSUNG DENGAN UJI DCP ... GT-37 PENGARUH PROSES KONSOLIDASI TERHADAP DEFORMASI DAN FAKTOR KEAMANAN LERENG EMBANKMENT (STUDI KASUS BENDUNG KOSINGGOLAN) ... GT-45 ANALISIS STABILITAS DINDING PENAHAN TANAH KANTILEVER (STUDI KASUS PROYEK PEMBANGUNAN GERBANG TOL DAN LAJUR TRANSAKSI GERBANG TOL SERANG TIMUR) ... GT-53
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
ix
BIDANG MANAJEMEN PROYEK DAN REKAYASA KONSTRUKSI
PERAN UNDANG-UNDANG KEINSINYURAN 2014 DALAM MENDORONG TENAGA AHLI KONSTRUKSI BERWAWASAN TEKNOLOGI RAMAH LINGKUNGAN ... MK-1 KONSTRUKSI JALAN HIJAU (GREEN ROAD CONSTRUCTION) PROSPEK PENERAPAN KONSTRUKSI JALAN HIJAU DI INDONESIA ... MK-7 COST MODEL ESTIMASI KONSEPTUAL UNTUK BANGUNAN GEDUNG RUMAH SAKIT ... MK-15 ANALISIS PENGGUNAAN SISTEM PENUTUP ATAP METAL, BITUMEN, DAN UPVC DITINJAU DARI TATA LAKSANA DAN BIAYA ... MK-25 FAKTOR PENGENDALI DAN PERLUASAN SENTRA BISNIS BERBASIS BANGUNAN HIJAU DI SURABAYA ... MK-33 IDENTIFIKASI FAKTOR KINERJA BIAYA PROYEK KONSTRUKSI GEDUNG ... MK-41 STUDI PERANCANGAN PRODUKSI PAPAN BUBUTMEN ... MK-49 IDENTIFIKASI DAN ANALISIS RISIKO KESELAMATAN DAN KESEHATAN KERJA (K3) PADA PROYEK KONSTRUKSI BANGUNAN BERTINGKAT TINGGI ... MK-55 ANALISIS IDENTIFIKASI CRITICAL SUCCESS FACTORS (CSFs) TERHADAP MANAJEMEN BIAYA PADA PROYEK KONSTRUKSI ... MK-65 EVALUASI IMPLEMENTASI ASPEK KESELAMATAN DI ZONA KERJA (WORK ZONE) PADA PELAKSANAAN PENINGKATAN JALAN NASIONAL DI PROVINSI BALI ... MK-75 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGHUNI DALAM MEMILIH RUMAH PADA PERUMAHAN DI KAWASAN MANGUPURA ... MK-81 MANAJEMEN RISIKO PADA PROYEK GEDUNG HOTEL YANG SEDANG BEROPERASI ... MK-89 FAKTOR-FAKTOR MOTIVASI KERJA PADA PEKERJA KONSTRUKSI ... MK-97 KARAKTERISTIK MANAJER PROYEK TERHADAP KINERJA KONSTRUKSI GEDUNG DI KABUPATEN BADUNG ... MK-105 ANALISIS PERBANDINGAN HARGA SATUAN DAN TITIK IMPAS PEKERJAAN BEKISTING KOLOM SISTEM KONVENSIONAL DENGAN SISTEM PERI DALAM PELAKSANAAN PROYEK KONSTRUKSI GEDUNG... MK-115 ANALISIS KEUNTUNGAN KONTRAKTOR AKIBAT VARIASI SISTEM PEMBAYARAN DAN JADWAL PELAKSANAAN PADA PROYEK KONSTRUKSI ... MK-123
BIDANG TRANSPORTASI
EVALUASI TERHADAP PENURUNAN KINERJA PELABUHAN LAUT CELUKAN BAWANG BULELENG ... TRANS-1 APLIKASI TEKNOLOGI SOFTWARE SIDRA INTERSECTION 5.1 DAN SOFTWARE KAJI DALAM PENENTUAN KINERJA SIMPANG BERSINYAL PERKOTAAN ... TRANS-9 KAJIAN PEMANFAATAN SIRTU BUMELA SEBAGAI MATERIAL LAPIS PONDASI BAWAH DITINJAU DARI SPESIFIKASI UMUM 2007 DAN 2010 ... TRANS-19 PENGEMBANGAN PELAYANAN ANGKUTAN UMUM MASAL (BRT) BERBASIS SISTEM TRANSYT MENGGUNAKAN METODE LOW COST INVESTMENT (ANGKUTAN TRANS MATARAM METRO) ... TRANS-25
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
x
