Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 3 cm Tiap Jarak 10 cm.
KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU
PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE U LEBAR
3 CM TIAP JARAK 10 CM
Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam U-Type Vertical
not Parallel Notches 3 cm Width at 10 cm in Distance
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
FRESTA OKTAVIANA
NIM I 0112059
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
MOTTO
“Berangkat dengan penuh keyakinan, Berjalan dengan penuh keihklasan, Istiqomah
dalam menghadapi cobaan”
(TGKH.Muhammad Zainuddin Abdul Madjid)
"Allah akan meninggikan derajat rang-orang yang beriman diantara kamu dan orangorang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha mengetahui apa
yang kamu kerjakan”
(Al-Mujadillah: 11)
"Barang siapa menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu maka Allah
memudahkannya mendapat jalan ke syurga."
(H.R Muslim)
"Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa
dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah."
(Thomas Alva Edison)
"Waktu itu bagaikan pedang, jika kamu tidak memanfaatkannya menggunakan untuk
memotong, ia akan memotongmu."
(H.R Muslim)
Abstrak
Fresta,2016. Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal
Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 3 Cm Tiap Jarak 10 Cm. Tugas Akhir,
Program Studi, Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk terutama di Indonesia, membuat
kebutuhan ekonomi menjadi naik, sehingga permintaan kebutuhan rumah dengan
struktur yang aman dan ekonomis pun meningkat, sedangkan ketersediaan bahan baku
biji besi untuk pembuatan tulangan baja yang merupakan sumber daya yang tidak dapat
diperbaharui semakin menipis dan langka, membuat harga tulangan menjadi naik.
Bahan baku baja juga sulit didapatkan di daerah pedesaan yang terpencil karena akses
material yang sulit dijangkau. Para ahli struktur telah meneliti kemungkinan material
lain yang dapat menggantikan peran tulangan baja, seperti yang dilakukan oleh Morisco
(1996) yaitu dengan menggunakan bambu sebagai tulangan beton. Bambu dapat
menjadi alternatif bahan pengganti tulangan baja pada balok beton bertulang yang lebih
ramah lingkungan.
Penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kapasitas lentur balok beton tulangan
bambu petung vertikal takikan tidak sejajar tipe u lebar 3 cm tiap jarak 10 cm. Benda uji
berjumlah 14 buah. Dimensi tulangan bambu yang digunakan adalah panjang 1650 mm,
lebar 20 mm dan tebal 5 mm. Benda uji berbentuk balok dengan dimensi panjang 1700
mm, lebar 110 mm dan tinggi 150 mm. Delapan buah balok menggunakan tulangan
takikan 3 cm dan sisanya menggunakan tulangan baja. Mutu beton minimal 17,0 MPa.
Uji lentur dilakukan pada umur 28 hari dengan metode two point loading.
Nilai kapasitas lentur hasil pengujian balok beton tulangan bambu adalah 0,1614 ton.m
untuk lebar takikan 3 cm. Kapasitas lentur hasil pengujian balok beton tulangan baja
adalah 0,5926 ton.m, dengan kata lain kapasitas lentur balok tulangan bambu lebar
takikan 3 cm adalah 27,23% dari kapasitas lentur balok tulangan baja.
Kata Kunci : balok beton tulangan bambu, bambu petung, kapasitas lentur
Abstract
Fresta,2016. Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam UType Vertical Not Parallel Notches 3 cm Width at 10 cm In Distance. Final Project ,
Course of Study Civil Engineering Faculty of Sebelas Maret University
Along with population growth especially in Indonesia, making the economy needs to be
increased, so the demand for homes with safe and economical structures has increased,
while the availability of iron ore raw materials for the manufacture of steel
reinforcement which a resource that can not be renewable dwindling and rare, making
the price of reinforcement to rise. Steel raw materials are also difficult to obtain in
remote rural areas because of access to material that is difficult to reach.. Structures
experts have been researching the possibilities of other materials that could replace
steel reinforcement role, as practiced by Morisco (1996) is using bamboo as
reinforcement of concrete. Bamboo can be an alternative substitute of steel
reinforcement in reinforced concrete beam that is more environmentally friendly.
The study was to determine the value of the flexural capacity of concrete beam bamboo
petung vertical reinforcement with not parallel notches U-type 3 cm wide at 10 cm
distance each. This study used an experimental method with a number of specimen 14
pieces. Dimensions bamboo used is the length of 1650 mm, a width of 20 mm and a
thickness of 5 mm. Beam-shaped test specimens with dimensions of length 1700 mm,
width 110 mm and height of 150 mm. Eight beams using reinforcing notches 3 cm and
the rest use steel reinforcement. Concrete quality of at least 17.0 MPa. Flexural test
performed at 28 days with two-point loading method.
Flexural capacity of concrete beam flexural test results is 0.1614 ton.m bamboo
reinforcement to the width of the notch 3 cm. Flexural capacity test results of concrete
reinforcing steel beam is 0.5926 ton.m, in other words the flexural capacity of bamboo
reinforcement beam notches 3 cm width is 27.23% of the flexural capacity of beam steel
reinforcement.
Keywords: bamboo reinforcement concrete beam, bamboo petung, flexural capacity
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Kapasitas
Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U
δebar 3 cm Tiap Jarak 10 cm”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak banyak
kendala yang sulit untuk penyusun hadapi sehingga terselesaikanya penyususnan skripsi
ini. Untuk itu, Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Wibowo, ST, DEA, selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Agus Setiya Budi, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing I skripsi. Terimakasih atas
semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi ini
sampai selesai.
3. Ir. Sunarmasto, MT, selaku Dosen Pembimbing II skripsi. Terimakasih atas semua
waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi ini sampai
selesai.
4. Ir. Purwanto, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih atas semua
waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi ini sampai
selesai.
5. Semua Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
6. Staf pengelola / laboran Labolatorium Bahan Bangunan dan Struktur Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Seluruh anggota skripsi tim Bambu angkatan 2012. Semoga dengan semua yang
telah terlewati ini kita menjadi pribadi yang lebih kuat, tabah dan tangguh
kedepannya. Semoga kita semua sukses kedepannya dan selamat berjuang.
