KAJIAN KUAT LENTUR DAN KUAT LEKAT BALOK BETON BERTULANGAN BAMBU WULUNG POLOS Study Of Flexural Strength and Pull out On Concrete Beam Reinforcement Wulung Plain Bamboo.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KAJIAN KUAT LENTUR DAN KUAT LEKAT BALOK BETON
BERTULANGAN BAMBU WULUNG POLOS
Study Of Flexural Strength and Pull out On Concrete Beam
Reinforcement Wulung Plain Bamboo
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh:
DIAN KURNIAWAN
I 1107043
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2014
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
( Bism illahirrahm anirr ahim ) Dengan m enyebut nam a
Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Peny ayang
“ Ra Ubed Ra Dadi”
( Tidak bert indak t idak j adi )
Manfaat kan w akt u dan k esem pat an sebaik m ungkin
sekarang, k arena besok belum t ent u ada
Terlam bat lebih baik daripada t idak sam a sekali
“ Rasah iri karo liyane, yen pengen due, usaha dew e”
( Jangan iri t erhadap lainnya, k alo
keinginan harus usaha sendiri )
Jangan
m em punyai
m enyepelekan hal kecil, karena hal y ang
besar berm ula dari hal yang k ecil
( Alham dulillahirabbil 'alam in ) Segala puj i bagi Allah
yang m enj adi Tuhan sem est a alam
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, segala puji
syukur
saya panjatkan hanya kepada
ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya. Nikmat Islam, Iman,
kesehatan serta kesempatan yang ALLAH SWT berikan kepada saya.
Ibu Liswati dan Bapak Sutrisno, terimakasih atas segala doa,
pengorbanan, nasehat dan kasih sayangmu selama ini.
Adikku Erna Migita dan keluarga besarku terimakasih atas segala doa
dan dukungannya.
Keluarga Bapak Suwando, terimakasih atas dukungan dan bekelnya.
Dosen pembimbing. Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT dan Bapak Ir.
Sunarmasto, MT. Terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang
diberikan.
Bapak Edy Purwanto, ST, MT ketua prodi non reguler, ibu Ir.
Koosdaryani, MT selaku pembimbing akademik saya dan seluruh
dosen teknik sipil, terimakasih atas segala bantuan, bimbingan serta
dukungannya selama ini.
Buat Vitta Nurwenda Sari dan Rafa Alfadil Kurniawan terimakasih atas
doa dan dukungannya.
Teman-teman Nyunggi Radio, VEROIN, Laskar Bambu, Teknik Sipil
Non Reg 2007 yang tidak bisa disebutkan satu persatu terimakasih atas
kebersamaan dan semangatnya.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Dian Kurniawan, 2014. “Kajian Kuat Lentur dan Kuat Lekat Balok Beton
Bertulangan Bambu Wulung Polos”. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Beton dengan tulangan baja adalah perpaduan yang kuat karena beton yang kuat
terhadap tekan tetapi lemah terhadap tarik dan tulangan baja yang kuat terhadap tarik
tetapi lemah terhadap tekan. Akan tetapi baja tulangan merupakan bahan hasil tambang
sehingga semakin lama akan semakin habis. Untuk mengatasi masalah tersebut, sebagai
alternative dicoba pemakaian tulangan bambu yang murah dan berkekuatan tinggi.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 3 buah. Benda
uji yang digunakan adalah balok beton berukuran 110 x 150 x 1700 mm. Tiga buah
menggunakan tulangan baja dan tiga buah menggunakan tulangan bambu Wulung
polos. Mutu beton yang direncanakan adalah f’c = 17,5 MPa. Uji lentur dilakukan pada
umur 28 hari dengan metode third point loading. Enam benda uji silinder ditanam
tulangan bambu wulung nodia dan tanpa nodia sedalam 15 cm dengan ukuran 60 cm x 2
cm x 0,52 cm. Tiga silinder ditanam tulangan baja Ø 8 mm sebagai pembanding.
Pengujian dilakukan di Laboratorium Struktur, FT UNS, pada umur beton 28 hari
dengan memberikan dua titik beban terpusat pada jarak 1/3 bentang balok dari tumpuan,
untuk uji lekat menggunakan alat Universal Testing Machine ( UTM ).