ANALISIS KAPASISTAS LINGKUNGAN JALAN SEBAGAI PENDUKUNG ANALISIS DAMPAK LALULINTAS (ANDALALIN) PEMBANGUNAN HOTEL GOLDEN TULIP MATARAM ... TRANS-35 APLIKASI TEKNOLOGI GIS DALAM MENENTUKAN BENTUK PENANGANAN JALAN BERDASARKAN PARAMETER PENANGANAN JALAN ... TRANS-43 EVALUASI PEMBANGUNAN JALAN CISALATRI BANDUNG ... TRANS-51 PENINGKATAN STABILITAS CAMPURAN ASPAL EMULSI DINGIN (CAED) DENGAN BAHAN DARI AGREGAT HASIL GARUKAN ASPAL LAMA DENGAN DAN TANPA SEMEN ... TRANS-59 ANALISA KELAYAKAN DIMENSI RUNWAY, TAXIWAY, DAN APRON ... TRANS-67 PARTISIPASI MASYARAKAT DALAM PENGAWASAN SARANA PRASARANA JALAN TAMAN KONSERVASI LAUT OLELE KABUPATEN BONE BOLANGO PROVINSI GORONTALO ... TRANS-75 MODEL PERPINDAHAN MODA KE BUS KOTA DI KOTA BANDA ACEH ... TRANS-83 PENGARUH TEMPERATUR PERMUKAAN LAPIS PERTAMA OVERLAY TERHADAP DAYA REKAT OVERLAY GANDA TANPA TACK COAT ... TRANS-91 KAJIAN FINANSIAL DAN DAMPAK PENGOPERASIAN ANGKUTAN UMUM MASSAL TRANS SARBAGITA KORIDOR I DI PROVINSI BALI ... TRANS-101
BIDANG SUMBER DAYA AIR
PENGARUH PEMOMPAAN SUMUR BOR TERHADAP PERUBAHAN MUKA AIR TANAH ... HIDRO-1 IMPLEMENTASI INTEGRATED WATER RESOURCES MANAGEMENT (IWRM) DI INDONESIA ... HIDRO-9 PEWILAYAHAN POTENSI AIR TANAH UNTUK IRIGASI BERDASARKAN TRANSMISIVITAS AKUIFER DI KABUPATEN JOMBANG ... HIDRO-17 KAJIAN KERUSAKAN PANTAI AMPENAN DI KOTA MATARAM ... HIDRO-25 SISTEM PENYEDIAAN AIR MINUM DI KOTA DENPASAR ... HIDRO-33 DESAIN PENAMPANG SALURAN DRAINASE JALAN RAYA DENGAN KONSEP EKO HIDRAULIK PADA JALAN A.YANI KOTA MARTAPURA ... HIDRO-41 ANALISIS NERACA AIR BERBASIS DAERAH ALIRAN SUNGAI SEBAGAI INDIKATOR KETERPADUAN PENGELOLAAN SUMBER DAYA AIR (KASUS DAS JANGKOK WS LOMBOK) ... HIDRO-47 TINJAUAN HIDRODINAMIKA 1D METODE MAC CORMACK MENGENAI KARAKTERISTIK PASANG SURUT UNIT TERANTANG DI KALIMANTAN SELATAN ... HIDRO-55 PERMASALAHAN SEMPADAN SUNGAI DI SUNGAI KUALA KAPUAS, KALIMANTAN SELATAN ... HIDRO-63 PENERAPAN SUMUR RESAPAN DALAM MEREDUKSI BEBAN ALIRAN LIMPASAN PERMUKAAN SUB DAS CIUJUNG SEBAGAI UPAYA PENGELOLAAN BANJIR ... HIDRO-69 ANALISA PERBANDINGAN PERENCANAAN SUMUR RESAPAN SISTEM KOMUNAL DAN KOLAM RETENSI SEBAGAI UPAYA KONSERVASI AIR TANAH DI PERUMAHAN VILLA MUTIARA CIUJUNG ... HIDRO-77 PEMISAHAN ALIRAN DASAR MENGGUNAKAN MODEL TANGKI ... HIDRO-83 STUDI PEMENUHAN AIR BAKU DI KABUPATEN SIGI, SULAWESI TENGAH ... HIDRO-89
Program Studi Magister Teknik Sipil, Program Pascasarjana Universitas Udayana
xi
PEMANFAATAN SUMBER DAYA AIR DAS PENET SEBAGAI AIR IRIGASI DAN AIR BAKUPDAM ... HIDRO-97 PEMANFAATAN TEKNOLOGI REMOTE SENSING DALAM MEMANTAU KERUSAKAN LINGKUNGAN DI KOTA GORONTALO ... HIDRO-107 MODEL NUMERIK : INTERAKSI RUN UP GELOMBANG TSUNAMI DENGAN DINDING LAUT ... HIDRO-115 VISUALISASI POTENSI GENANGAN BANJIR DI SUNGAI LAMBIDARO MELALUI PENELUSURAN ALIRAN MENGGUNAKAN HEC-RAS (STUDI PENDAHULUAN PENGENDALIAN BANJIR BERWAWASAN LINGKUNGAN) ... HIDRO-123
BIDANG LINGKUNGAN
PEMANFAATAN LIMBAH SEKAM PADI DAN FLY ASH MENJADI BAHAN BANGUNAN UNTUK MENGURANGI DAMPAK LINGKUNGAN ... LK-1 PEMANFAATAN PLAT CETAK BEKAS SEBAGAI PELAPIS PADA ATAP RUMAH ... LK-9 PEMANFAATAN SAMPAH SEBAGAI CAMPURAN BATU ALAM DAN APLIKASINYA ... LK-15 ANALISIS SICK BUILDING SYNDROME PADA GEDUNG KANTOR (STUDI KASUS PADA GEDUNG SATKER PELAKSANAAN JALAN NASIONAL WILAYAH II PROVINSI BALI - BALAI PELAKSANAAN JALAN NASIONAL VIII DIREKTORAT JENDERAL BINA MARGA , JALAN AHMAD YANI NO 90 DENPASAR) ... LK-23
KAPASITAS LENTUR DAN DAYA LAYAN BALOK BETON BERTULANGAN
BAMBU PETUNG