8. Teman-teman mahasiswa Reguler Teknik Sipil angkatan 2012. Terimakasih atas
persahabatan, perjuangan, kebersamaan, dan semangatnya selama ini.
10.Semua orang yang telah terlibat baik langsung atau secara tidak langsung dalam
penyusunan skripsi ini yang tidak bisa Penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran
dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat berguna
bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.
Surakarta,
Penyusun
Juli 2016
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii
MOTTO ............................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .............................................................................................. v
ABSTRAK .......................................................................................................... vi
ABSTRACT ....................................................................................................... vii
PENGANTAR .................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... x
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii
DAFTAR PERSAMAAN .................................................................................. xix
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xx
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xxiii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...............................................................................................
1.2 Rumusan Masalah .........................................................................................
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................
1.4 Tujuan Penelitian ...........................................................................................
1.5 Manfaat Penelitian .........................................................................................
1
3
3
3
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka .......................................................................................... 4
2.1.1. Bambu ......................................................................................................... 4
2.1.1.1. Umum ...................................................................................................... 4
2.1.1.2. Sifat - Sifat Bambu .................................................................................. 6
2.1.1.3. Pengawetan Bambu dengan Boraks dan Asam Boriks ............................ 10
2.1.2. Baja ............................................................................................................. 11
2.1.3. Beton ........................................................................................................... 12
2.2 Landasan Teori ............................................................................................... 13
2.2.1. Sifat Fisika dan Mekanika Bambu ............................................................. 13
2.2.1.1. Kadar Air, Berat Jenis, dan Kerapatan .................................................... 13
2.2.1.2. Kuat Tarik, Kuat Tekan, Kuat Geser dan Kuat Lentur............................. 14
2.2.2. Material Penyusun Beton .......................................................................... 15
2.2.2.1. Semen Portland ........................................................................................ 15
2.2.2.2. Agregat .................................................................................................... 16
2.2.2.3. Air ............................................................................................................ 19
2.2.3. Balok ........................................................................................................... 20
2.2.3.1. Kuat Lentur Balok ................................................................................... 20
2.2.3.2. Anggapan-anggapan ................................................................................ 22
2.2.3.3. Pembatasan Tulangan Tarik .................................................................... 23
2.2.3.4. Analisis Balok ......................................................................................... 23
2.2.3.5. Perhitungan Tulangan Geser ................................................................... 25
2.2.4. Uji Statistik ................................................................................................. 26
2.2.5. Kajian Analisis Struktur ............................................................................. 26
2.2.6. Rencana Campuran Beton (Mix Design) ................................................... 26
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum .............................................................................................
3.2. Bahan .............................................................................................................
3.3. Benda Uji ......................................................................................................
3.4. Peralatan Penelitian ......................................................................................
3.5. Diagram Alir Penelitian .................................................................................
3.6. Tahap Penelitian ............................................................................................
3.6.1. Tahap Persiapan ..........................................................................................
3.6.2. Tahap Pengujian Pendahuluan....................................................................
3.6.2.1. Pengujan Karakteristik Bambu ................................................................
3.6.2.2. Pengujian Bahan Dasar Beton .................................................................
3.6.2.3. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ......................................................
3.6.3. Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design ..................................................
3.6.4. Tahap Pembuatan Benda Uji ......................................................................
3.6.5. Tahap Pengujian Kuat Lentur .....................................................................
3.7. Tahap Analisis Data.......................................................................................
3.8. Tahap Kesimpulan dan Saran ........................................................................
31
31
34
35
45
46
46
46
46
48
50
50
50
52
53
53
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Karakteristik Material ................................................................... 54
4.1.1. Bambu Petung ............................................................................................ 54
4.1.1.1. Sifat Fisika ............................................................................................... 54
4.1.1.2. Sifat Mekanika ......................................................................................... 55
4.1.2. Material Penyusun Beton ........................................................................... 62
4.1.2.1. Pengujian Agregat Halus ......................................................................... 62
4.1.2.2. Pengujian Agregat Kasar ........................................................................ 66
4.1.3. Tulangan Baja ............................................................................................ 68
4.2. Perancangan Tulangan Geser Balok Beton .................................................. 72
4.3. Rencana Campuran Adukan Beton .............................................................. 73
4.4. Hasil Pengujian Slump ................................................................................... 74
4.5.Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ................................................................ 75
4.6.Hasil Pengujian dan Analisis Data Kuat Lentur ............................................ 81
4.6.1.Hasil Pengujian ............................................................................................ 81
4.6.2. Kuat Lentur Balok Beton ............................................................................ 85
4.6.3.Kapasitas Lentur Balok Beton ..................................................................... 86
4.6.3.1. Momen Maksimal Hasil Pengujian ......................................................... 86
4.6.3.2. Momen Nominal Hasil Analisis .............................................................. 90
4.6.3.3. Tulangan Geser ........................................................................................ 94
4.7. Hasil ............................................................................................................... 96
4.7.1. Karakteristik Material Bambu ................................................................... 96
4.7.2. Kuat Lentur Balok Berdasarkan 2 Titik Pembebanan ................................ 97
4.7.3. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Bambu Petung Takikan Jarak 10 cm
Lebar 30 mm dan Tulangan Baja D 7,45 mm ..............................................98
4.7.4. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji ............................................................. 99
4.8. Kegagalan Balok............................................................................................ 101
4.8.1. Gaya Geser Bambu ..................................................................................... 101
4.8.2. Gaya Geser Beton ....................................................................................... 101
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 103
5.2. Saran .............................................................................................................. 103
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... .111
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kuat Tekan Rata- Rata Bambu Kering Oven ..................................... 6
Tabel 2.2. Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku/Nodia Kering Oven ......................... 7
Tabel 2.3. Kuat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ....................................... 8
Tabel 2.4. Kuat Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ................................. 9
Tabel 2.5. Jenis dan Penggunaan Semen Portland. ............................................. 16
Tabel 2.6. Persyaratan Gradasi Agregat Halus .................................................... 24
Tabel 2.7. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar .................................................... 25
Tabel 2.8. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air-Semen, dan
Agregat Kasar yang Bisa Dipakai Di Indonesia ...................................................