Kuat tarik leleh bambu wulung diambil sebesar 322,529 N/mm2 atau kuat tarik pada
nodia, karena kuat tarik pada nodia berkisar setengah dari kuat tarik internodia. Pola
keruntuhan pada balok beton dengan tulangan baja maupun pada balok beton dengan
tulangan bambu Wulung polos terletak antara 1/3 bentang tengah. Keruntuhan yang
demikian termasuk dalam keruntuhan lentur. Nilai Mmax atau momen kritis pada benda
uji balok beton bertulangan bambu wulung polos didapat sebesar 0,328 Tonm. Momen
nominal berdasarkan analisis pada benda uji balok beton bertulangan bambu wulung
pada kuat tarik Nodia didapat sebesar 0,328 Tonm, bambu wulung Internodia sebesar
0,809 Tonm. Untuk kapasitas lentur balok bertulangan bambu wulung sebesar 7,460
MPa. Hasil penelitian uji lekat tulangan pada sesar 0,25 mm didapatkan nilai bambu
wulung nodia sebesar 0,1600 MPa, bambu wulung internodia sebesar 0,1783 Mpa.
Kata kunci : Bambu Wulung, Kapasitas Lentur, Kuat Lekat
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Dian Kurniawan, 2014. “Study of Flexural Strength and Adhesive Strength of
Concrete Beams reinforced Plain Wulung Bamboo”. Skripsi, Civil Engineering,
Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
Concrete with steel reinforcement is a powerful blend of strong concrete due to the
press but weak against tensile and powerful steel reinforcement against tensile but weak
against the press. However, the reinforcing steel is the material of the mine so the longer
the results will be exhausted . To overcome these problems, as an alternative effort
using bamboo reinforcement that cheap and has high strength.
This study uses an experimental method with a total of 3 samples objects. The sample
used in this research is a concrete block measuring 110 x 150 x 1700 mm. The three
samples using plain steel reinforcement and three others using plain bamboo Wulung.
The quality of concrete is planned f’c = 17.5 MPa. Bending test performed at 28 days
withthird-point loading method. Six cylindrical specimens is planted wulung bamboo
reinforcement with Nodia and without Nodia with depth of 15 cm with a size of 60 cm x
2 cm x 0.52 cm. Three cylinders is planted the steel reinforcement Ø 8 mm as
comparison. This test is performed in the Structures Laboratory, Faculty of Engineering
of Sebelas Maret University (UNS), on the concentrate age of 28 days by giving two
point loads centered at a distance of 1/3 span of beam from the pedestal, for adhesion test
using Universal Testing Machine (UTM).
The yield strength melting of wulung bamboo taken at 322.529 N/mm2 or yield strength
on nodia, because the yield strength on nodia in half range of internodia yield strength.
Crack pattern on a block of concrete with steel reinforcement in concrete beams and
bamboo Wulungwith torsion bars are located plain 1/3 spans the middle. Such a collapse
is included in the bending collapse. The result of Mmax or critical moment of concrete
beams reinforced plain wulung bamboo is 0.328 Tonm. Nominal moment based on the
analysis of concrete beams reinforced plain wulung bamboo nodia of 0.328 Tonm,
bamboo wulung internodia of 0.809 Tonm . For the flexural capacity of beam reinforced
bamboo wulung is 7.460 MPa. The result of research on fault test adhesion
reinforcement obtained value of 0.25 mm Bamboo wulung on nodia of 0.1600 MPa,
bamboo wulung internodia of 0.1783 MPa.
Keywords : Wulung Bamboo, Flexural Capacity, Adhesive Strength
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Alhamdulilllahirabbil’alamin, segala puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi dengan judul “Kajian Kuat Lentur dan Kuat Lekat Balok Beton Bertulangan
Bambu Wulung Polos”, sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana di Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Selama proses pengerjaan penelitian ini baik pada saat persiapan, pelaksanaan hingga
penyusunan dan penyelesaian laporan, penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan
dan kerjasama dari berbagai pihak, sehingga kendala-kendala dalam proses pengerjaan
dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Agus
Setiya Budi, ST, MT selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir. Sunarmasto, MT selaku
dosen pembimbing II yang telah dengan sabar, tekun dan ikhlas meluangkan waktu,
tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
Selanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada :
1.
Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
2.
Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
3.
Yang terhormat Ibu Ir. Koosdaryani, MT selaku Dosen Pembimbing Akademis.
4.
Dosen Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret.
5.
Semua staf Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil dan
Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
6.
Semua rekan-rekan yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
Penulis menyadari masih banyak terdapat berbagai kekurangan. Oleh karena itu penulis
menerima secara terbuka berbagai masukan dan saran konstruktif demi perbaikan di
masa mendatang. Akhir kata penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat bagi
kekayaan ilmu pengetahuan.
commit to user
Surakarta, November 2014
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
HALAMAN MOTO ................................................................................................ iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v
ABSTRAK ................................................................................................................ vi
PENGANTAR ..........................................................................................................viii
DAFTAR ISI ............................................................................................................ ix
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................................xiv
DAFTAR TABEL .................................................................................................... xvi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................xix
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .............................................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah................................................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................................. 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 4
2.1.1.
