Pengaruh jenis sambungan, posisi pengujian, dan jarak sambungan terhadap kekuatan balok bambu tali (gigantochloa apus kurzt)
PENGARUH JENIS SAMBUNGAN, POSISI PENGUJIAN, DAN
JARAK SAMBUNGAN TERHADAP KEKUATAN BALOK
BAMBU TALI (Gigantochloa apus Kurzt)
NUR ISLAMIAH LATIF
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Jenis
Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak Sambungan terhadap Kekuatan Balok
Bambu Tali (Gigantocloa apus Kurzt) adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Nur Islamiah Latif
NIM E24100026
ABSTRAK
NUR ISLAMIAH LATIF. Pengaruh Jenis Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak
Sambungan terhadap Kekuatan Balok Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurzt).
Dibimbing oleh NARESWORO NUGROHO.
Gigantochloa apus Kurzt yang dikenal dengan bambu tali atau bambu apus
adalah salah satu jenis bambu yang mudah ditemukan dan banyak dimanfaatkan
oleh masyarakat, khususnya masyarakat pedesaan. Pemanfaatan bambu tali sebagai
bahan konstruksi belum banyak digunakan, karena masih kurangnya dukungan data
penelitian mengenai karakteristik bambu tali serta modifikasi produk bambu tali
dalam bidang konstruksi. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis
karakteristik balok bambu tali menggunakan alat sambung kombinasi pasak dan tali,
serta alat sambung baut, pada posisi pengujian horizontal dan vertikal, dengan tiga
variasi jarak sambungan (50, 100, dan 150) cm. Prosedur pengujian sifat lentur
balok bambu menggunakan standar pengujian ISO 22157-1:2004 tentang pengujian
buluh bambu secara full scale. Nilai lentur diperoleh menggunakan persamaan
ASTM D-198 dan persamaan ISO 22157-1:2004. Hasil penelitian menunjukkan
rerata nilai KA pada bambu tali sebesar 25.70% sampai 40.81% dan rerata nilai
kerapatan contoh uji produk sebesar 0.67 g/cm3. Hasil uji mekanis menunjukkan
rerata nilai MOE pada balok bambu berada pada selang 93425.16 – 165000.14
kg/cm2 (ASTM D-198) serta 166761.32 - 714347.73 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004)
dan rerata nilai MOR balok bambu berada pada selang nilai 236.48 – 571.29 kg/cm2
(ASTM D-198) serta 260.69 - 711.09 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004). Hasil penelitian
menunjukkan bahwa balok bambu perlakuan sambungan baut pada posisi pengujian
horizontal merupakan balok bambu dengan perlakuan terbaik. Berdasarkan hasil
penelitian ini balok bambu dapat dimanfaatkan sebagai bahan konstruksi ringan.
Kata kunci: Gigantochloa apus Kurzt, sambungan baut, sambungan pasak, sambungan
tali, sifat fisis, sifat mekanis
ABSTRACT
NUR ISLAMIAH LATIF. The Effect of Connection Type, The Position of Testing,
and The distance of Connection to the Strength of Tali Bamboo (Gigantochloa apus
Kurzt). Supervised by NARESWORO NUGROHO.
Gigantochloa apus Kurzt known as Tali bamboo or Apus bamboo is one type
of bamboo that are easy to find by the people, especially the rural communities.
Utilization of bamboo as a construction material has not been widely used because
the lack of data about the characteristics of bamboo and it’s modifications of tali
bamboo products in construction sector. The purpose of this study is to analyze the
characteristics of tali bamboo using combination of dowell and rope connection,
and bolt, at horizontal and vertical position, with three distance of connection
variation (50, 100, and 150 cm). The bending test method was used by ISO 221571:2004 for full scale test of bamboo’s culm. Bending value was obtained from the
equation of ASTM D-198 and ISO 22157.1:2004. The result showed that the
average of Moisture Content (MC) of Tali bamboo in range 25.99% to 36.62% and
the density was 0.67 g/cm3. The results of mechanical test showed that the mean
value of tali bamboo on MOE were 93425.16 – 165000.14 kg/cm2 (ASTMD 198)
and 166761.32 - 714347.73 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004) and the MOR were 236.48
– 571.29 kg/cm2 (ASTMD 198) and 260.69 - 711.09 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004).
Based on the results of this research, this bamboo beam can be used as a respectively
construction material.
Keywords: Gigantochloa apus Kurzt, bolt connector, dowell, mechanical
properties, pegs connector, rope connector.
PENGARUH JENIS SAMBUNGAN, POSISI PENGUJIAN, DAN
JARAK SAMBUNGAN TERHADAP KEKUATAN BALOK
BAMBU TALI (Gigantochloa apus Kurzt)
NUR ISLAMIAH LATIF
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pengaruh Jenis Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak Sambungan
terhadap Kekuatan Balok Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurzt)
Nama
: Nur Islamiah Latif
NIM
: E24100026
Disetujui oleh
Dr Ir Naresworo Nugroho MS
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Fauzi Febrianto MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penulisan karya ilmiah dengan judul “Pengaruh Jenis
Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak Sambungan Terhadap Kekuatan Balok
Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurzt)” ini dapat terlesaikan.
Terima kasih yang mendalam dan penghargaan yang tinggi penulis haturkan
kepada Dr Ir Naresworo Nugroho, MS selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan pengarahan dan masukan serta dorongan selama proses penelitian
hingga selesainya penulisan karya ilmiah ini.
Penghargaan dan ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Prof Dr Ir
Sucahyo Sadiyo, MS, Effendi Tri Bahtiar, S Hut, M Si, Dr Lina Karlinasari, S Hut,
M Sc, F Trop, serta Fengky Yoresta Satria, ST, MT yang telah bersedia meluangkan
waktu untuk memberikan bimbingan, masukan, dan saran untuk kelancaran proses
penilitian serta penulisan karya ilmiah. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada
para dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya selama penulis menjalankan
pendidikan, serta kepada para laboran khususnya M. Irfan di Laboratorium
Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu yang telah banyak membantu selama penulis
melaksanakan penelitian.