I Ketut Sudarsana1, I Gede Adi Susila1 dan I B.M. Joni Suryawan2
1Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana-Bali
Email: [email protected]
2
Alumni Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana-Bali
ABSTRAK
Bambu memiliki serat alami yang cukup kuat dalam menahan tegangan tarik sehingga memungkinkan untuk dipergunakan sebagai tulangan dalam komponen struktur beton bertulang. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kekuatan lentur dan daya layan balok beton dengan tulangan rangkap dari bambu petung yang meliputi beban retak pertama, lendutan, lebar retak dan beban maksimum.Pada penelitian ini dibuat dan diuji sampai runtuh sebanyak 15 buah benda uji balok beton dengan tulangan rangkap dari bambu petung dengan dimensi balok 100 x 200 x 1400 mm dengan kuat tekan beton (f’c) sebsar 15 MPa. Adapun parameter yang divariasikan
adalah luas tulangan tarik dari benda uji balok yaitu 100 mm2, 150 mm2, 200 mm2, 250 mm2 dan
300 mm2. Sedangkan luas tulangan tekannya dibuat tetap sebesar 100 mm2 dan sengkang dari
baja tulangan U24 (fy = 240 MPa) diameter 6 mm dengan jarak 50 mm dan 80 mm yang masing-masing terletak pada daerah antara tumpuan dan beban (daerah tepi), serta antara beban dan beban (daerah tengah). Setiap variasi dibuat benda uji sebanyak 3 buah. Pengujian balok dilakukan di atas dua tumpuan sederhana dengan dua buah beban terpusat (four point bending
test) masing-masing pada jarak 1/3 bentang dari tumpuan (400 mm). Hasil penelitian
menunjukkan bahwa semua balok beton mengalami keruntuhan lentur dengan retak yang terjadi dibawah beban dan diantara beban terpusat. Retak yang terjadi sangat sedikit (jarang) sehingga lebar retaknya sangat besar. Kondisi ini terjadi karena lekatan antara tulangan bambu dengan beton kurang sempurna sehingga tulangan mengalami slip lokal pada daerah retaknya. Besarnya beban layan balok mencapai 45% dari beban maksimumnya. Peningkatan rasio tulangan tarik dapat meningkatkan daya layan balok yang meliputi peningkatan beban retak pertama, beban layan dan penurunan lendutan serta lebar retak yang terjadi. Disamping itu, kapasitas lentur balok juga meningkat secara linier dengan meningkatnya luas tualngan tariknya. Dibandingkan dengan prediksi kapasitas lentur balok menurut SNI 2847:2013, menunjukan bahwa ketentuan pada SNI 2847:2013overestimateterhadap kapasitas lentur balok beton bertulangan bambu petung.
Kata kunci: Tulangan bambu, kapasitas lentur, daya layan, SNI 2847, balok beton, tulangan
rangkap
.
1.
PENDAHULUAN
Latar belakang
Pembangunan yang sustainable merupakan issue penting yang juga harus dipahami oleh para praktisi dibidang teknik sipil. Menurut laporan (Brundtland-commission, 1987), pembangunan yang sustainable merupakan pembangunan yang dapat memenuhi kebutuhan umat manusia saat ini tanpa mengabaikan kebutuhan generasi yang akan datang dalam memenuhi kebutuhannya. Hal ini menuntut agar generasi saat ini memanfaatkan sumber daya alam yang ada secara bijaksana dan terus mencari sumber daya alternatif untuk meningkatkan taraf hidupnya.