27
Tabel 2.9. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum
Untuk Berbagai Macam Pembetonan dalam Lingkungan Khusus ...................... 28
Tabel 2.10. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan Untuk Beberapa
Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................................... 29
Tabel 2.11. Daerah Gradasi Agregat Halus ......................................................... 29
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu Petung
.............................................................................................................................. 54
Tabel 4.2. Hasil Uji Kenormalan Kadar Air dan Kerapatan ................................ 55
Tabel 4.3. Hasil Uji Kenormalan Kadar Air dan Kerapatan ................................ 55
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar Serat
Bambu Petung ..................................................................................................... 56
Tabel 4.5. Hasil Uji Kenormalan Geser Sejajar Serat ......................................... 56
Tabel 4.6. Hasil Uji Data Outlier Kuat Geser Sejajar Serat ................................ 57
Tabel 4.7. Hasil Uji Kenormalan Tekan Sejajar Serat ........................................ 57
Tabel 4.8. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tekan Sejajar Serat ............................... 57
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat dan Modulus Elastisitas Bambu
Petung .................................................................................................................. 58
Tabel 4.10. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat nodia ..................... 59
Tabel 4.11. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat nodia .................... 59
Tabel 4.12. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia ............. 59
Tabel 4.13. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia ............ 60
Tabel 4.14. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung .............................. 60
Tabel 4.15. Hasil Uji Kenormalan MOE .............................................................. 60
Tabel 4.16. Hasil Uji Data Outlier MOE ............................................................. 61
Tabel 4.17. Hasil Uji Kenormalan MOR .............................................................. 61
Tabel 4.18. Hasil Uji Data Outlier MOR ............................................................. 61
Tabel 4.19. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Setelah Uji Statistik62
Tabel 4.20. Hasil Pengujian Gradari Agregat Halus ........................................... 63
Tabel 4.21. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir .............................. 64
Tabel 4.22. Tabel Perubahan Warna ................................................................... 65
Tabel 4.23. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .............................. 65
Tabel 4.24. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................... 66
Tabel 4.25. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .............................. 68
Tabel 4.26. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ....................................................... 70
Tabel 4.27. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Ulir ..................................... 71
Tabel 4.28. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Ulir .................................... 71
Tabel 4.29. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Polos .................................. 71
Tabel 4.30. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Polos .................................. 72
Tabel 4.31. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian ................... 74
Tabel 4.32. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu dan
Baja Umur 28 Hari .............................................................................................. 75
Tabel 4.33. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari ........................................................................................ 77
Tabel 4.34. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari ........................................................................................ 78
Tabel 4.35. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu dan
Baja Umur 28 Hari setelah eliminasi data ............................................................ 79
Tabel 4.36. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari setelah eliminasi data ..................................................... 80
Tabel 4.37. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari setelah eliminasi data ..................................................... 81
Tabel 4.38. Rangkuman Beban dan Lendutan ...................................................... 83
Tabel 4.39. Hasil Hitungan Kuat Lentur Balok Beton ........................................ 85
Tabel 4.40. Rangkuman Hitungan Momen Maksimal Hasil Pengujian .............. 89
Tabel 4.41. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ........ 93
Tabel 4.42. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Fisika Bambu ............................ 96
Tabel 4.43. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Mekanika Bambu ...................... 96
Tabel 4.44. Hasil Kesimpulan Pengujian Kuat Tarik .......................................... 97
Tabel 4.45. Hasil Kesimpulan Kuat Lentur Balok Berdasarkan 2 Titik Pembebanan
.............................................................................................................................. 97
Tabel 4.46. Hasil Kesimpulan Kapasitas Lentur Balok Beton ............................ 98
Tabel 4.47. Hasil Kesimpulan Perbandingan Kapasitas Lentur Balok Bertulangan
Bambu dan Baja .................................................................................................. 98
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pengambilan Spesimen Bambu ...................................................... 7
Gambar 2.2. Diagram Tegangan - Regangan Bambu dan Baja............................ 12
Gambar 2.3. Perletakan dan Pembebanan Balok Uji............................................ 20
Gambar 2.4. Daerah Patah Pada Balok Uji ......................................................... 21
Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 22
Gambar 2.6. SFD dan BMD ................................................................................. 23
Gambar 2.7. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 24
Gambar 3.1. Bambu Petung Daerah Boyolali ...................................................... 31
Gambar 3.2. (a) Agregat Halus dan (b) Agregat Kasar ........................................ 32
Gambar 3.3. Semen PPC ...................................................................................... 32
Gambar 3.4. (a) Baja ulir 8 mm dan (b) Baja polos 6 mm .................................. 33
Gambar 3.5. (a) Boraks dan (b) Asam Borik ........................................................ 33
Gambar 3.6. . Balok Benda Uji ............................................................................ 34
Gambar 3.7. Bambu Takikan Lebar 30 mm ......................................................... 34
Gambar 3.8. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu ...................................... 35
Gambar 3.9.(a) Timbangan Besar, (b) Timbangan Kecil dan (c) Timbangan Digital
.............................................................................................................................. 36
Gambar 3.10. Ayakan ........................................................................................... 36
Gambar 3.11. Mesin Los Angeles ......................................................................... 37
Gambar 3.12. Corong Konik/Conical Mould ....................................................... 37
Gambar 3.13. Kerucut Abrams ............................................................................. 38
Gambar 3.14. Oven ............................................................................................... 38
Gambar 3.15. Cetakan Silinder............................................................................. 39