Melalui tulisan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada kedua
orang tua, Ayah dan Ibu yang senantiasa terus memberikan seluruh kasih sayang,
dorongan, dukungan serta senantiasa mengirimkan doa tiap detiknya, sehingga
penulis dikaruniakan kelancaran dalam menyelesaikan pendidikan di Institut
Pertanian Bogor. Tanpa kalian penulis bukanlah makhluk yang berharga di muka
bumi ini. Terimalah karya tulis ini sebagai hadiah kecil sederhana yang bisa penulis
berikan.
Terimakasih juga penulis ucapkan atas persahabatan, persaudaraan,
dukungan serta doa yang diberikan oleh sahabat-sahabat penulis. Sahabat kost WJ
(Nurisna, Deska Ari, Eniza Rukisti, Nova Lestari, Rinasti Ridha, serta teman-teman
yang lainnya), sahabat lorong 7 Asrama Putri A1 (Sudarsih, Rian Andini, Shifa
Paoziah, Ferra Dwiangga, dan Idah Faujiati), sahabat Departemen Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor (Rahmazudi, Rizky Adha, Faiza Ilmi,
Dewi Wulandari, Syaiful Bahri, Alifuddin, Aji Kusumo, Rosilia, Dwi Hatmojo,
Alam), serta rekan lainnya yang terus mendukung, mendorong, membantu, dan
mendoakan kelancaran penulisan makalah ilmiah ini. Tanpa kalian karya ini tak
akan bernilai lebih.
Pada skripsi ini mungkin masih ditemukan beberapa kekurangan, oleh karena
itu kritik dan saran akan penulis terima.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2014
Nur Islamiah Latif
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
17
Latar Belakang
17
Perumusan Masalah
18
Tujuan Penelitian
18
Manfaat Penelitian
18
METODE
19
Bahan
19
Alat
19
Persiapan Contoh Uji
19
HASIL DAN PEMBAHASAN
23
SIMPULAN DAN SARAN
30
Simpulan
30
Saran
30
DAFTAR PUSTAKA
31
LAMPIRAN
33
RIWAYAT HIDUP
48
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Hasil pengujian Kadar Air (KA)
Nilai rata-rata kerapatan balok bambu menurut jenis dan jarak sambung
Rerata nilai MOE persamaan ASTM D-198
Rerata nilai MOE persamaan ISO 22157-1:2004
Rerata nilai MOR persamaan ISO 22157.1:2004
Rerata nilai MOR persamaan ASTM D-198
23
24
25
26
28
28
DAFTAR GAMBAR
1. Bentuk pengujian mekanis bambu tali
2. Penampang balok bambu pada pengujian mekanis
3. Balok bambu sambungan baut pada jarak sambung 100 cm,
posisi pengujian horizontal
4. Balok bambu sambungan baut pada jarak sambung 100 cm,
posisi pengujian vertikal
5. Balok bambu sambungan pasak dan tali pada jarak sambung 50 cm,
posisi pengujian horizontal
6. Grafik tegangan-regangan dua jenis sambungan pada jarak sambung
0.5 m dengan posisi pengujian horizontal dan vertikal
7. Diagram batang rerata nilai MOR dari tiga parameter
pengujian pada persamaan ASTM D-198
8. Kerusakan pada contoh uji (pecah)
9. Pecah ujung pada sampel uji
20
22
25
25
25
27
29
30
30
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Penentuan kelas kuat kayu berdasarkanBerat Jenis (BJ) menurut
Daftar I PKKI 1961
Analisis keragaman kadar air (taraf 5%) dan uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman kerapatan balok bambu (taraf 5%) dan uji wilayah
Berganda Duncan
Analisis keragaman MOE (ASTM D-198) balok bambu (taraf 5%) dan
Uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman M0E (ISO 22157-1:2004) balok bambu tali
(taraf 5 %) dan uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman MOR (ASTM D-198) balok bambu (taraf 5%) dan
Uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman MOR (ISO 22157-1:2004) balok bambu (taraf 5%)
Dan uji wilayah berganda Duncan
Nilai hasil pengujian kerapatan balok bambu
Nilai hasil pengujian kadar air
Hasil pengujian kekakuan lentur (MOE) ASTM D-198 balok bambu tali
Hasil pengujian kekakuan lentur (MOE) ISO 22157-1:2004 balok
bambu tali
Hasil pengujian kekuatan lentur (MOR) ASTM D-198 balok bambu tali
Hasil pengujian kekuatan lentur (MOR) ISO 22157-1:2004 balok
bambu tali
Dokumentasi
34
34
34
35
35
36
36
37
38
39
41
43
45
47
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kurz (1876) dalam Dransfield dan Widjaja (1995) menyatakan bahwa bambu
merupakan salah satu sumberdaya alam tropis dengan sebaran yang luas. Bambu
memiliki pertumbuhan yang cepat, mudah dibentuk, dan telah digunakan secara
luas oleh masyarakat Asia. Morisco (2005) menegaskan bahwa pemanfaatan bambu
berbeda dengan kayu yang memasuki masa siap tebang dengan kualitas yang baik
setelah berumur lebih dari tiga puluh tahun. Bambu dengan mutu yang baik dapat
diperoleh pada umur 3-5 tahun, sedangkan kayu hutan yang siap tebang setelah
berusia lebih dari 30 tahun.
Bambu merupakan salah satu material yang dapat menggantikan pemanfaatan
kayu sebagai bahan konstruksi serta bahan material yang tidak terbarukan. Salah
satu contoh pemanfaatannya adalah penggunaan bambu sebagai bahan bangunan.
Dransfield dan Widjaya (1995) menyatakan bahwa bambu dapat dimanfaatkan
sebagai bahan konstruksi. Karaketeristik bambu yang baik utuk konstrksi yaitu
bambu yang memiliki diameter buluh yang besar, berdinding tebal, dan beruas
pendek.
Pemanfaatan bambu sebagai konstruksi umumnya digunakan di daerah
pedesaan, sehingga bambu erat kaitannya dengan masyarakat pedesaan. Frick
(2004) memaparkan bahwa di Negara India bambu disebut sebagai kayu untuk
masyarakat dengan strata sosial menengah ke bawah. Banyaknya opini ini
menyebabkan masyarakat sering menghubungkan bambu dengan strata sosial
seseorang, sehingga pemanfaatan bambu sebagai bahan konstruksi kurang diminati.