Dalam hal material konstruksi terutama beton bertulang, pemanfaatan material alternatif sebagai pengganti baja tulangan telah banyak dilakukan seperti pengunaan serat sintetis seperti karbon, gelas dan aramid serta penggunaan serat alami seperti bambu. Penggunaan bambu sebagai tulangan dalam beton bertulang telah banyak diteliti terutama di negara asia dengan iklim topis seperti China, Brasil, Mexico, India, Indonesia dan lainnya. Bambu merupakan tanaman dengan batang yang berserat searah sumbu batang sehingga bambu cukup kuat
dalam memikul tegangan aksial tarik maupun tekan. Morisco (1999) menguji kekuatan tarik dari beberapa jenis bambu seperti terlihat pada Gambar 1. Bambu secara umum bersifat elastis linear sampai putus dimana sifat ini sangat berbeda dengan baja tulangan dimana dengan jelas dapat terindentifikasi kondisi leleh dan putusnya. Disamping kuat memikul tarik, bambu juga memiliki kelebihan dalam dari material lainnya bila dilihat dari
modulus elastisitas (E) dan density (ρ) seperti terlihat pada Gambar 2 (Wegst et.al, 1993). Material yang
memiliki performance lebih baik akan berada di atas garis, sedangkan material yang memiliki performance kurang dari bambu berada di bawah garis. Disini terlihat bahwa hanya kayu seseh dan balsa yang memiliki
performance yang saama dengan bambu sedangkan material lainnya seperti baja, beton dan aluminium berada
jauh dibawah garis. Sehingga, bambu dapat dimanfaatkan sebagai material struktur.
Gambar 1. Diagram tegangan-regangan beberapa jenis bambu (Morisco, 1999)
Gambar 2. Performance bambu dan material lainnya (Wegst et.al, 1993)
Disamping beberapa keunggulan bambu tersebut, bambu sebagai material bangunan yang dapat diperbaharui dan mudah diperoleh, harganya relatif murah serta mudah dalam pengerjaan. Tanaman bambu banyak dijumpa di negara-negara yang beriklim tropis seperti Indonesia, Brasil, Mexico dan lainnya.
Meskipun bambu memiliki beberapa keunggulan namun keunggulan itu tidak disertai dengan kekuatan geser yang sepadan dan modulus elastisitasnya. Bambu memiliki modulus elastisitas berkisar antara 8728 – 31381 MPa (Siopongco dan Munandar, 1987).
Pemanfaatan bambu sebagai alternative tulangan pada struktur beton bertulang (Ghavami, 2005) memungkinkan dengan mempertimbangkan sifat-sifatnya tersebut. Namun perilaku elemen struktur dengan tulangan bambu ini masih perlu diteliti lebih jauh sehingga dapat dimanfaatkan dengan baik. Pada penelitian ini akan digunakan bambu petung (Dendrocalamus Asper Schult) sebagai tulangan longitudinal balok karena bambu petung
disamping lebih tebal juga mempunyai batang yang relatif lurus dibandingkan dengan bambu jenis yang lainnya.
Manfaat penelitian
Batang bambu tersusun atas serat-serat yang sejajar dengan batang dan memiliki kemampuan yang baik dalam memikul tegangan tarik. Kemampuan bambu ini ditunjukkan dengan tegangan tariknya yang tinggi. Oleh karena itu, tulangan bambu dapat dipergunakan sebagai alternative pengganti tulangan baja dalam struktur beton bertulang sehingga dapat dimanfaatkan pada pembangunan rumah-rumah sederhana seperti dai daerah-daerah yang terpencil dimana keberadaan tanaman bambu cukup banyak sementara keberadaan besi sangat langka dan mahal.
2.