Bambu........................................................................................................... 4
2.1.2. Sifat-sifatBambu ......................................................................................... 6
2.1.2.1. Sifat Mekanik Bambu ................................................................................. 6
2.1.2.2. Sifat Fisika Bambu ..................................................................................... 10
2.1.3
Tegangan Ijin Bambu Untuk Perancangan ................................................ 11
2.1.4.
Beton ............................................................................................................ 12
2.2.
Landasan Teori ............................................................................................ 14
2.2.1.
Material Penyusun Beton ...........................................................................
14
commit to user
2.2.1.1. Semen Portland .......................................................................................... 14
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.1.2. Agregat ....................................................................................................... 15
2.2.1.3 Air .............................................................................................................. 16
2.2.2. Sifat Fisika dan Mekanika Bambu............................................................ 17
2.2.2.1. Kadar Air, Berat Jenis, dan Kerapatan ..................................................... 17
2.2.2.2. Kuat Tarik, Kuat Tekan, Kuat Geser, dan Kuat Lentur........................... 18
2.2.3.
Balok ........................................................................................................... 19
2.2.3.1. Kuat Lentur Balok ..................................................................................... 19
2.2.3.2. Anggapan-Anggapan ................................................................................. 21
2.2.3.3. Pembatasan Tulangan Tarik ...................................................................... 22
2.2.3.4. Analisis Balok ............................................................................................ 22
2.2.3.5. Kuat Lekat .................................................................................................. 24
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1.
Tinjauan Umum .......................................................................................... 29
3.2.
Bahan ........................................................................................................... 29
3.3.
Benda Uji ..................................................................................................... 30
3.3.1. Benda Uji Kuat Lentur ............................................................................... 30
3.3.2. Benda Uji Kuat Lekat ................................................................................. 31
3.4.
Peralatan Penelitian..................................................................................... 33
3.4.1. Timbangan ................................................................................................... 33
3.4.2. Ayakan ......................................................................................................... 35
3.4.3. MesinPenggetarAyakan .............................................................................. 35
3.4.4. Oven ............................................................................................................. 35
3.4.5. Corong Konik / Conical mould .................................................................. 36
3.4.6. Mesin Los Angeles ...................................................................................... 36
3.4.7. Kerucut Abrams .......................................................................................... 36
3.4.8. Cetakan Benda Uji Silinder ........................................................................ 37
3.4.9. Universal Testing Machine (UTM)............................................................ 38
3.4.10. Compression Testing Machine (CTM) ...................................................... 38
3.4.11. Loading Frame ............................................................................................ 39
3.4.12. Alat Pendukung.......................................................................................... 41
commit to user
3.5.
Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 42
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.5.1.
Tahap Persiapan ......................................................................................... 42
3.5.2.
Tahap Pengujian Pendahuluan .................................................................. 42
3.5.2.1. Pengujian Bahan Dasar Beton................................................................... 42
3.5.2.2. Pengujian Karakteristik Bambu ................................................................ 47
3.5.2.3. Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja ....................................................... 50
3.5.2.4. Pembuatan Benda Uji Kuat Tekan (Mix Design) .................................... 51
3.5.2.5. Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design ................................................ 53
3.5.3.
Tahap Pembuatan Benda Ujidan Pengujian Kuat Lentur........................ 55
3.5.3.1 Pembuatan Benda Uji ................................................................................ 55
3.5.3.2 Pengujian Kuat Lentur............................................................................... 59
3.5.3.3 Tahap Analisis Data ................................................................................... 60
3.5.3.4 Tahap Kesimpulan dan Saran.................................................................... 60
3.5.3.5. Garis Besar Tahap Penelitian Pengujian Kuat Lentur ............................. 61
3.5.4.
Tahap Pembuatan Benda Ujidan Pengujian Kuat Lekat ......................... 62
3.5.4.1. Pembuatan Benda Uji ................................................................................ 62
3.5.4.2. Perawatan Benda Uji ................................................................................. 64
3.5.4.3. Pengujian Kuat Lekat ................................................................................ 64
3.5.4.4. Tahap Analisis Data ................................................................................... 66
3.5.4.5. Tahap Kesimpulan dan Saran.................................................................... 66
3.5.4.6. Diagram Alir Tahap Penelitian Pengujian Kuat Lekat ............................ 67
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pengujian Karakteristik Material .............................................................. 68
4.1.1.
Bambu Wulung .......................................................................................... 68
4.1.1.1 Sifat Fisika.................................................................................................. 68
4.1.1.2. Sifat Mekanika ........................................................................................... 68
4.1.2.