Salah satu jenis bambu yang potensial dijadikan bahan konstruksi adalah
Bambu tali (Gigantochloa apus Kurzt). Bambu tali merupakan bambu yang jumlah
produksinya besar. Bambu tali biasanya dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan
perkakas rumah tangga, atap, dinding rumah, anyaman, maupun alat musik
tradisional. Bambu tali memiliki kemampuan untuk menahan beban yang tinggi.
Berdasarkan penelitian Syafi’i (1984) dalam Surjokusumo dan Nugroho (1994),
bambu tali memiliki BJ 0.65. Menurut Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia
(PKKI), BJ 0. 65 termasuk ke dalam kayu dengan kelas kuat II.
Penggunaan konstruksi erat kaitannya dengan penggunaan alat sambung.
Penggunaan alat sambung diharapkan mampu menambah kemampuan bahan dalam
menahan beban. Beberapa contoh alat sambung yang sering digunakan dalam
bidang konstruksi adalah alat sambung pasak kayu, tali ijuk, dan alat sambung baut.
Penggunaan bambu sebagai bahan konstruksi selama ini masih kurang
didukung oleh data-data penilitian ilmiah. Oleh karena itu penelitian ini diharapkan
dapat memberikan informasi tambahan sifat bambu, khususnya bambu tali.
17
18
Perumusan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada pencapaian informasi kekuatan lentur balok
bambu menggunakan kombinasi sambungan pasak dan tali serta sambungan baut,
serta melihat pengaruh posisi pengujian dan jarak antar sambungan terhadap
kekuatan lenturnya. Kelayakan balok bambu dalam menahan beban dapat dilihat
dari besarnya beban yang dapat diterima oleh balok bambu.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis karakteristik balok bambu tali
menggunakan alat sambung kombinasi pasak dan tali, serta alat sambung baut, pada
posisi pengujian horizontal dan vertikal, dengan tiga variasi jarak sambung 50, 100,
dan 150 cm.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan nilai tambah dari
pemanfaatan buluh bambu sebagai bahan konstruksi, sehingga dapat menggantikan
pemanfaatan kayu sebagai bahan konstruksi. Selain itu diharapkan penggunaan
bambu tali dalam kehidupan sehari-hari dapat dioptimalkan.
19
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan
Kayu dan Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil
Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan
pada Maret sampai Juli 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu bambu tali yang berumur 3
tahun dengan rerata diameter 6 cm dan panjang sebesar 250 cm. Bambu diperoleh
dari pengrajin bambu di daerah CIFOR, Bogor. Bahan lain yang digunakan adalah
tali ijuk, pasak bambu dan baut berukuran ¾ inch dengan panjang 16 cm. Baut
diperoleh dari toko bangunan dan material Sumber Baut di Pasar Anyar, Bogor.
Tali ijuk, pasak bambu, dan baut digunakan sebagai elemen penyambung dua buluh
bambu tali.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu, gergaji tangan untuk
pemotongan bambu, oven sebagai alat pengering contoh uji kadar air, kaliper
sebagai pengukur dimensi contoh uji, timbangan elektrik sebagai pengukur berat
contoh uji, dan mesin Universal Testing Machine (UTM) merk BALDWIN sebagai
alat pengujian sifat mekanis bambu.
Persiapan Contoh Uji
Contoh Uji Sifat Fisis
Pengujian sifat fisis bambu tali meliputi uji kadar air dan kerapatan.
Pembuatan contoh uji kadar air bambu tali didasarkan pada ISO 22157-1:2004
dengan ukuran (2.5x2.5x1) cm3. Pengujian kerapatan bambu menggunakan contoh
uji buluh balok bambu.
Kadar air merupakan berat air yang terdapat di dalam kayu yang dinyatakan
dalam persen berat kering tanur (Haygreen dan Bowyer 1982). Pengujian kadar air
dilakukan dengan menimbang berat awal contoh uji bambu (BKU), kemudian
dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103±20C selama 24 jam atau sampai massa
konstan, lalu diukur beratnya (BKT). Besarnya kadar air diperoleh menggunakan
persamaan:
KA =
BKU − BKT
x
BKT
Keterangan:
KA
= kadar air (%)
BKU
= berat keri udara/ berat awal (g)
BKT
= berat kering tanur/ berat akhir (g)
. . . . . . . . . .
20
Kerapatan merupakan nilai perbandingan antara masa bambu dengan volume
bambu. Nilai kerapatan diperoleh dari persamaan berikut:
ρ=
BKU
. . . . . . . . . . . . . .
VKU
Keterangan:
ρ
= kerapatan (g/cm3)
BKU
= berat kering udara/ berat awal (g)
VKU = volume kering udara (cm3)
Contoh Uji Sifat Mekanis
Uji mekanis yang dilakukan meliputi uji sifat kekakuan (Modulus of
Elasticity/ MOE) dan kekuatan lentur (Modulus of Rupture/ MOR). Panjang contoh
uji bambu untuk pengujian MOE dan MOR adalah 30 dari diameter bambu sesuai
dengan standar pengujian bambu utuh (full scale) menurut ISO 22157-1: 2004.
Nilai kekakuan dan kekuatan lentur diperoleh dari persamaan ASTM D-198 dan
persamaan ISO 22157-1:2004. Karakteristik bambu yang dijadikan contoh uji yaitu
memiliki buluh bambu yang lurus, ukuran diameter pangkal ke ujung relatif sama,
serta bebas dari cacat seperti retak, belah, dan pecah (Lampiran 12). Pengujian
mekanis menggunakan metode pengujian dengan Two Point Loading. Bentuk
pengujian dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 1 Bentuk pengujian mekanis bambu tali
(Sumber: ISO 22157-1:2004)
Contoh uji sifat mekanis dibuat dari dua batang bambu yang digabungkan
menjadi satu menggunakan alat sambung hingga membentuk balok bambu. Alat
sambung yang digunakan terdiri atas 2 jenis yaitu alat sambung tali dan pasak, serta
alat sambung baut. Pemakaian alat sambung pada balok bambu memiliki 3 variasi
jarak sambung, yaitu 50, 100, dan 150 cm.