Gambar 3.16. Universal Testing Machine (UTM) ................................................ 39
Gambar 3.17. Compression Testing Machine (CTM) .......................................... 40
Gambar 3.18. Loading Frame .............................................................................. 41
Gambar 3.19. Dial Gauge Kapasitas Penurunan 50 mm...................................... 42
Gambar 3.20. Hydraulic Pump ............................................................................. 42
Gambar 3.21. Hydraulic Jack............................................................................... 43
Gambar 3.22. Transducer ..................................................................................... 43
Gambar 3.23. Load Cell ....................................................................................... 44
Gambar 3.24. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ............................................ 44
Gambar 3.25. Pembebanan Pada Benda Uji ......................................................... 52
Gambar 3.26. Setting Up Alat Pengujian Balok .................................................. 53
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ........................................................ 63
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ........................................................ 67
Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton ......................................... 74
Gambar 4.4. Skema Pengujian Kuat Lentur ......................................................... 82
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan Lendutan Setiap
Benda Uji Balok Pada Dial Gauge ....................................................................... 84
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Kuat Lentur Metode Dua Titik Pembebanan.. 86
Gambar 4.7. Diagram Gaya SFD dan BMD ......................................................... 87
Gambar 4.8. Grafik Perbandingan Momen Maksimal Hasil Pengujian dan Momen
Nominal Analisis ............................................................................. 93
Gambar 4.9. Lokasi dan Pola Retak Balok A1 ..................................................... 100
Gambar 4.10. Kerusakan pada Balok ................................................................... 102
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1. Tegangan Leleh Baja .................................................................. 11
Persamaan 2.2. Tegangan Maksimum Baja ......................................................... 11
Persamaan 2.3. Kadar Air Bambu (%) ................................................................. 13
Persamaan 2.4. Berat Jenis Bambu ....................................................................... 13
Persamaan 2.5. Kerapatan Bambu ........................................................................ 13
Persamaan 2.6. Kuat Tarik Sejajar Serat ............................................................. 14
Persamaan 2.7. Kuat Tekan Sejajar Serat ............................................................ 14
Persamaan 2.8. Kuat Geser Sejajar Serat ............................................................. 14
Persamaan 2.9. Modulus Lentur Bambu .............................................................. 14
Persamaan 2.10. Modulus Elastisitas Bambu ....................................................... 14
Persamaan 2.11. Modulus Kehalusan Pasir ......................................................... 17
Persamaan 2.12. Kadar Lumpur Agregat Halus .................................................. 18
Persamaan 2.13. Bulk Specific gravity Agregat Halus ......................................... 18
Persamaan 2.14. Bulk Specific gravity SSD Agregat Halus ................................. 18
Persamaan 2.15. Apparent Specific gravity Agregat Halus ................................. 18
Persamaan 2.16. Absorbtion Agregat Halus ......................................................... 18
Persamaan 2.17. Prosentase yang Hilang pada Gradasi Agregat Kasar ............... 18
Persamaan 2.18. Modulus Kehalusan Agregat Kasar ......................................... 18
Persamaan 2.19. Prosentase yang Hilang pada Abrasi Agregat Kasar ................. 18
Persamaan 2.20. Bulk Spesific Gravity Agregat Kasar ......................................... 19
Persamaan 2.21. Bulk Spesific Gravity SSD Agregat Kasar ................................ 19
Persamaan 2.22. Apparent Spesific Gravity Agregat Kasar ................................ 19
Persamaan 2.23. Absorbsion Agregat Kasar ........................................................ 19
Persamaan 2.24. Kuat Lentur Beton pada 1/3 L .................................................. 20
Persamaan 2.25. Kuat Lentur Beton pada 5 % diluar 1/3 L ................................ 20
Persamaan 2.26. Tinggi Luasan Tekan pada Balok.............................................. 22
Persamaan 2.27. Perhitungan Momen Maksimum ............................................... 24
Persamaan 2.28. Kondisi Regangan Seimbang ................................................... 25
Persamaan 2.29. Perhitungan Momen Ultimit ..................................................... 25
Persamaan 2.30. Perhitungan Tulangan Geser .................................................... 25
Persamaan 2.31. Nilai margin.............................................................................. 26
Persamaan 2.32. Nilai Kuat Tekan Rata-rata ...................................................... 27
Persamaan 2.33. Nilai berat jenis agregat campuran ............................................ 29
Persamaan 2.34. Kebutuhan agregat campuran ................................................... 30
Persamaan 2.35. Kebutuhan agregat halus .......................................................... 30
Persamaan 2.36. Kebutuhan agregat kasar .......................................................... 30
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
∆L
= Perubahan panjang (mm)
a
= Jarak rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang terdekat,
diukur
A
= Luas penampang (mm2)
As
= Luas tulangan (mm2)
Asb
= Luas tulangan balance (mm2)
b
= Lebar (mm)
BJ
= Berat jenis bambu (gram/cm3)
d
= Tinggi efektif (mm)
E
= Modulus elastisitas (N/mm2)
f’cr
= Kuat tekan rata-rata (N/mm2)
fc’
= Kuat tekan beton (N/mm2)
ft
= Kuat tarik maksimum (N/mm2)
fy
= Kuat tarik leleh (N/mm2)
h
= Tinggi (mm)
Ka
= Kadar air (%)
L
= Panjang (mm)
M
= Margin
Mmax
= Momen maksimum (kg.m)
Mn
= Momen nominal (kg.m)
MOE = Modulus elastisitas bambu (N/mm2)
MOR = Modulus lentur bambu (N/mm2)
Mu
= Momen ultimate (kg.m)
Ø
= Diameter baja (mm)
p
= Selimut beton (mm)
pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (mm)
P leleh
= Gaya leleh (N)
P maks
= Gaya maksimum (N)
PPC
= Portland Pozzolan Cement
Sr
= Standar deviasi
t
= Tebal (mm)
UTM = Universal Testing Machine
= Lendutan (mm)
= Regangan
leleh
= Tegangan leleh (N/mm2)
maks
= Tegangan maksimum (N/mm2)
tk//
= Kuat tekan sejajar serat (N)
tr//
= Kuat tarik sejajar serat (N)
//
= Kuat geser sejajar serat (N)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
: Data Pengujian Benda Uji Bambu
Lampiran B
: Data Pengujian Benda Uji Baja
Lampiran C
: Data Pengujian Agregat
Lampiran D
: Data Mix Design
Lampiran E
: Data Pengujian Balok
Lampiran F
: Data Pola Keretakan Balok
Lampiran G
: Foto Uji Pendahuluan
Lampiran H
: Aplikasi Ilustrasi
Lampiran I
: Dokumen Administrasi Skripsi
PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE U LEBAR
3 CM TIAP JARAK 10 CM
Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam U-Type Vertical
not Parallel Notches 3 cm Width at 10 cm in Distance
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
FRESTA OKTAVIANA
NIM I 0112059
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
MOTTO
“Berangkat dengan penuh keyakinan, Berjalan dengan penuh keihklasan, Istiqomah
dalam menghadapi cobaan”
(TGKH.Muhammad Zainuddin Abdul Madjid)
"Allah akan meninggikan derajat rang-orang yang beriman diantara kamu dan orangorang yang berilmu pengetahuan beberapa derajat. Dan Allah Maha mengetahui apa
yang kamu kerjakan”
(Al-Mujadillah: 11)
"Barang siapa menempuh suatu jalan untuk mencari ilmu maka Allah
memudahkannya mendapat jalan ke syurga."