Tulangan Baja ............................................................................................ 70
4.1.3.
Material Penyusun Beton .......................................................................... 71
4.1.3.1. Pengujian Agregat Halus ........................................................................... 71
4.1.3.2. Pengujian Agregat Kasar ........................................................................... 75
4.2.
4.3.
Rencana Campuran Adukan Beton........................................................... 77
commit to user
Hasil Pengujian Slump .............................................................................. 78
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.4.
Hasil Pengujian Kuat Desak Beton........................................................... 79
4.5.
Hasil Pengujian Dan Analisis Data Kuat Lentur ..................................... 80
4.5.1. Hasil Pengujian .......................................................................................... 80
4.5.2. Analisa Data ............................................................................................... 86
4.5.2.1. Momen Nominal Hasil Pengujian............................................................. 86
4.5.2.2. Momen Nominal Hasil Analisis................................................................ 87
4.5.3. Kuat Lentur Balok Beton .......................................................................... 93
4.6.
Pembahasan Pengujian Kuat Lentur Balok .............................................. 94
4.6.1. Karakteristik Material Bambu................................................................... 94
4.6.2. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu Wulung Polos,
dan Baja ∅ 8 mm....................................................................................... 95
4.6.3. Kuat Lentur Berdasarkan 2 Titik Pembebanan ........................................ 96
4.6.4. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji............................................................ 96
4.6.5. Hasil Rekap Data Kuat Lentur Variasi Tulangan Bambu Wulung......... 97
4.7.
Pembahasan Pengujian Kuat Lekat Balok .............................................. 98
4.7.1. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Baja ∅ 8 mm .................... 99
4.7.2. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos
Tanpa Nodia ............................................................................................... 102
4.7.3. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos
Nodia........................................................................................................... 106
4.8.
Pembahasan Kuat Lekat Pada Beton Normal .......................................... 113
4.8.1. Kuat Tarik Tulangan Baja dan Bambu ..................................................... 113
4.8.2. Kuat Lekat Beton pada Beban Saat Sesar 0,25 mm ................................ 114
4.8.3. Hasil Rekap Data Kuat Lekat Variasi Tulangan Bambu Wulung .......... 114
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan................................................................................................. 118
5.1.1. Kuat Lentur Balok Tulangan Bambu Wulung Polos ............................... 118
5.1.2. Kuat Lekat Balok Tulangan Bambu Wulung Polos ................................ 119
5.2.
Saran ........................................................................................................... 120
commit to user
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 121
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LAMPIRAN ........................................................................................................... 123
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
A
=
Luas penampang (mm2)
As
=
Asb
=
Luas penampang tulangan tarik (mm2)
commit to user
Luas penampang tulangan balans (mm2)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
a
=
Tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen (mm)
a
=
Jarak rerata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang
terdekat, diukur pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (m)
BJ
=
Berat jenis
b
=
Lebarpenampang balok (mm)
Cc
=
Gaya tekan beton (N)
Cb
=
Jarak serat tekan garis terluar ke garis netral
d
=
Tinggi efektif penampang balok (mm)
Ɛc
=
Regangan tekan beton
Ɛs
=
Regangan tarik baja tulangan
f’c
=
Kuat tekan beton (MPa)
fy
=
Tegangan leleh baja (MPa)
Gb
=
Berat air yang volumenya sama dengan volume benda uji kering
oven (gram)
h
=
Tinggi penampang balok (mm)
Ka
=
Kadar air bambu (%)
L
=
Panjang (mm)
Mn
=
Momen nominal aktual (Nmm)
MOR
=
Modulus lentur bambu (MPa)
MOE
=
Modulus elastisitas bambu (MPa)
mw
=
Massa bambu pada kadar air w (gram)
p
=
Selimut beton (mm)
Pmaks
=
Beban maksimal (N)
Ts
=
Gaya tarik baja tulangan (N)
t
=
Tebal (mm)
Vw
=
Volume bambu pada kadar air w (cm3)
Wb
=
Berat benda uji sebelum di oven (gram)
Wa
=
Berat benda uji kering oven (gram)
s tr //
=
Kuat tarik sejajar serat (MPa)
s tk //
=
commit to user
Kuat tekan sejajar serat (MPa)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
t //
=
Kuat geser sejajar serat (MPa)
d
=
Lendutan proporsional dari benda uji (mm)
β1
=
Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi ekivalen, yang
bergantung pada mutu beton fc’
rw
=
Kerapatan bambu pada kadar air w (gram/cm3)
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku/Nodia Kering Oven............................ 8
Tabel 2.2. Kuat Tarik Rerata Bambu Kering Oven................................................. 8
Tabel 2.3. Kuat Tekan Rata-Rata Bambu Kering Oven ......................................... 9
Tabel 2.4. Kadar Air Dan Berat Jenis Bambu Wulung...........................................10
commit to user
Tabel 2.5. Kuat Batas Dan Tegangan Ijin Bambu...................................................11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 2.6. Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu, Gigantochloa Apus Kurz,
GigantochloaVerticillata Munro, dan Dendrocalamus Asper Backer.. 12
Tabel 2.7. Jenis dan Penggunaan Semen Portland ..................................................15
Tabel 2.8. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Halus ............................................15
Tabel 2.9. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Kasar ...........................................16
Tabel 3.1. Benda Uji Kuat Lentur ............................................................................30