Kekakuan lentur merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur
tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Nilai kekakuan pada batas proporsi
digunakan untuk menentukan sifat kekakuan balok bambu. Besarnya nilai
kekakuan dinyatakan dengan besaran MOE dengan persamaan:Berdasarkan
ASTM D-198:
MOE =
Pa
∆y Ib
L − a
. . . . . . . . . .
21
Berdasarkan ISO 22157.1:2004
Keterangan:
MOE
P
L
a
∆y
Ib
MOE =
PL
∆y Ib
. . . . . . . . . . . . . .
= modulus elastisitas (kg/cm2)
= selisih beban di bawah batas proporsi (kg)
= bentang atau jarak sangga (cm)
= jarak dari tumpuan ke titik beban terdekat (cm)
= perubahan defleksi pada sumbu netral balok yang diukur pada
tengah bentang akibat perubahan beban (cm)
= inersia bambu (cm4)
Keteguhan patah atau tegangan patah merupakan ukuran kekuatan suatu
bahan saat menerima beban maksimum yang menyebabkan terjadinya kerusakan.
Besarnya nilai tegangan patah dinyatakan dengan nilai MOR atau modulus patah,
dengan persamaan:
Berdasarkan ASTMD 198:
Pmax a
MOR =
. . . . . . . . . . . . . .
�
��
� =
. . . . . . . . . . . . . . . .
�
Berdasarkan ISO 22157.1:2004:
Posisi pengujian vertikal
Posisi pengujian horizontal
Keterangan:
MOR
Pmax
a
L
D
Ib
C
MOR =
MOR =
Pmax
Pmax
LD
Ib
L
Ib
D
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
= modulus patah (kg/cm2)
= beban maksimum pada saat contoh uji mengalami kerusakan (kg)
= jarak dari tumpuan ke titik beban terdekat (cm)
= bentang atau jarak sangga (cm)
= diameter bambu (cm)
= inersia bambu (cm4)
= sentroid (cm)
Persamaan ASTM D-198 menunjukkan nilai kekakuan dan kekuatan lentur
bahan pada struktur yang solid dan bentuk penampang adalah persegi. Perlu
dilakukan modifikasi persamaan yang sesuai dengan komposisi contoh uji balok
bambu, sehingga tidak menghasilkan nilai lentur yang under estimate. Modifikasi
22
persamaan dilakukan pada perubahan nilai inersia balok persegi menjadi nilai
inersia balok bambu.
Berikut adalah layout penampang balok bambu pada pengujian sifat mekanis.
(a)
(b)
Gambar 2 Penampang balok bambu pada pengujian mekanis (a) posisi pengujian
horizontal dan (b) posisi pengujian vertikal
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Pengolahan data dilakukan dengan program Microsoft Excel 2013 dan data
ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Rancangan percobaan menggunakan
Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial. Uji sifat fisis kadar air bambu
menggunakan 1 faktor yaitu faktor A posisi letak batang, meliputi A1-bagian
pangkal, A2-bagian tengah, A3-bagian ujung. Uji kerapatan balok bambu
menggunakan 2 faktor yaitu faktor A adalah jenis sambungan (2 faktor yaitu A1sambungan pasak dan tali serta A2-sambungan baut), faktro B adalah faktor jarak
sambung (3 faktor yaitu C1-50, C2-100, dan C3-150) dengan ulangan sebanyak 3
kali.
Uji sifat mekanis menggunakan tiga faktor yaitu faktor A adalah jenis
sambungan (2 faktor yaitu A1-sambungan pasak dan tali serta A2-sambungan baut),
faktor B adalah posisi pengujian (2 faktor yaitu B1-pengujian horizontal dan B2pengujian vertikal), dan faktro C adalah jarak sambung (3 faktor yaitu C1-50, C2100, dan C3-150) dengan ulangan sebanyak 3 kali.
Data hasil penelitian dianalisis secara statistik dengan uji ANOVA
menggunakan program SAS 9.1,3 dan α F
0.1741
0.4406
0.5316
35
Lampiran 4 Analisis keragaman MOE (ASTMD 198) balok bambu (taraf 5%) dan
uji wilayah berganda Duncan
Sum of
Source
DF
Mean Square
F value
Pr > F
Squares
Model
11
157049092790 14277190254
3.69
0.0036
Error
24
92851228109 3868801171.2
Corrected 35
249900320900
total
R-Square
0.628447
Source
Jenis sambungan
(A)
Posisi
pengujian
(B)
Jarak sambung (C)
A*B
A*C
B*C
A*B*C
Coeff Var
54.85661
Root MSE
62199.69
DF
1
Type I SS
2022607442.1
1
2
1
2
2
2
Mean Square
2022607442.1
Respon Mean
113386.0
F Value
0.52
Pr > F
0.4766
127869601963 127869601963
33.05
F
Squares
Model
11
9827442794
893403890
2.75
0.0185
Error
24
7792661745
324694239
Corrected 35
17620104539
total
R-Square
0.557740
Source
Jenis sambungan
(A)
Posisi
pengujian
(B)
Jarak sambung (C)
A*B
A*C
B*C
A*B*C
Coeff Var
35.86562
Root MSE
18019.27
Respon Mean
50241.08
DF
1
Type I SS
1836648679
Mean Square
1836648679
F Value
5.66
Pr > F
0.0257
1
5091972299
5091972299
15.68
0.0006
2
1
2
2
2
542985597
165928414
648561794
1395015311
146330701
271492798
165928414
324280897
697507655
73165351
0.84
0.51
1.00
2.15
0.23
0.4456
0.4816
0.3831
0.1386
0.7999
36
Lampiran 6 Analisis keragaman MOR (ASTMD 198) balok bambu (taraf 5%) dan
uji wilayah berganda Duncan
Sum of
Source
DF
Mean Square
F value
Pr > F
Squares
Model
11
1055029.996
95911.818
9.50
F
0.0156
1
929692.7283
929692.7283
92.09
F
Squares
Model
11
1282053.254
116550.296
9.50
F
0.0156
JARAK SAMBUNGAN TERHADAP KEKUATAN BALOK
BAMBU TALI (Gigantochloa apus Kurzt)
NUR ISLAMIAH LATIF
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Jenis
Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak Sambungan terhadap Kekuatan Balok
Bambu Tali (Gigantocloa apus Kurzt) adalah benar karya saya dengan arahan dari
komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, November 2014
Nur Islamiah Latif
NIM E24100026
ABSTRAK
NUR ISLAMIAH LATIF. Pengaruh Jenis Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak
Sambungan terhadap Kekuatan Balok Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurzt).