(H.R Muslim)
"Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa
dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah."
(Thomas Alva Edison)
"Waktu itu bagaikan pedang, jika kamu tidak memanfaatkannya menggunakan untuk
memotong, ia akan memotongmu."
(H.R Muslim)
Abstrak
Fresta,2016. Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal
Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 3 Cm Tiap Jarak 10 Cm. Tugas Akhir,
Program Studi, Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk terutama di Indonesia, membuat
kebutuhan ekonomi menjadi naik, sehingga permintaan kebutuhan rumah dengan
struktur yang aman dan ekonomis pun meningkat, sedangkan ketersediaan bahan baku
biji besi untuk pembuatan tulangan baja yang merupakan sumber daya yang tidak dapat
diperbaharui semakin menipis dan langka, membuat harga tulangan menjadi naik.
Bahan baku baja juga sulit didapatkan di daerah pedesaan yang terpencil karena akses
material yang sulit dijangkau. Para ahli struktur telah meneliti kemungkinan material
lain yang dapat menggantikan peran tulangan baja, seperti yang dilakukan oleh Morisco
(1996) yaitu dengan menggunakan bambu sebagai tulangan beton. Bambu dapat
menjadi alternatif bahan pengganti tulangan baja pada balok beton bertulang yang lebih
ramah lingkungan.
Penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kapasitas lentur balok beton tulangan
bambu petung vertikal takikan tidak sejajar tipe u lebar 3 cm tiap jarak 10 cm. Benda uji
berjumlah 14 buah. Dimensi tulangan bambu yang digunakan adalah panjang 1650 mm,
lebar 20 mm dan tebal 5 mm. Benda uji berbentuk balok dengan dimensi panjang 1700
mm, lebar 110 mm dan tinggi 150 mm. Delapan buah balok menggunakan tulangan
takikan 3 cm dan sisanya menggunakan tulangan baja. Mutu beton minimal 17,0 MPa.
Uji lentur dilakukan pada umur 28 hari dengan metode two point loading.
Nilai kapasitas lentur hasil pengujian balok beton tulangan bambu adalah 0,1614 ton.m
untuk lebar takikan 3 cm. Kapasitas lentur hasil pengujian balok beton tulangan baja
adalah 0,5926 ton.m, dengan kata lain kapasitas lentur balok tulangan bambu lebar
takikan 3 cm adalah 27,23% dari kapasitas lentur balok tulangan baja.
Kata Kunci : balok beton tulangan bambu, bambu petung, kapasitas lentur
Abstract
Fresta,2016. Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam UType Vertical Not Parallel Notches 3 cm Width at 10 cm In Distance. Final Project ,
Course of Study Civil Engineering Faculty of Sebelas Maret University
Along with population growth especially in Indonesia, making the economy needs to be
increased, so the demand for homes with safe and economical structures has increased,
while the availability of iron ore raw materials for the manufacture of steel
reinforcement which a resource that can not be renewable dwindling and rare, making
the price of reinforcement to rise. Steel raw materials are also difficult to obtain in
remote rural areas because of access to material that is difficult to reach.. Structures
experts have been researching the possibilities of other materials that could replace
steel reinforcement role, as practiced by Morisco (1996) is using bamboo as
reinforcement of concrete. Bamboo can be an alternative substitute of steel
reinforcement in reinforced concrete beam that is more environmentally friendly.
The study was to determine the value of the flexural capacity of concrete beam bamboo
petung vertical reinforcement with not parallel notches U-type 3 cm wide at 10 cm
distance each. This study used an experimental method with a number of specimen 14
pieces. Dimensions bamboo used is the length of 1650 mm, a width of 20 mm and a
thickness of 5 mm. Beam-shaped test specimens with dimensions of length 1700 mm,
width 110 mm and height of 150 mm. Eight beams using reinforcing notches 3 cm and
the rest use steel reinforcement. Concrete quality of at least 17.0 MPa. Flexural test
performed at 28 days with two-point loading method.
Flexural capacity of concrete beam flexural test results is 0.1614 ton.m bamboo
reinforcement to the width of the notch 3 cm. Flexural capacity test results of concrete
reinforcing steel beam is 0.5926 ton.m, in other words the flexural capacity of bamboo
reinforcement beam notches 3 cm width is 27.23% of the flexural capacity of beam steel
reinforcement.
Keywords: bamboo reinforcement concrete beam, bamboo petung, flexural capacity
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul “Kapasitas
Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U
δebar 3 cm Tiap Jarak 10 cm”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak banyak
kendala yang sulit untuk penyusun hadapi sehingga terselesaikanya penyususnan skripsi
ini. Untuk itu, Penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada :
1. Wibowo, ST, DEA, selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Agus Setiya Budi, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing I skripsi. Terimakasih atas
semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi ini
sampai selesai.
3. Ir. Sunarmasto, MT, selaku Dosen Pembimbing II skripsi. Terimakasih atas semua
waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi ini sampai
selesai.
4. Ir. Purwanto, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih atas semua
waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi ini sampai
selesai.
5. Semua Staf Pengajar Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
6. Staf pengelola / laboran Labolatorium Bahan Bangunan dan Struktur Program Studi
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Seluruh anggota skripsi tim Bambu angkatan 2012. Semoga dengan semua yang
telah terlewati ini kita menjadi pribadi yang lebih kuat, tabah dan tangguh
kedepannya. Semoga kita semua sukses kedepannya dan selamat berjuang.
8. Teman-teman mahasiswa Reguler Teknik Sipil angkatan 2012. Terimakasih atas
persahabatan, perjuangan, kebersamaan, dan semangatnya selama ini.