Tabel 3.2. Benda Uji Kuat Lekat ..............................................................................32
Tabel 3.3. Tabel Perubahan Warna ..........................................................................44
Tabel 3.4. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor AirSemen, dan Agregat Kasar yang Biasa dipakai di Indonesia ...............51
Tabel 3.5. Persyaratan Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen
Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam
LingkunganKhusus .................................................................................52
Tabel 3.6. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk
Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ....................53
Tabel 3.7. Daerah Gradasi Agregat Halus ...............................................................53
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika
BambuWulung........................................................................................68
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser Dan Kuat Tekan
Sejajar Serat Bambu Wulung ................................................................69
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tarik Sejajar Serat dan
Modulus Elastisitas Bambu Wulung.....................................................69
Tabel 4.4. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Wulung ...............................70
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ø 8 mm ............................................71
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradari Agregat Halus ...............................................
71
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir.................................
73
Tabel 4.8. Tabel Perubahan Warna ........................................................................
73
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus.................................
74
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar...............................................
75
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Specific Grafity Agregat Kasar .................................
77
Tabel 4.12. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian .....................
77
Tabel 4.13. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Umur 28 Hari ..............................
79
Tabel 4.14. Rangkuman Hasil Pengujian Kuat Lentur ...........................................
81
Tabel 4.15. Rangkuman Perhitunga Momen Nominal Hasil Pengujian ................
87
Tabel 4.16. Rangkuman Penghitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ..
91
Tabel 4.17. Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur ........................................................
92
Tabel 4.18. Hasil Penghitungan Kuat Lentur Balok Beton Metode Dua Titik
Pembebanan ...........................................................................................
93
Tabel 4.19. Rekapitulasi Kapasitas Lentur Bambu Wulung Antar Takikan .........
97
Tabel 4.20. Kuat Lekat Tulangan Baja Polos. .........................................................
99
Tabel 4.21. Kuat Lekat Beton dengan Tulangan Baja Polos (Ø 8 mm). ............. 102
Tabel 4.22. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung
polos tanpa Nodia. ............................................................................... 103
Tabel 4.23. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung tanpa
Nodia. ................................................................................................... 106
Tabel 4.24. Perhitungan kuat lekat beton normal dengan tulangan bambu Wulung
polos nodia. .......................................................................................... 106
Tabel 4.25. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu
commit to user
Wulung Polos Nodia............................................................................ 111
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.26. Nilai Kuat Lekat beton normal dengan
Berbagai Variasi
Tulangan. .............................................................................................. 112
Tabel 4.27. Hasil kegagalan setelah pengujian. .................................................... 114
Tabel 4.28. Kuat lekat tulangan bambu Wulung tanpa dan dengan nodia jarak
takikan 20 mm dan 30 mm. ................................................................. 115
Tabel 4.29. Kuat lekat tulangan bambu Wulung takikan sejajar dan zigzag jarak
takikan 40 mm dan 50 mm.
.................................................................................................................11
5
Tabel 4.30. Kuat lekat tulangan bambu Wulung takikan sejajar dan zigzag jarak
takikan 60 mm dan 70 mm.
.................................................................................................................11
6
Tabel 4.31. Kuat lekat tulangan bambu Wulung Polos Nodia dan Tanpa nodia.
.................................................................................................................11
6
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja............................... 7
Gambar 2.2. Pengambilan Spesimen Bambu ......................................................... 7
Gambar 2.3. Perletakan dan Pembebanan Balok Uji .............................................19
Gambar 2.4. Daerah Patah Pada Balok Uji.............................................................20
Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ..........21
Gambar 2.6. SFD dan BMD ....................................................................................22
Gambar 2.7. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ..........23
Gambar 2.8. PengujianPull Out...............................................................................26
Gambar 2.9. Sesar Antara Tulangan dan Beton .....................................................27
Gambar 3.1. Balok Benda Uji .................................................................................30
Gambar 3.2. Tulanganbambupipihwulung .............................................................31
Gambar 3.3. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu........................................39
Gambar 3.4. TulanganBambuWulung .................................................................... 32
Gambar 3.5. Gambar Potongan dan Tampak Atas benda uji Lekat Beton
.............................................................................................................