Dibimbing oleh NARESWORO NUGROHO.
Gigantochloa apus Kurzt yang dikenal dengan bambu tali atau bambu apus
adalah salah satu jenis bambu yang mudah ditemukan dan banyak dimanfaatkan
oleh masyarakat, khususnya masyarakat pedesaan. Pemanfaatan bambu tali sebagai
bahan konstruksi belum banyak digunakan, karena masih kurangnya dukungan data
penelitian mengenai karakteristik bambu tali serta modifikasi produk bambu tali
dalam bidang konstruksi. Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisis
karakteristik balok bambu tali menggunakan alat sambung kombinasi pasak dan tali,
serta alat sambung baut, pada posisi pengujian horizontal dan vertikal, dengan tiga
variasi jarak sambungan (50, 100, dan 150) cm. Prosedur pengujian sifat lentur
balok bambu menggunakan standar pengujian ISO 22157-1:2004 tentang pengujian
buluh bambu secara full scale. Nilai lentur diperoleh menggunakan persamaan
ASTM D-198 dan persamaan ISO 22157-1:2004. Hasil penelitian menunjukkan
rerata nilai KA pada bambu tali sebesar 25.70% sampai 40.81% dan rerata nilai
kerapatan contoh uji produk sebesar 0.67 g/cm3. Hasil uji mekanis menunjukkan
rerata nilai MOE pada balok bambu berada pada selang 93425.16 – 165000.14
kg/cm2 (ASTM D-198) serta 166761.32 - 714347.73 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004)
dan rerata nilai MOR balok bambu berada pada selang nilai 236.48 – 571.29 kg/cm2
(ASTM D-198) serta 260.69 - 711.09 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004). Hasil penelitian
menunjukkan bahwa balok bambu perlakuan sambungan baut pada posisi pengujian
horizontal merupakan balok bambu dengan perlakuan terbaik. Berdasarkan hasil
penelitian ini balok bambu dapat dimanfaatkan sebagai bahan konstruksi ringan.
Kata kunci: Gigantochloa apus Kurzt, sambungan baut, sambungan pasak, sambungan
tali, sifat fisis, sifat mekanis
ABSTRACT
NUR ISLAMIAH LATIF. The Effect of Connection Type, The Position of Testing,
and The distance of Connection to the Strength of Tali Bamboo (Gigantochloa apus
Kurzt). Supervised by NARESWORO NUGROHO.
Gigantochloa apus Kurzt known as Tali bamboo or Apus bamboo is one type
of bamboo that are easy to find by the people, especially the rural communities.
Utilization of bamboo as a construction material has not been widely used because
the lack of data about the characteristics of bamboo and it’s modifications of tali
bamboo products in construction sector. The purpose of this study is to analyze the
characteristics of tali bamboo using combination of dowell and rope connection,
and bolt, at horizontal and vertical position, with three distance of connection
variation (50, 100, and 150 cm). The bending test method was used by ISO 221571:2004 for full scale test of bamboo’s culm. Bending value was obtained from the
equation of ASTM D-198 and ISO 22157.1:2004. The result showed that the
average of Moisture Content (MC) of Tali bamboo in range 25.99% to 36.62% and
the density was 0.67 g/cm3. The results of mechanical test showed that the mean
value of tali bamboo on MOE were 93425.16 – 165000.14 kg/cm2 (ASTMD 198)
and 166761.32 - 714347.73 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004) and the MOR were 236.48
– 571.29 kg/cm2 (ASTMD 198) and 260.69 - 711.09 kg/cm2 (ISO 22157-1:2004).
Based on the results of this research, this bamboo beam can be used as a respectively
construction material.
Keywords: Gigantochloa apus Kurzt, bolt connector, dowell, mechanical
properties, pegs connector, rope connector.
PENGARUH JENIS SAMBUNGAN, POSISI PENGUJIAN, DAN
JARAK SAMBUNGAN TERHADAP KEKUATAN BALOK
BAMBU TALI (Gigantochloa apus Kurzt)
NUR ISLAMIAH LATIF
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Kehutanan
pada
Departemen Hasil Hutan
DEPARTEMEN HASIL HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pengaruh Jenis Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak Sambungan
terhadap Kekuatan Balok Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurzt)
Nama
: Nur Islamiah Latif
NIM
: E24100026
Disetujui oleh
Dr Ir Naresworo Nugroho MS
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Fauzi Febrianto MS
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga penulisan karya ilmiah dengan judul “Pengaruh Jenis
Sambungan, Posisi Pengujian, dan Jarak Sambungan Terhadap Kekuatan Balok
Bambu Tali (Gigantochloa apus Kurzt)” ini dapat terlesaikan.
Terima kasih yang mendalam dan penghargaan yang tinggi penulis haturkan
kepada Dr Ir Naresworo Nugroho, MS selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan pengarahan dan masukan serta dorongan selama proses penelitian
hingga selesainya penulisan karya ilmiah ini.
Penghargaan dan ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Prof Dr Ir
Sucahyo Sadiyo, MS, Effendi Tri Bahtiar, S Hut, M Si, Dr Lina Karlinasari, S Hut,
M Sc, F Trop, serta Fengky Yoresta Satria, ST, MT yang telah bersedia meluangkan
waktu untuk memberikan bimbingan, masukan, dan saran untuk kelancaran proses
penilitian serta penulisan karya ilmiah. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada
para dosen pengajar yang telah memberikan ilmunya selama penulis menjalankan
pendidikan, serta kepada para laboran khususnya M. Irfan di Laboratorium
Rekayasa dan Desain Bangunan Kayu yang telah banyak membantu selama penulis
melaksanakan penelitian.
Melalui tulisan ini penulis juga mengucapkan terimakasih kepada kedua
orang tua, Ayah dan Ibu yang senantiasa terus memberikan seluruh kasih sayang,
dorongan, dukungan serta senantiasa mengirimkan doa tiap detiknya, sehingga
penulis dikaruniakan kelancaran dalam menyelesaikan pendidikan di Institut
Pertanian Bogor. Tanpa kalian penulis bukanlah makhluk yang berharga di muka
bumi ini. Terimalah karya tulis ini sebagai hadiah kecil sederhana yang bisa penulis
berikan.