METODE PENELITIAN
Properti material
Kuat tekan beton yang dipergunakan dalam penelitian diperoleh berdasarkan rencana campuran dengan perbandingan berat 1:4:2.3 (semen:pasir:kerikil). Aggregat kasar (kerikil) adalah batu pecah dengan diameter maksimum 9.5 mm. Campuran direncanakan dengan factor air semen (fas) 0.78. Sebanyak 10 silinder standar ASTM dibuat bersamaan dengan pencetakan benda uji balok dan diuji pada umur 28 hari. Kuat tekan rata-rata sebesar 20.95 MPa. Nilai kuat tekan ini dipergunakan dalam menghitung kekuatan balok dalam penelitian ini. Sebagai tulangan longitudinal dalam penelitian ini dipergunakan bambu petung (Dendrocalamus Asper Schult) dan tulangan transversal dari baja tulangan polos U24 dengan diameter 6mm. Tulangan bambu difabrikasi
sedemikian rupa sehingga memiliki ukuran untuk 1 (satu) buah tulangan 5x10mm (Ab1 = 50 mm2). Semua tulangan yang dipergunakan dilakukan uji tarik di laboratorium untuk mengetahui diagram tegangan dan regangan material tersebut seperti terlihat pada Gambar 3 dan 4. Sebelum dipergunakan, tulangan bambu dikeringkan dalamopen sampai mencapai kadar air 8% kemudian dilapisi vernis untuk mencegah penyerapan air dari bambu setelah pergunakan sebagai tulangan.
Gambar 3. Diagram tegangan-regangan bambu petung dengan dan tanpa nodia
Gambar 4. Diagram tegangan dan regangan baja tulangan polos dia. 6mm
Benda Uji Balok
Benda uji dibuat berbentuk balok beton bertulang dengan penampang tetap yaitu (100 x 200 x 1400) mm. Balok
diberi tulangan rangkap dengan tulangan tekan yang tetap sebesar 100 mm2dan tulangan tarik yang bervariasi
sesuai dengan perlakuan yang ditinjau dalam penelitian ini seperti pada Gambar 5. Adapun variasi jumlah
tulangan tarik adalah 100 mm2, 150 mm2, 200 mm2, 250 mm2 dan 300 mm2.
Gambar 5. Pemasangan tulangan transversal
(a) Balok Tipe B1(ρ = 0,57%)
(b) Balok tipe B2(ρ = 0,85%)
(c ) Balok Tipe B3 (ρ = 1,18%) (d) Balok Tipe B4 (ρ = 1,48%) (d) Balok tipe B5 (ρ = 1,78%)
Gambar 6. Penampang semua benda uji As = 100 mm2, 150 mm2, 200 mm2, 250 mm2 dan 300mm2
y = 10945x R² = 0.9682 y = 7701.3x R² = 0.9886 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 T eg an g an ( M P a) Regangan (mm/mm)
Bambu dengan Nodia Bambu tanpa Nodia
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 T eg an g an ( M P a) Regangan (mm/mm) Ø 6 mm
Tebal selimut beton adalah 15 mm. Semua benda uji memiliki tulangan tranversal yang sama dari baja polos
(BJPT) ø6 mm dengan mutu U24. Gambar 5 dan 6 menunjukkan pemasangan sengkang dan penampang semua
tipe benda uji balok dengan variasi tulangan tariknya.Cetakan (bekisting) balok dibuka setelah 24 jam dari waktu pencetakan benda uji,kemudian dilakukan perawatan dengan menggunakan karung goni (burlap) basah yang sebelumnya telah direndam selama 24 jam dan plastic untuk mencegah terjadinya penguapan. Perawatan dilakukan selama 7 hari dan selanjutnya dibiarkan dalam ruangan terbuka sampai saat benda uji di test.
Setup pengujian dan instrumentasi
Benda uji balok diuji sebagai balok satu bentang di atas perletakan sederhana sendi-rol dan dibebani pada dua titik pembebanan dengan jarak dan ukuran seperti pada Gambar 7. Pengukuran lendutan di tengah-tengah bentang dengan sebuah mechanical gauge yang diletakan di bawah balok. Sedangkan retak yang terjadi diukur dengan crack detector. Pengujian dilakukan setelah benda uji berumur 28 hari. Beban ditingkatkan secara bertahap sampai balok mengalami keruntuhan (failure).
Gambar 7. Setup pengujian benda uji Gambar 8. Mesin uji lentur balok
3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pola dan beban retak
Model keruntuhan balok yang terjadi pada penelitian ini hampir seluruhnya mengalami keruntuhan lentur (Dipohusodo,1994; Nawy, 1998; Nilson, 1993), hal ini dapat dilihat dari pola retaknya yang berbentuk vertikal (hampir tegak lurus terhadap sumbu balok) dimana retak yang terjadi diantara 2 beban dan pada masing-masing
beban terpusat. Retak geser yang merupakan kelanjutan dari retak lentur hanya terjadi pada balok B33, namun
retak ini tidak sampai menyebabkan keruntuhan pada balok.