33
Gambar 3.6. Neraca digital ......................................................................................34
Gambar 3.7. Timbangan “Bascule”.........................................................................34
Gambar 3.8. Ayakan untuk Sieve Analysis .............................................................35
Gambar 3.9. Oven ....................................................................................................35
commit to user
Gambar 3.10. Mesin Los Angeles .............................................................................36
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.11. Kerucut Abrams .................................................................................37
Gambar 3.12. Cetakan Silinder.................................................................................37
Gambar 3.13. Universal Testing Machine (UTM) ..................................................38
Gambar 3.14. Compression Testing Machine (CTM).............................................38
Gambar 3.15. Alatuji loading frame.........................................................................39
Gambar 3.16. Dial Gauge .........................................................................................39
Gambar 3.17. Hydraulic Pump .................................................................................40
Gambar 3.18. Hydraulic Jack ...................................................................................40
Gambar 3.19. Transducer .........................................................................................41
Gambar 3.20. Load Cell ............................................................................................41
Gambar 3.21. Pengujian kadar zat organik ..............................................................44
Gambar 3.22. Neraca timbang ..................................................................................47
Gambar 3.23. Benda uji kadar air.............................................................................48
Gambar 3.24. Pengujiankuattekansejajarserat .........................................................49
Gambar 3.25. Benda Uji Pendahuluan Kuat Geser Bambu Sejajar Serat..............49
Gambar 3.26. Uji Modulus Elastisitas .....................................................................50
Gambar 3.27. Pengujian kuat tarik tulangan baja ...................................................50
Gambar 3.28. Pembebanan Benda Uji dan Alat Uji Kuat Tekan (CTM) ..............54
Gambar 3.29. Bambu Wulung..................................................................................55
Gambar 3.30. Merangkai Tulangan Bambu ............................................................55
Gambar 3.31. Menimbang Agregat ..........................................................................56
Gambar 3.32. Proses pengadukan Beton ................................................................. 56
Gambar 3.33. Pengujian Slump ................................................................................57
Gambar 3.34. Proses Penuangan Dan Pemadatan Beton Segar .............................57
Gambar 3.35. Meratakan Permukaan Beton ............................................................58
Gambar 3.36. Bongkar Bekisting .............................................................................58
Gambar
3.37.
Pembebanan
Benda
Uji
............................................................................................................5
9
Gambar 3.38. Setting Up Alat Pengujian Balok......................................................60
Gambar 3.39. Prosedur Pelaksanaan Penelitian ......................................................61
commit to user
Gambar 3.40. Pembuatan Tulangan Bambu ............................................................62
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.41. Grafik Gradasi Agregat Halus ..........................................................63
Gambar 3.42. Curing Perawatan Benda Uji ............................................................64
Gambar 3.43. Mempersiapkan Benda Uji Lekat dan Memasukkan ke Mesin
UTM ...................................................................................................65
Gambar 3.44. PengujiandimulaidanHasilPengujian................................................66
Gambar 3.45. Diagram AlirPenelitian .....................................................................67
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ..........................................................72
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ..........................................................77
Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton..........................................79
Gambar 4.4. Skema Pengujian Kuat Lentur ...........................................................80
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban Dengan
Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge1 (kiri) .......
82
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban Dengan
Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge
2 (tengah) ...........................................................................................
83
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban Dengan
Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge 3 (kanan) ......
84
Gambar 4.8. Diagram Gaya SFD dan BMD ........................................................... 85
Gambar 4.9. Penampang Balok ............................................................................... 88
Gambar 4.10. Grafik Perbandingan Momen Nominal Hasil Pengujian dan Analisis
...........................................................................................................
92
Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur................. 93
Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Kuat Lentur Metode 2 Titik
Pembebanan ......................................................................................
98
Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Kapasitas Lentur Bambu Wulung.................