10.Semua orang yang telah terlibat baik langsung atau secara tidak langsung dalam
penyusunan skripsi ini yang tidak bisa Penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran
dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga skripsi ini dapat berguna
bagi pihak-pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sendiri.
Surakarta,
Penyusun
Juli 2016
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii
MOTTO ............................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .............................................................................................. v
ABSTRAK .......................................................................................................... vi
ABSTRACT ....................................................................................................... vii
PENGANTAR .................................................................................................... viii
DAFTAR ISI ...................................................................................................... x
DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xvii
DAFTAR PERSAMAAN .................................................................................. xix
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................. xx
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xxiii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...............................................................................................
1.2 Rumusan Masalah .........................................................................................
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................
1.4 Tujuan Penelitian ...........................................................................................
1.5 Manfaat Penelitian .........................................................................................
1
3
3
3
3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka .......................................................................................... 4
2.1.1. Bambu ......................................................................................................... 4
2.1.1.1. Umum ...................................................................................................... 4
2.1.1.2. Sifat - Sifat Bambu .................................................................................. 6
2.1.1.3. Pengawetan Bambu dengan Boraks dan Asam Boriks ............................ 10
2.1.2. Baja ............................................................................................................. 11
2.1.3. Beton ........................................................................................................... 12
2.2 Landasan Teori ............................................................................................... 13
2.2.1. Sifat Fisika dan Mekanika Bambu ............................................................. 13
2.2.1.1. Kadar Air, Berat Jenis, dan Kerapatan .................................................... 13
2.2.1.2. Kuat Tarik, Kuat Tekan, Kuat Geser dan Kuat Lentur............................. 14
2.2.2. Material Penyusun Beton .......................................................................... 15
2.2.2.1. Semen Portland ........................................................................................ 15
2.2.2.2. Agregat .................................................................................................... 16
2.2.2.3. Air ............................................................................................................ 19
2.2.3. Balok ........................................................................................................... 20
2.2.3.1. Kuat Lentur Balok ................................................................................... 20
2.2.3.2. Anggapan-anggapan ................................................................................ 22
2.2.3.3. Pembatasan Tulangan Tarik .................................................................... 23
2.2.3.4. Analisis Balok ......................................................................................... 23
2.2.3.5. Perhitungan Tulangan Geser ................................................................... 25
2.2.4. Uji Statistik ................................................................................................. 26
2.2.5. Kajian Analisis Struktur ............................................................................. 26
2.2.6. Rencana Campuran Beton (Mix Design) ................................................... 26
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum .............................................................................................
3.2. Bahan .............................................................................................................
3.3. Benda Uji ......................................................................................................
3.4. Peralatan Penelitian ......................................................................................
3.5. Diagram Alir Penelitian .................................................................................
3.6. Tahap Penelitian ............................................................................................
3.6.1. Tahap Persiapan ..........................................................................................
3.6.2. Tahap Pengujian Pendahuluan....................................................................
3.6.2.1. Pengujan Karakteristik Bambu ................................................................
3.6.2.2. Pengujian Bahan Dasar Beton .................................................................
3.6.2.3. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ......................................................
3.6.3. Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design ..................................................
3.6.4. Tahap Pembuatan Benda Uji ......................................................................
3.6.5. Tahap Pengujian Kuat Lentur .....................................................................
3.7. Tahap Analisis Data.......................................................................................
3.8. Tahap Kesimpulan dan Saran ........................................................................
31
31
34
35
45
46
46
46
46
48
50
50
50
52
53
53
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Karakteristik Material ................................................................... 54
4.1.1. Bambu Petung ............................................................................................ 54
4.1.1.1. Sifat Fisika ............................................................................................... 54
4.1.1.2. Sifat Mekanika ......................................................................................... 55
4.1.2. Material Penyusun Beton ........................................................................... 62
4.1.2.1. Pengujian Agregat Halus ......................................................................... 62
4.1.2.2. Pengujian Agregat Kasar ........................................................................ 66
4.1.3. Tulangan Baja ............................................................................................ 68
4.2. Perancangan Tulangan Geser Balok Beton .................................................. 72
4.3. Rencana Campuran Adukan Beton .............................................................. 73
4.4. Hasil Pengujian Slump ................................................................................... 74
4.5.Hasil Pengujian Kuat Desak Beton ................................................................ 75
4.6.Hasil Pengujian dan Analisis Data Kuat Lentur ............................................ 81
4.6.1.Hasil Pengujian ............................................................................................ 81
4.6.2. Kuat Lentur Balok Beton ............................................................................ 85
4.6.3.Kapasitas Lentur Balok Beton ..................................................................... 86
4.6.3.1. Momen Maksimal Hasil Pengujian ......................................................... 86
4.6.3.2. Momen Nominal Hasil Analisis .............................................................. 90
4.6.3.3. Tulangan Geser ........................................................................................ 94
4.7. Hasil ............................................................................................................... 96
4.7.1. Karakteristik Material Bambu ................................................................... 96
4.7.2. Kuat Lentur Balok Berdasarkan 2 Titik Pembebanan ................................ 97
4.7.3. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Bambu Petung Takikan Jarak 10 cm
Lebar 30 mm dan Tulangan Baja D 7,45 mm ..............................................98
4.7.4. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji ............................................................. 99
4.8. Kegagalan Balok............................................................................................ 101
4.8.1. Gaya Geser Bambu ..................................................................................... 101
4.8.2. Gaya Geser Beton ....................................................................................... 101
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................................................... 103
5.2. Saran .............................................................................................................. 103
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... .111
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kuat Tekan Rata- Rata Bambu Kering Oven ..................................... 6
Tabel 2.2. Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku/Nodia Kering Oven ......................... 7
Tabel 2.3. Kuat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ....................................... 8
Tabel 2.4. Kuat Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ................................. 9
Tabel 2.5. Jenis dan Penggunaan Semen Portland. ............................................. 16
Tabel 2.6. Persyaratan Gradasi Agregat Halus .................................................... 24
Tabel 2.7. Persyaratan Gradasi Agregat Kasar .................................................... 25
Tabel 2.8. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air-Semen, dan
Agregat Kasar yang Bisa Dipakai Di Indonesia ...................................................