(a) Salah satu balok dari tipe benda uji B1 (d) Salah satu balok dari tipe benda uji B4
(b) Salah satu balok dari tipe benda uji B2 (e) Salah satu balok dari tipe benda uji B5
(c) Salah satu balok dari tipe benda uji B3
Gambar 9. Pola keruntuhan dari beberapa balok setelah pengujian dengan beban maksimum
Keruntuhan lentur yang terjadi dimulai dengan adanya retak-retak memanjang diantara dua buah beban terpusat pada saat terjadinya beban retak pertama kemudian diikuti dengan terjadinya retak memanjang di bawah beban. Retak-retak tersebut semakin melebar terutama retak yang terjadi dibawah beban yang menyebabkan balok
mengalami keruntuhan.Pada balok B1 (B11, B12, B13) retak hanya terjadi diantara dua buah beban terpusat
sedangkan pada balok B2, B3, B4 dan B5, retak yang terjadi lebih dari satu, yaitu dibawah masing-masing beban
dan diantara kedua beban terpusat. Adapun tipikal pola keruntuhan untuk balok bertulangan bambu petung hasil eksperimen dapat dilihat pada Gambar 9 (a-e).
Dari Gambar 9 dapat dilihat bahwa retak yang terjadi sangat sedikit dan lebar retaknya sangat besar pada saat balok mengalami keruntuhan. Kebanyakan retak yang menyebabkan keruntuhan berada di bawah beban terpusat. Kondisi retak seperti ini mengidentifikasikan bahwa tulangan bambu petung memiliki lekatan yang kurang baik terhadap beton, sehingga mengakibatkan terjadinya slip lokal pada daerah retak. Disamping itu modulus elastisitas yang rendah dari bambu sangat berpengaruh terhadap retak yang terjadi.
Lendutan dan lebar retak
Pada Gambar 10 dapat dilihat hubungan antara beban dengan lendutan rata-rata ditengah bentang dari semua tipe balok. Penambahan rasio tulangan tarik dapat meningkatkan kekakuan balok setelah retak pertama terjadi. Dari hubungan beban dengan lendutan ini juga dapat diketahui keruntuhan balok dengan tulangan bambu petung cukup daktail yang ditunjukkan oleh bagian kurva setelah tercapainya beban maksimum. Diagram beban-lendutan pada Gambar 10 juga menunjukan bahwa setelah terjadi retak pertama, beban pada balok mengalami penurunan namun kemudian meningkat kembali sampai mencapai keruntuhan. Kondisi penurunan beban ini mungkin diakibatkan ada slip lokal tulangan bambu di sekitar retak.
Gambar 10. Hubungan beban dengan lendutan tengah
bentang Gambar 11. Hubungan beban dengan lebar retak
Peningkatan lebar retak pada setiap peningkatan beban diukur dengan alat crack detector. Hubungan
antara beban dan lebar retak dapat dilihat pada Gambar 11. Peningkatan jumlah tulangan tarik,
mengurangi lebar retak yang terjadi. Sebelum tercapainya beban maksimum, balok dengan rasio
tulangan tarik lebih besar mampu menahan lebih besar untuk lebar retak yang sama.
Beban retak dan beban layan
Beban retak pada setiap benda uji dicatat pada saat terjadinya retak pertama. Beban ini bervariasi dimulai dari beban 8.5 kN sampai dengan 12,5 kN untuk masing-masing benda uji. Retak ini terjadi karena kemampuan
beton untuk menahan tegangan tarik (fct) terlewati, sehingga seluruh gaya tarik selanjutnya ditahan oleh bambu
tulangan. Panjang retak pertama yang terjadi berkisar antara 100 mm sampai 150 mm ke arah serat tekan, kemudian diikuti oleh retak-retak kecil. Dari Tabel 1 dan Gambar 12 terlihat bahwa peningkatan rasio tulangan tarik menyebabkan beban retak pertama pada balok bertulangan bambu petung semakin meningkat dengan kecenderungan linier. Peningkatan rasio tulangan tarik dari (ρ = 0,57 %) sampai (ρ = 1,78 %) dapat meningkatkan beban retak pertamanya sebesar 28,11 %. Penambahan tulangan tarik dapat meningkatkan tegangan yang terjadi pada daerah tariknya. Dalam hal ini kemampuan balok untuk menahan beban semakin
0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 B eba n ( kN ) Lendutan (mm) Balok Type 1 (ρ = 0,57%) Balok Type 2 (ρ = 0,85%) Balok Type 3 (ρ = 1,18%) Balok Type 4 (ρ = 1,48%) Balok Type 5 (ρ = 1,78%) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 B eba n ( kN ) Lebar Retak (mm) Balok Type 1 (ρ = 0,57%) Balok Type 2 (ρ = 0,85%) Balok Type 3 (ρ = 1,18%) Balok Type 4 (ρ = 1,48%) Balok Type 5 (ρ = 1,78%)
bertambah karena kekakuan balok juga bertambah. Besarnya beban retak pertamanya rata-rata 44 % dari beban maksimumnya.