Terimakasih juga penulis ucapkan atas persahabatan, persaudaraan,
dukungan serta doa yang diberikan oleh sahabat-sahabat penulis. Sahabat kost WJ
(Nurisna, Deska Ari, Eniza Rukisti, Nova Lestari, Rinasti Ridha, serta teman-teman
yang lainnya), sahabat lorong 7 Asrama Putri A1 (Sudarsih, Rian Andini, Shifa
Paoziah, Ferra Dwiangga, dan Idah Faujiati), sahabat Departemen Hasil Hutan,
Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor (Rahmazudi, Rizky Adha, Faiza Ilmi,
Dewi Wulandari, Syaiful Bahri, Alifuddin, Aji Kusumo, Rosilia, Dwi Hatmojo,
Alam), serta rekan lainnya yang terus mendukung, mendorong, membantu, dan
mendoakan kelancaran penulisan makalah ilmiah ini. Tanpa kalian karya ini tak
akan bernilai lebih.
Pada skripsi ini mungkin masih ditemukan beberapa kekurangan, oleh karena
itu kritik dan saran akan penulis terima.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2014
Nur Islamiah Latif
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
17
Latar Belakang
17
Perumusan Masalah
18
Tujuan Penelitian
18
Manfaat Penelitian
18
METODE
19
Bahan
19
Alat
19
Persiapan Contoh Uji
19
HASIL DAN PEMBAHASAN
23
SIMPULAN DAN SARAN
30
Simpulan
30
Saran
30
DAFTAR PUSTAKA
31
LAMPIRAN
33
RIWAYAT HIDUP
48
DAFTAR TABEL
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Hasil pengujian Kadar Air (KA)
Nilai rata-rata kerapatan balok bambu menurut jenis dan jarak sambung
Rerata nilai MOE persamaan ASTM D-198
Rerata nilai MOE persamaan ISO 22157-1:2004
Rerata nilai MOR persamaan ISO 22157.1:2004
Rerata nilai MOR persamaan ASTM D-198
23
24
25
26
28
28
DAFTAR GAMBAR
1. Bentuk pengujian mekanis bambu tali
2. Penampang balok bambu pada pengujian mekanis
3. Balok bambu sambungan baut pada jarak sambung 100 cm,
posisi pengujian horizontal
4. Balok bambu sambungan baut pada jarak sambung 100 cm,
posisi pengujian vertikal
5. Balok bambu sambungan pasak dan tali pada jarak sambung 50 cm,
posisi pengujian horizontal
6. Grafik tegangan-regangan dua jenis sambungan pada jarak sambung
0.5 m dengan posisi pengujian horizontal dan vertikal
7. Diagram batang rerata nilai MOR dari tiga parameter
pengujian pada persamaan ASTM D-198
8. Kerusakan pada contoh uji (pecah)
9. Pecah ujung pada sampel uji
20
22
25
25
25
27
29
30
30
DAFTAR LAMPIRAN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Penentuan kelas kuat kayu berdasarkanBerat Jenis (BJ) menurut
Daftar I PKKI 1961
Analisis keragaman kadar air (taraf 5%) dan uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman kerapatan balok bambu (taraf 5%) dan uji wilayah
Berganda Duncan
Analisis keragaman MOE (ASTM D-198) balok bambu (taraf 5%) dan
Uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman M0E (ISO 22157-1:2004) balok bambu tali
(taraf 5 %) dan uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman MOR (ASTM D-198) balok bambu (taraf 5%) dan
Uji wilayah berganda Duncan
Analisis keragaman MOR (ISO 22157-1:2004) balok bambu (taraf 5%)
Dan uji wilayah berganda Duncan
Nilai hasil pengujian kerapatan balok bambu
Nilai hasil pengujian kadar air
Hasil pengujian kekakuan lentur (MOE) ASTM D-198 balok bambu tali
Hasil pengujian kekakuan lentur (MOE) ISO 22157-1:2004 balok
bambu tali
Hasil pengujian kekuatan lentur (MOR) ASTM D-198 balok bambu tali
Hasil pengujian kekuatan lentur (MOR) ISO 22157-1:2004 balok
bambu tali
Dokumentasi
34
34
34
35
35
36
36
37
38
39
41
43
45
47
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kurz (1876) dalam Dransfield dan Widjaja (1995) menyatakan bahwa bambu
merupakan salah satu sumberdaya alam tropis dengan sebaran yang luas. Bambu
memiliki pertumbuhan yang cepat, mudah dibentuk, dan telah digunakan secara
luas oleh masyarakat Asia. Morisco (2005) menegaskan bahwa pemanfaatan bambu
berbeda dengan kayu yang memasuki masa siap tebang dengan kualitas yang baik
setelah berumur lebih dari tiga puluh tahun. Bambu dengan mutu yang baik dapat
diperoleh pada umur 3-5 tahun, sedangkan kayu hutan yang siap tebang setelah
berusia lebih dari 30 tahun.
Bambu merupakan salah satu material yang dapat menggantikan pemanfaatan
kayu sebagai bahan konstruksi serta bahan material yang tidak terbarukan. Salah
satu contoh pemanfaatannya adalah penggunaan bambu sebagai bahan bangunan.
Dransfield dan Widjaya (1995) menyatakan bahwa bambu dapat dimanfaatkan
sebagai bahan konstruksi. Karaketeristik bambu yang baik utuk konstrksi yaitu
bambu yang memiliki diameter buluh yang besar, berdinding tebal, dan beruas
pendek.
Pemanfaatan bambu sebagai konstruksi umumnya digunakan di daerah
pedesaan, sehingga bambu erat kaitannya dengan masyarakat pedesaan. Frick
(2004) memaparkan bahwa di Negara India bambu disebut sebagai kayu untuk
masyarakat dengan strata sosial menengah ke bawah. Banyaknya opini ini
menyebabkan masyarakat sering menghubungkan bambu dengan strata sosial
seseorang, sehingga pemanfaatan bambu sebagai bahan konstruksi kurang diminati.