27
Tabel 2.9. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen Maksimum
Untuk Berbagai Macam Pembetonan dalam Lingkungan Khusus ...................... 28
Tabel 2.10. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) yang Dibutuhkan Untuk Beberapa
Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................................... 29
Tabel 2.11. Daerah Gradasi Agregat Halus ......................................................... 29
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu Petung
.............................................................................................................................. 54
Tabel 4.2. Hasil Uji Kenormalan Kadar Air dan Kerapatan ................................ 55
Tabel 4.3. Hasil Uji Kenormalan Kadar Air dan Kerapatan ................................ 55
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar Serat
Bambu Petung ..................................................................................................... 56
Tabel 4.5. Hasil Uji Kenormalan Geser Sejajar Serat ......................................... 56
Tabel 4.6. Hasil Uji Data Outlier Kuat Geser Sejajar Serat ................................ 57
Tabel 4.7. Hasil Uji Kenormalan Tekan Sejajar Serat ........................................ 57
Tabel 4.8. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tekan Sejajar Serat ............................... 57
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat dan Modulus Elastisitas Bambu
Petung .................................................................................................................. 58
Tabel 4.10. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat nodia ..................... 59
Tabel 4.11. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat nodia .................... 59
Tabel 4.12. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia ............. 59
Tabel 4.13. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia ............ 60
Tabel 4.14. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung .............................. 60
Tabel 4.15. Hasil Uji Kenormalan MOE .............................................................. 60
Tabel 4.16. Hasil Uji Data Outlier MOE ............................................................. 61
Tabel 4.17. Hasil Uji Kenormalan MOR .............................................................. 61
Tabel 4.18. Hasil Uji Data Outlier MOR ............................................................. 61
Tabel 4.19. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Setelah Uji Statistik62
Tabel 4.20. Hasil Pengujian Gradari Agregat Halus ........................................... 63
Tabel 4.21. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir .............................. 64
Tabel 4.22. Tabel Perubahan Warna ................................................................... 65
Tabel 4.23. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus .............................. 65
Tabel 4.24. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ........................................... 66
Tabel 4.25. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Kasar .............................. 68
Tabel 4.26. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja ....................................................... 70
Tabel 4.27. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Ulir ..................................... 71
Tabel 4.28. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Ulir .................................... 71
Tabel 4.29. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Polos .................................. 71
Tabel 4.30. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Polos .................................. 72
Tabel 4.31. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian ................... 74
Tabel 4.32. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu dan
Baja Umur 28 Hari .............................................................................................. 75
Tabel 4.33. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari ........................................................................................ 77
Tabel 4.34. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari ........................................................................................ 78
Tabel 4.35. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu dan
Baja Umur 28 Hari setelah eliminasi data ............................................................ 79
Tabel 4.36. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari setelah eliminasi data ..................................................... 80
Tabel 4.37. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan Bambu
dan Baja Umur 28 Hari setelah eliminasi data ..................................................... 81
Tabel 4.38. Rangkuman Beban dan Lendutan ...................................................... 83
Tabel 4.39. Hasil Hitungan Kuat Lentur Balok Beton ........................................ 85
Tabel 4.40. Rangkuman Hitungan Momen Maksimal Hasil Pengujian .............. 89
Tabel 4.41. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ........ 93
Tabel 4.42. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Fisika Bambu ............................ 96
Tabel 4.43. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Mekanika Bambu ...................... 96
Tabel 4.44. Hasil Kesimpulan Pengujian Kuat Tarik .......................................... 97
Tabel 4.45. Hasil Kesimpulan Kuat Lentur Balok Berdasarkan 2 Titik Pembebanan
.............................................................................................................................. 97
Tabel 4.46. Hasil Kesimpulan Kapasitas Lentur Balok Beton ............................ 98
Tabel 4.47. Hasil Kesimpulan Perbandingan Kapasitas Lentur Balok Bertulangan
Bambu dan Baja .................................................................................................. 98
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pengambilan Spesimen Bambu ...................................................... 7
Gambar 2.2. Diagram Tegangan - Regangan Bambu dan Baja............................ 12
Gambar 2.3. Perletakan dan Pembebanan Balok Uji............................................ 20
Gambar 2.4. Daerah Patah Pada Balok Uji ......................................................... 21
Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 22
Gambar 2.6. SFD dan BMD ................................................................................. 23
Gambar 2.7. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 24
Gambar 3.1. Bambu Petung Daerah Boyolali ...................................................... 31
Gambar 3.2. (a) Agregat Halus dan (b) Agregat Kasar ........................................ 32
Gambar 3.3. Semen PPC ...................................................................................... 32
Gambar 3.4. (a) Baja ulir 8 mm dan (b) Baja polos 6 mm .................................. 33
Gambar 3.5. (a) Boraks dan (b) Asam Borik ........................................................ 33
Gambar 3.6. . Balok Benda Uji ............................................................................ 34
Gambar 3.7. Bambu Takikan Lebar 30 mm ......................................................... 34
Gambar 3.8. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu ...................................... 35
Gambar 3.9.(a) Timbangan Besar, (b) Timbangan Kecil dan (c) Timbangan Digital
.............................................................................................................................. 36
Gambar 3.10. Ayakan ........................................................................................... 36
Gambar 3.11. Mesin Los Angeles ......................................................................... 37