Tabel 1. Beban retak, layan dan maksimum benda uji balok
Beban layan pada balok dihitung berdasarkan lendutan dan lebar retak ijin menurut SNI 2847:2013 dimana lendutan ijin adalah L/480 mm dan lebar retak ijin 0.4 mm untuk struktur dalam ruangan. Menggunakan hasil pencatatan beban-lendutan dan beban-lebar retak yang terjadi, maka beban layan dihitung sebagai nilai rata-rata dari kedua besaran tersebut seperti terlihat pada Tabel 1 dan Gambar 13.
Gambar 12 Hubungan antara rasio tulangan tarik dan
beban retak pertama Gambar 13. Hubungan antara rasio tulangan tarik dan beban layan
Kapasitas ultimit balok
Tabel 2 dan Gambar 14 menunjukan bahwa peningkatan rasio tulangan tarik (ρ) dapat meningkatkan momen
maksimum. Peningkatan kuat lentur balok cenderung linier. Dengan meningkatkan rasio tulangan tarik sebesar 1,21% (dari 0,57% menjadi 1,78%) dapat meningkatkan momen sebesar 18.33 kNm (dari 2,90 kNm menjadi 6,57 kNm). Dengan meningkatkan tulangan tarik, maka gaya tarik yang mampu dipikul meningkat sehingga garis netral mengecil sehingga lengan momen meningkat.
Tabel 2. Momen maksimum rata-rata benda uji balok Tipe Balok Abm (mm2) Rasio Tul.Tarik (ρ(%)) Pmaks (kN) Mmaks rerata (kNm) B1 100 0,57 14,50 2,90 B2 150 0,85 19,83 3,97 B3 200 1,18 24,83 4,97 B4 250 1,48 29,67 5,93 B5 300 1,78 32,83 6,57
Gambar 14. Hubungan antara rasio tulangan tarik terhadap kapasitas momen
y = 2.4119x + 8.04 R² = 0.9706 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 B eb an R et ak P er tam a (k N )
Rasio Tul. Tarik (%)
Balok B11, B21, B31, B41, B51 Balok B12, B22, B32, B42, B52 Balok B13, B23, B33, B43, B53 Pcr Rata-rata Linear (Pcr Rata-rata) y = 4.5504x + 5.6703 R² = 0.986 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 B e ba n L a y a n (kN )
Rasio Tul. Tarik (%)
Balok B11, B21, B31, B41, B51 Balok B12, B22, B32, B42, B52 Balok B13, B23, B33, B43, B53 P Layan Rata-rata Linear (P Layan Rata-rata)
y = 3.048x + 1.2945 R² = 0.992 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 M o me n M a k si mu m ( k N m)
Rasio Tul. Tarik (%)
Balok B11, B21, B31, B41, B51 Balok B12, B22, B32, B42, B52 Balok B13, B23, B33, B43, B53 Momen Maksimum Rata-rata Linear (Momen Maksimum Rata-rata)
No Tipe Balok f’c, 28 hr rata-rata (MPa) Abm (mm2) Rasio Tul.Tarik (ρ(%)) Pmaks, rerata(kN) P cr-eksp,rerata(k N) Playan, rerata (kN) 1 B11, B12, B13 20,95 100 0,57 14,50 9,50 8,42 4 B21, B22, B23 20,95 150 0,85 19,83 9,83 9,20 7 B31, B32, B33 20,95 200 1,18 24,83 11,00 11,10 10 B41, B42, B43 20,95 250 1,48 29,67 11,83 12,72 13 B51, B52, B53 20,95 300 1,78 32,83 12,17 13,58
Prediksi kapasitas lentur balok dengan SNI 2847:2013
Perbandingan momen maksimum eksperimen dengan momen maksimum berdasarkan Standar Nasional Indonesia tentang beton (SNI 2847, 2013) untuk balok dengan tulangan rangkap dari bambu petung dapat dilihat
pada Tabel 3. Dari Tabel 3 dapat dilihat bahwa momen maksimum hasil eksperimen (Mmaks(eksp)) lebih kecil
dibandingkan dengan momen maksimum menurut SNI 2847:2013 dimana besarnya rata-rata hasil perbandingan momen maksimum eksperimen dengan SNI adalah 0,799, standar deviasi dan covariannya berturut-turut sebesar 0,148 dan 0,185. Hal ini menunjukkan bahwa momen maksimum hasil eksperimen balok bertulangan rangkap dari bambu petung lebih kecil 20 % dibandingkan dengan momen maksimum teoritisnya. Sehingga prediksi momen maksimum balok bertulangan bambu petung dengan menggunakan analisa tulangan baja kurang aman.