Salah satu jenis bambu yang potensial dijadikan bahan konstruksi adalah
Bambu tali (Gigantochloa apus Kurzt). Bambu tali merupakan bambu yang jumlah
produksinya besar. Bambu tali biasanya dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan
perkakas rumah tangga, atap, dinding rumah, anyaman, maupun alat musik
tradisional. Bambu tali memiliki kemampuan untuk menahan beban yang tinggi.
Berdasarkan penelitian Syafi’i (1984) dalam Surjokusumo dan Nugroho (1994),
bambu tali memiliki BJ 0.65. Menurut Peraturan Konstruksi Kayu Indonesia
(PKKI), BJ 0. 65 termasuk ke dalam kayu dengan kelas kuat II.
Penggunaan konstruksi erat kaitannya dengan penggunaan alat sambung.
Penggunaan alat sambung diharapkan mampu menambah kemampuan bahan dalam
menahan beban. Beberapa contoh alat sambung yang sering digunakan dalam
bidang konstruksi adalah alat sambung pasak kayu, tali ijuk, dan alat sambung baut.
Penggunaan bambu sebagai bahan konstruksi selama ini masih kurang
didukung oleh data-data penilitian ilmiah. Oleh karena itu penelitian ini diharapkan
dapat memberikan informasi tambahan sifat bambu, khususnya bambu tali.
17
18
Perumusan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada pencapaian informasi kekuatan lentur balok
bambu menggunakan kombinasi sambungan pasak dan tali serta sambungan baut,
serta melihat pengaruh posisi pengujian dan jarak antar sambungan terhadap
kekuatan lenturnya. Kelayakan balok bambu dalam menahan beban dapat dilihat
dari besarnya beban yang dapat diterima oleh balok bambu.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menganalisis karakteristik balok bambu tali
menggunakan alat sambung kombinasi pasak dan tali, serta alat sambung baut, pada
posisi pengujian horizontal dan vertikal, dengan tiga variasi jarak sambung 50, 100,
dan 150 cm.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan nilai tambah dari
pemanfaatan buluh bambu sebagai bahan konstruksi, sehingga dapat menggantikan
pemanfaatan kayu sebagai bahan konstruksi. Selain itu diharapkan penggunaan
bambu tali dalam kehidupan sehari-hari dapat dioptimalkan.
19
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Rekayasa dan Desain Bangunan
Kayu dan Laboratorium Teknologi Peningkatan Mutu Kayu, Departemen Hasil
Hutan, Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor. Penelitian ini dilaksanakan
pada Maret sampai Juli 2014.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu bambu tali yang berumur 3
tahun dengan rerata diameter 6 cm dan panjang sebesar 250 cm. Bambu diperoleh
dari pengrajin bambu di daerah CIFOR, Bogor. Bahan lain yang digunakan adalah
tali ijuk, pasak bambu dan baut berukuran ¾ inch dengan panjang 16 cm. Baut
diperoleh dari toko bangunan dan material Sumber Baut di Pasar Anyar, Bogor.
Tali ijuk, pasak bambu, dan baut digunakan sebagai elemen penyambung dua buluh
bambu tali.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu, gergaji tangan untuk
pemotongan bambu, oven sebagai alat pengering contoh uji kadar air, kaliper
sebagai pengukur dimensi contoh uji, timbangan elektrik sebagai pengukur berat
contoh uji, dan mesin Universal Testing Machine (UTM) merk BALDWIN sebagai
alat pengujian sifat mekanis bambu.
Persiapan Contoh Uji
Contoh Uji Sifat Fisis
Pengujian sifat fisis bambu tali meliputi uji kadar air dan kerapatan.
Pembuatan contoh uji kadar air bambu tali didasarkan pada ISO 22157-1:2004
dengan ukuran (2.5x2.5x1) cm3. Pengujian kerapatan bambu menggunakan contoh
uji buluh balok bambu.
Kadar air merupakan berat air yang terdapat di dalam kayu yang dinyatakan
dalam persen berat kering tanur (Haygreen dan Bowyer 1982). Pengujian kadar air
dilakukan dengan menimbang berat awal contoh uji bambu (BKU), kemudian
dimasukkan ke dalam oven dengan suhu 103±20C selama 24 jam atau sampai massa
konstan, lalu diukur beratnya (BKT). Besarnya kadar air diperoleh menggunakan
persamaan:
KA =
BKU − BKT
x
BKT
Keterangan:
KA
= kadar air (%)
BKU
= berat keri udara/ berat awal (g)
BKT
= berat kering tanur/ berat akhir (g)
. . . . . . . . . .
20
Kerapatan merupakan nilai perbandingan antara masa bambu dengan volume
bambu. Nilai kerapatan diperoleh dari persamaan berikut:
ρ=
BKU
. . . . . . . . . . . . . .
VKU
Keterangan:
ρ
= kerapatan (g/cm3)
BKU
= berat kering udara/ berat awal (g)
VKU = volume kering udara (cm3)
Contoh Uji Sifat Mekanis
Uji mekanis yang dilakukan meliputi uji sifat kekakuan (Modulus of
Elasticity/ MOE) dan kekuatan lentur (Modulus of Rupture/ MOR). Panjang contoh
uji bambu untuk pengujian MOE dan MOR adalah 30 dari diameter bambu sesuai
dengan standar pengujian bambu utuh (full scale) menurut ISO 22157-1: 2004.
Nilai kekakuan dan kekuatan lentur diperoleh dari persamaan ASTM D-198 dan
persamaan ISO 22157-1:2004. Karakteristik bambu yang dijadikan contoh uji yaitu
memiliki buluh bambu yang lurus, ukuran diameter pangkal ke ujung relatif sama,
serta bebas dari cacat seperti retak, belah, dan pecah (Lampiran 12). Pengujian
mekanis menggunakan metode pengujian dengan Two Point Loading. Bentuk
pengujian dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 1 Bentuk pengujian mekanis bambu tali
(Sumber: ISO 22157-1:2004)
Contoh uji sifat mekanis dibuat dari dua batang bambu yang digabungkan
menjadi satu menggunakan alat sambung hingga membentuk balok bambu. Alat
sambung yang digunakan terdiri atas 2 jenis yaitu alat sambung tali dan pasak, serta
alat sambung baut. Pemakaian alat sambung pada balok bambu memiliki 3 variasi
jarak sambung, yaitu 50, 100, dan 150 cm.