Gambar 3.12. Corong Konik/Conical Mould ....................................................... 37
Gambar 3.13. Kerucut Abrams ............................................................................. 38
Gambar 3.14. Oven ............................................................................................... 38
Gambar 3.15. Cetakan Silinder............................................................................. 39
Gambar 3.16. Universal Testing Machine (UTM) ................................................ 39
Gambar 3.17. Compression Testing Machine (CTM) .......................................... 40
Gambar 3.18. Loading Frame .............................................................................. 41
Gambar 3.19. Dial Gauge Kapasitas Penurunan 50 mm...................................... 42
Gambar 3.20. Hydraulic Pump ............................................................................. 42
Gambar 3.21. Hydraulic Jack............................................................................... 43
Gambar 3.22. Transducer ..................................................................................... 43
Gambar 3.23. Load Cell ....................................................................................... 44
Gambar 3.24. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ............................................ 44
Gambar 3.25. Pembebanan Pada Benda Uji ......................................................... 52
Gambar 3.26. Setting Up Alat Pengujian Balok .................................................. 53
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ........................................................ 63
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ........................................................ 67
Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton ......................................... 74
Gambar 4.4. Skema Pengujian Kuat Lentur ......................................................... 82
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan Lendutan Setiap
Benda Uji Balok Pada Dial Gauge ....................................................................... 84
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Kuat Lentur Metode Dua Titik Pembebanan.. 86
Gambar 4.7. Diagram Gaya SFD dan BMD ......................................................... 87
Gambar 4.8. Grafik Perbandingan Momen Maksimal Hasil Pengujian dan Momen
Nominal Analisis ............................................................................. 93
Gambar 4.9. Lokasi dan Pola Retak Balok A1 ..................................................... 100
Gambar 4.10. Kerusakan pada Balok ................................................................... 102
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1. Tegangan Leleh Baja .................................................................. 11
Persamaan 2.2. Tegangan Maksimum Baja ......................................................... 11
Persamaan 2.3. Kadar Air Bambu (%) ................................................................. 13
Persamaan 2.4. Berat Jenis Bambu ....................................................................... 13
Persamaan 2.5. Kerapatan Bambu ........................................................................ 13
Persamaan 2.6. Kuat Tarik Sejajar Serat ............................................................. 14
Persamaan 2.7. Kuat Tekan Sejajar Serat ............................................................ 14
Persamaan 2.8. Kuat Geser Sejajar Serat ............................................................. 14
Persamaan 2.9. Modulus Lentur Bambu .............................................................. 14
Persamaan 2.10. Modulus Elastisitas Bambu ....................................................... 14
Persamaan 2.11. Modulus Kehalusan Pasir ......................................................... 17
Persamaan 2.12. Kadar Lumpur Agregat Halus .................................................. 18
Persamaan 2.13. Bulk Specific gravity Agregat Halus ......................................... 18
Persamaan 2.14. Bulk Specific gravity SSD Agregat Halus ................................. 18
Persamaan 2.15. Apparent Specific gravity Agregat Halus ................................. 18
Persamaan 2.16. Absorbtion Agregat Halus ......................................................... 18
Persamaan 2.17. Prosentase yang Hilang pada Gradasi Agregat Kasar ............... 18
Persamaan 2.18. Modulus Kehalusan Agregat Kasar ......................................... 18
Persamaan 2.19. Prosentase yang Hilang pada Abrasi Agregat Kasar ................. 18
Persamaan 2.20. Bulk Spesific Gravity Agregat Kasar ......................................... 19
Persamaan 2.21. Bulk Spesific Gravity SSD Agregat Kasar ................................ 19
Persamaan 2.22. Apparent Spesific Gravity Agregat Kasar ................................ 19
Persamaan 2.23. Absorbsion Agregat Kasar ........................................................ 19
Persamaan 2.24. Kuat Lentur Beton pada 1/3 L .................................................. 20
Persamaan 2.25. Kuat Lentur Beton pada 5 % diluar 1/3 L ................................ 20
Persamaan 2.26. Tinggi Luasan Tekan pada Balok.............................................. 22
Persamaan 2.27. Perhitungan Momen Maksimum ............................................... 24
Persamaan 2.28. Kondisi Regangan Seimbang ................................................... 25
Persamaan 2.29. Perhitungan Momen Ultimit ..................................................... 25
Persamaan 2.30. Perhitungan Tulangan Geser .................................................... 25
Persamaan 2.31. Nilai margin.............................................................................. 26
Persamaan 2.32. Nilai Kuat Tekan Rata-rata ...................................................... 27
Persamaan 2.33. Nilai berat jenis agregat campuran ............................................ 29
Persamaan 2.34. Kebutuhan agregat campuran ................................................... 30
Persamaan 2.35. Kebutuhan agregat halus .......................................................... 30
Persamaan 2.36. Kebutuhan agregat kasar .......................................................... 30
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
∆L
= Perubahan panjang (mm)
a
= Jarak rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang terdekat,
diukur
A
= Luas penampang (mm2)
As
= Luas tulangan (mm2)
Asb
= Luas tulangan balance (mm2)
b
= Lebar (mm)
BJ
= Berat jenis bambu (gram/cm3)
d
= Tinggi efektif (mm)
E
= Modulus elastisitas (N/mm2)
f’cr
= Kuat tekan rata-rata (N/mm2)
fc’
= Kuat tekan beton (N/mm2)
ft
= Kuat tarik maksimum (N/mm2)
fy
= Kuat tarik leleh (N/mm2)
h
= Tinggi (mm)
Ka
= Kadar air (%)
L
= Panjang (mm)
M
= Margin
Mmax
= Momen maksimum (kg.m)
Mn
= Momen nominal (kg.m)
MOE = Modulus elastisitas bambu (N/mm2)
MOR = Modulus lentur bambu (N/mm2)
Mu
= Momen ultimate (kg.m)
Ø
= Diameter baja (mm)
p
= Selimut beton (mm)
pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (mm)
P leleh
= Gaya leleh (N)
P maks
= Gaya maksimum (N)
PPC
= Portland Pozzolan Cement
Sr
= Standar deviasi
t
= Tebal (mm)
UTM = Universal Testing Machine
= Lendutan (mm)
= Regangan
leleh
= Tegangan leleh (N/mm2)
maks
= Tegangan maksimum (N/mm2)
tk//
= Kuat tekan sejajar serat (N)
tr//
= Kuat tarik sejajar serat (N)
//
= Kuat geser sejajar serat (N)
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A
: Data Pengujian Benda Uji Bambu
Lampiran B
: Data Pengujian Benda Uji Baja
Lampiran C
: Data Pengujian Agregat
Lampiran D
: Data Mix Design
Lampiran E
: Data Pengujian Balok
Lampiran F
: Data Pola Keretakan Balok
Lampiran G
: Foto Uji Pendahuluan
Lampiran H
: Aplikasi Ilustrasi
Lampiran I
: Dokumen Administrasi Skripsi