Tabel 3. Perbandingan Kapasitas lentur experimen dengan prediksi SNI 2847:2013 Tipe Balok Dimensi balok (mm) b x h Kuat tekan beton (f’cr), MPa Luas tulangan tekan (mm2) Rasio Tul.Tarik (ρ(%)) Mmaks (eksp) (kNm) Mmaks (SNI) (kNm) Mmaks (eksp) Mmaks (SNI) B11 100 x 200 20,95 100 0,57 3,0 4,65 0,64 B12 100 x 200 20,95 100 0,57 2,8 4,65 0,60 B13 100 x 200 20,95 100 0,57 2,9 4,65 0,62 B21 100 x 200 20,95 100 0,85 4,1 5,63 0,73 B22 100 x 200 20,95 100 0,85 4,0 5,63 0,71 B23 100 x 200 20,95 100 0,85 3,8 5,63 0,67 B31 100 x 200 20,95 100 1,18 5,8 5,92 0,98 B32 100 x 200 20,95 100 1,18 4,0 5,92 0,68 B33 100 x 200 20,95 100 1,18 5,1 5,92 0,86 B41 100 x 200 20,95 100 1,48 5,2 6,54 0,79 B42 100 x 200 20,95 100 1,48 6,8 6,54 1,04 B43 100 x 200 20,95 100 1,48 5,8 6,54 0,89 B51 100 x 200 20,95 100 1,78 6,6 7,08 0,93 B52 100 x 200 20,95 100 1,78 7,2 7,08 1,02 B53 100 x 200 20,95 100 1,78 5,9 7,08 0,83 Rata-rata Standar Deviasi Covarian 0,799 0,148 0,185
4.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian, analisa data dan pembahasan yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Lekatan antara tulangan bambu dengan beton kurang baik dimana slip lokal terjadi pada saat
pengujian.
2. Retak pertama yang terjadi sangat panjang berkisar antara 100 – 150 mm kearah serat tekan.pada
beban 8,5 kN – 12,5 kN dan jumlahnya sangat jarang, sehingga lebar retak yang terjadi cukup besar berkisar antara 28 – 50 mm.
3. Peningkatan rasio tulangan tarik dapat meningkatkan daya layan balok yang meliputi peningkatan
beban retak pertama, beban layan dan penurunan lendutan serta lebar retak yang terjadi.
4. Peningkatan rasio tulangan tarik dapat meningkatkan kapasitas lentur balok dengan kecenderungan
peningkatan yang linier.
5. Penggunaan SK SNI T-15-1991-03 untuk memprediksi beban retak pertama (Pcr) cukup aman
mencapai 3 %, namun untuk memprediksi lebar retaknya tidak aman mencapai 72 % dan prediksi lendutannya sangat tidak aman mencapai 348,21 %. Sedangkan prediksi untuk kapasitas lentur balok kurang aman mencapai 20 %.
UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan masukan dalam proses penelitian dan penulisan karya ilmiah ini.
DAFTAR PUSTAKA
Brundtland-commission (1987) Report of the World Commission on Environment and Development: Our
Common Future, Oxford University press, Oxford-United Kingdom.
Dipohusodo, I. (1994).Struktur Beton Bertulang. Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Ghavami, K. (2005).“Bamboo as Reinforcement in Structural Concrete Elements”. Cement & Concrete
Composites 27.
Juniartha, IM. (2003).Daya Layan Balok Beton Dengan Tulangan Tunggal Dari Bambu Petung. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana, Denpasar-Bali.
Morisco. (1999).Rekayasa Bambu. Nafiri Offset, Yogyakarta.
Nawy, E.G. (1998).Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. PT Refika Aditama, Bandung.
Nilson, A.H dan Winter, G. (1993).Perencanaan Struktur Beton Bertulang. PT Pradnya Paramita, Jakarta. Siopongco, J.O. and Munandar, M. (1987).Technology Manual on Bamboo as Building Material: Regional
Network in Asia for Low-cost Building Materials Technologies and Construction Systems (DP/RAS/82/012), Forest Products Research and Development Inst., (FPRDI).
SNI-2847.(2013).Cara Perencanaan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Badan Standarisasi Indonesia, Jakarta.
Suastiningsih, N.L.P. (2003).Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulangan Rangkap Dari Bambu Petung, Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Udayana, Denpasar-Bali.
Subakti, A. (1995).Teknologi Beton Dalam Praktek, Institut Teknologi Sepuluh November, Divisi Percetakan Jurusan Teknik Sipil FTSP, Surabaya.
Wegst, U.G.K., Shercliff, H.R. and Ashby, M.F. (1993.) The structure and properties of bamboo as an
engineering material, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom.