97
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.14. Grafik Hubungan Beban-Sesar antara Beton dan Tulangan
Baja(Diameter 8 mm dan Ld 150 mm).......................................... 102
Gambar 4.15. Grafik Hubungan Beban-Sesar Beton Tulangan Bambu Wulung
Tanpa Nodia Polos.......................................................................... 105
Gambar 4.16. Grafik Hubungan Beban Sesar Beton Tulangan Bambu Wulung
Polos Nodia ..................................................................................... 110
Gambar 4.17. Grafik nilai kuat lekat dengan variasi tulangan (Mpa).................. 113
Gambar 4.18. Tulangan bambu Wulung setelah diuji kuat lekat ......................... 113
Gambar 4.19. Grafik Hasil Rekapitulasi Nilai Kuat Lekat Bambu Wulung Variasi
Takikan dan Polos........................................................................... 117
commit to user
digilib.uns.ac.id
KAJIAN KUAT LENTUR DAN KUAT LEKAT BALOK BETON
BERTULANGAN BAMBU WULUNG POLOS
Study Of Flexural Strength and Pull out On Concrete Beam
Reinforcement Wulung Plain Bamboo
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun oleh:
DIAN KURNIAWAN
I 1107043
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
2014
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO
( Bism illahirrahm anirr ahim ) Dengan m enyebut nam a
Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Peny ayang
“ Ra Ubed Ra Dadi”
( Tidak bert indak t idak j adi )
Manfaat kan w akt u dan k esem pat an sebaik m ungkin
sekarang, k arena besok belum t ent u ada
Terlam bat lebih baik daripada t idak sam a sekali
“ Rasah iri karo liyane, yen pengen due, usaha dew e”
( Jangan iri t erhadap lainnya, k alo
keinginan harus usaha sendiri )
Jangan
m em punyai
m enyepelekan hal kecil, karena hal y ang
besar berm ula dari hal yang k ecil
( Alham dulillahirabbil 'alam in ) Segala puj i bagi Allah
yang m enj adi Tuhan sem est a alam
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah, segala puji
syukur
saya panjatkan hanya kepada
ALLAH SWT atas rahmat dan hidayah-Nya. Nikmat Islam, Iman,
kesehatan serta kesempatan yang ALLAH SWT berikan kepada saya.
Ibu Liswati dan Bapak Sutrisno, terimakasih atas segala doa,
pengorbanan, nasehat dan kasih sayangmu selama ini.
Adikku Erna Migita dan keluarga besarku terimakasih atas segala doa
dan dukungannya.
Keluarga Bapak Suwando, terimakasih atas dukungan dan bekelnya.
Dosen pembimbing. Bapak Agus Setiya Budi, ST, MT dan Bapak Ir.
Sunarmasto, MT. Terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang
diberikan.
Bapak Edy Purwanto, ST, MT ketua prodi non reguler, ibu Ir.
Koosdaryani, MT selaku pembimbing akademik saya dan seluruh
dosen teknik sipil, terimakasih atas segala bantuan, bimbingan serta
dukungannya selama ini.
Buat Vitta Nurwenda Sari dan Rafa Alfadil Kurniawan terimakasih atas
doa dan dukungannya.
Teman-teman Nyunggi Radio, VEROIN, Laskar Bambu, Teknik Sipil
Non Reg 2007 yang tidak bisa disebutkan satu persatu terimakasih atas
kebersamaan dan semangatnya.
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
Dian Kurniawan, 2014. “Kajian Kuat Lentur dan Kuat Lekat Balok Beton
Bertulangan Bambu Wulung Polos”. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Beton dengan tulangan baja adalah perpaduan yang kuat karena beton yang kuat
terhadap tekan tetapi lemah terhadap tarik dan tulangan baja yang kuat terhadap tarik
tetapi lemah terhadap tekan. Akan tetapi baja tulangan merupakan bahan hasil tambang
sehingga semakin lama akan semakin habis. Untuk mengatasi masalah tersebut, sebagai
alternative dicoba pemakaian tulangan bambu yang murah dan berkekuatan tinggi.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 3 buah. Benda
uji yang digunakan adalah balok beton berukuran 110 x 150 x 1700 mm. Tiga buah
menggunakan tulangan baja dan tiga buah menggunakan tulangan bambu Wulung
polos. Mutu beton yang direncanakan adalah f’c = 17,5 MPa. Uji lentur dilakukan pada
umur 28 hari dengan metode third point loading. Enam benda uji silinder ditanam
tulangan bambu wulung nodia dan tanpa nodia sedalam 15 cm dengan ukuran 60 cm x 2
cm x 0,52 cm. Tiga silinder ditanam tulangan baja Ø 8 mm sebagai pembanding.
Pengujian dilakukan di Laboratorium Struktur, FT UNS, pada umur beton 28 hari
dengan memberikan dua titik beban terpusat pada jarak 1/3 bentang balok dari tumpuan,
untuk uji lekat menggunakan alat Universal Testing Machine ( UTM ).