Kekakuan lentur merupakan ukuran kemampuan suatu bahan menahan lentur
tanpa terjadi perubahan bentuk yang tetap. Nilai kekakuan pada batas proporsi
digunakan untuk menentukan sifat kekakuan balok bambu. Besarnya nilai
kekakuan dinyatakan dengan besaran MOE dengan persamaan:Berdasarkan
ASTM D-198:
MOE =
Pa
∆y Ib
L − a
. . . . . . . . . .
21
Berdasarkan ISO 22157.1:2004
Keterangan:
MOE
P
L
a
∆y
Ib
MOE =
PL
∆y Ib
. . . . . . . . . . . . . .
= modulus elastisitas (kg/cm2)
= selisih beban di bawah batas proporsi (kg)
= bentang atau jarak sangga (cm)
= jarak dari tumpuan ke titik beban terdekat (cm)
= perubahan defleksi pada sumbu netral balok yang diukur pada
tengah bentang akibat perubahan beban (cm)
= inersia bambu (cm4)
Keteguhan patah atau tegangan patah merupakan ukuran kekuatan suatu
bahan saat menerima beban maksimum yang menyebabkan terjadinya kerusakan.
Besarnya nilai tegangan patah dinyatakan dengan nilai MOR atau modulus patah,
dengan persamaan:
Berdasarkan ASTMD 198:
Pmax a
MOR =
. . . . . . . . . . . . . .
�
��
� =
. . . . . . . . . . . . . . . .
�
Berdasarkan ISO 22157.1:2004:
Posisi pengujian vertikal
Posisi pengujian horizontal
Keterangan:
MOR
Pmax
a
L
D
Ib
C
MOR =
MOR =
Pmax
Pmax
LD
Ib
L
Ib
D
. . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .
= modulus patah (kg/cm2)
= beban maksimum pada saat contoh uji mengalami kerusakan (kg)
= jarak dari tumpuan ke titik beban terdekat (cm)
= bentang atau jarak sangga (cm)
= diameter bambu (cm)
= inersia bambu (cm4)
= sentroid (cm)
Persamaan ASTM D-198 menunjukkan nilai kekakuan dan kekuatan lentur
bahan pada struktur yang solid dan bentuk penampang adalah persegi. Perlu
dilakukan modifikasi persamaan yang sesuai dengan komposisi contoh uji balok
bambu, sehingga tidak menghasilkan nilai lentur yang under estimate. Modifikasi
22
persamaan dilakukan pada perubahan nilai inersia balok persegi menjadi nilai
inersia balok bambu.
Berikut adalah layout penampang balok bambu pada pengujian sifat mekanis.
(a)
(b)
Gambar 2 Penampang balok bambu pada pengujian mekanis (a) posisi pengujian
horizontal dan (b) posisi pengujian vertikal
Rancangan Percobaan dan Analisis Data
Pengolahan data dilakukan dengan program Microsoft Excel 2013 dan data
ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Rancangan percobaan menggunakan
Rancangan Acak Lengkap (RAL) faktorial. Uji sifat fisis kadar air bambu
menggunakan 1 faktor yaitu faktor A posisi letak batang, meliputi A1-bagian
pangkal, A2-bagian tengah, A3-bagian ujung. Uji kerapatan balok bambu
menggunakan 2 faktor yaitu faktor A adalah jenis sambungan (2 faktor yaitu A1sambungan pasak dan tali serta A2-sambungan baut), faktro B adalah faktor jarak
sambung (3 faktor yaitu C1-50, C2-100, dan C3-150) dengan ulangan sebanyak 3
kali.
Uji sifat mekanis menggunakan tiga faktor yaitu faktor A adalah jenis
sambungan (2 faktor yaitu A1-sambungan pasak dan tali serta A2-sambungan baut),
faktor B adalah posisi pengujian (2 faktor yaitu B1-pengujian horizontal dan B2pengujian vertikal), dan faktro C adalah jarak sambung (3 faktor yaitu C1-50, C2100, dan C3-150) dengan ulangan sebanyak 3 kali.
Data hasil penelitian dianalisis secara statistik dengan uji ANOVA
menggunakan program SAS 9.1,3 dan α F
0.1741
0.4406
0.5316
35
Lampiran 4 Analisis keragaman MOE (ASTMD 198) balok bambu (taraf 5%) dan
uji wilayah berganda Duncan
Sum of
Source
DF
Mean Square
F value
Pr > F
Squares
Model
11
157049092790 14277190254
3.69
0.0036
Error
24
92851228109 3868801171.2
Corrected 35
249900320900
total
R-Square
0.628447
Source
Jenis sambungan
(A)
Posisi
pengujian
(B)
Jarak sambung (C)
A*B
A*C
B*C
A*B*C
Coeff Var
54.85661
Root MSE
62199.69
DF
1
Type I SS
2022607442.1
1
2
1
2
2
2
Mean Square
2022607442.1
Respon Mean
113386.0
F Value
0.52
Pr > F
0.4766
127869601963 127869601963
33.05
F
Squares
Model
11
9827442794
893403890
2.75
0.0185
Error
24
7792661745
324694239
Corrected 35
17620104539
total
R-Square
0.557740
Source
Jenis sambungan
(A)
Posisi
pengujian
(B)
Jarak sambung (C)
A*B
A*C
B*C
A*B*C
Coeff Var
35.86562
Root MSE
18019.27
Respon Mean
50241.08
DF
1
Type I SS
1836648679
Mean Square
1836648679
F Value
5.66
Pr > F
0.0257
1
5091972299
5091972299
15.68
0.0006
2
1
2
2
2
542985597
165928414
648561794
1395015311
146330701
271492798
165928414
324280897
697507655
73165351
0.84
0.51
1.00
2.15
0.23
0.4456
0.4816
0.3831
0.1386
0.7999
36
Lampiran 6 Analisis keragaman MOR (ASTMD 198) balok bambu (taraf 5%) dan
uji wilayah berganda Duncan
Sum of
Source
DF
Mean Square
F value
Pr > F
Squares
Model
11
1055029.996
95911.818
9.50
F
0.0156
1
929692.7283
929692.7283
92.09
F
Squares
Model
11
1282053.254
116550.296
9.50
F
0.0156