Kuat tarik leleh bambu wulung diambil sebesar 322,529 N/mm2 atau kuat tarik pada
nodia, karena kuat tarik pada nodia berkisar setengah dari kuat tarik internodia. Pola
keruntuhan pada balok beton dengan tulangan baja maupun pada balok beton dengan
tulangan bambu Wulung polos terletak antara 1/3 bentang tengah. Keruntuhan yang
demikian termasuk dalam keruntuhan lentur. Nilai Mmax atau momen kritis pada benda
uji balok beton bertulangan bambu wulung polos didapat sebesar 0,328 Tonm. Momen
nominal berdasarkan analisis pada benda uji balok beton bertulangan bambu wulung
pada kuat tarik Nodia didapat sebesar 0,328 Tonm, bambu wulung Internodia sebesar
0,809 Tonm. Untuk kapasitas lentur balok bertulangan bambu wulung sebesar 7,460
MPa. Hasil penelitian uji lekat tulangan pada sesar 0,25 mm didapatkan nilai bambu
wulung nodia sebesar 0,1600 MPa, bambu wulung internodia sebesar 0,1783 Mpa.
Kata kunci : Bambu Wulung, Kapasitas Lentur, Kuat Lekat
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRACT
Dian Kurniawan, 2014. “Study of Flexural Strength and Adhesive Strength of
Concrete Beams reinforced Plain Wulung Bamboo”. Skripsi, Civil Engineering,
Faculty of Engineering, Sebelas Maret University, Surakarta.
Concrete with steel reinforcement is a powerful blend of strong concrete due to the
press but weak against tensile and powerful steel reinforcement against tensile but weak
against the press. However, the reinforcing steel is the material of the mine so the longer
the results will be exhausted . To overcome these problems, as an alternative effort
using bamboo reinforcement that cheap and has high strength.
This study uses an experimental method with a total of 3 samples objects. The sample
used in this research is a concrete block measuring 110 x 150 x 1700 mm. The three
samples using plain steel reinforcement and three others using plain bamboo Wulung.
The quality of concrete is planned f’c = 17.5 MPa. Bending test performed at 28 days
withthird-point loading method. Six cylindrical specimens is planted wulung bamboo
reinforcement with Nodia and without Nodia with depth of 15 cm with a size of 60 cm x
2 cm x 0.52 cm. Three cylinders is planted the steel reinforcement Ø 8 mm as
comparison. This test is performed in the Structures Laboratory, Faculty of Engineering
of Sebelas Maret University (UNS), on the concentrate age of 28 days by giving two
point loads centered at a distance of 1/3 span of beam from the pedestal, for adhesion test
using Universal Testing Machine (UTM).
The yield strength melting of wulung bamboo taken at 322.529 N/mm2 or yield strength
on nodia, because the yield strength on nodia in half range of internodia yield strength.
Crack pattern on a block of concrete with steel reinforcement in concrete beams and
bamboo Wulungwith torsion bars are located plain 1/3 spans the middle. Such a collapse
is included in the bending collapse. The result of Mmax or critical moment of concrete
beams reinforced plain wulung bamboo is 0.328 Tonm. Nominal moment based on the
analysis of concrete beams reinforced plain wulung bamboo nodia of 0.328 Tonm,
bamboo wulung internodia of 0.809 Tonm . For the flexural capacity of beam reinforced
bamboo wulung is 7.460 MPa. The result of research on fault test adhesion
reinforcement obtained value of 0.25 mm Bamboo wulung on nodia of 0.1600 MPa,
bamboo wulung internodia of 0.1783 MPa.
Keywords : Wulung Bamboo, Flexural Capacity, Adhesive Strength
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGANTAR
Alhamdulilllahirabbil’alamin, segala puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan
skripsi dengan judul “Kajian Kuat Lentur dan Kuat Lekat Balok Beton Bertulangan
Bambu Wulung Polos”, sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana di Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Selama proses pengerjaan penelitian ini baik pada saat persiapan, pelaksanaan hingga
penyusunan dan penyelesaian laporan, penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan
dan kerjasama dari berbagai pihak, sehingga kendala-kendala dalam proses pengerjaan
dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada Bapak Agus
Setiya Budi, ST, MT selaku dosen pembimbing I dan Bapak Ir. Sunarmasto, MT selaku
dosen pembimbing II yang telah dengan sabar, tekun dan ikhlas meluangkan waktu,
tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis.
Selanjutnya ucapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada :
1.
Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
2.
Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta beserta staf.
3.
Yang terhormat Ibu Ir. Koosdaryani, MT selaku Dosen Pembimbing Akademis.
4.
Dosen Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret.
5.
Semua staf Laboratorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan Teknik Sipil dan
Laboratorium Bahan Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta.
6.
Semua rekan-rekan yang telah membantu pelaksanaan penelitian ini.
Penulis menyadari masih banyak terdapat berbagai kekurangan. Oleh karena itu penulis
menerima secara terbuka berbagai masukan dan saran konstruktif demi perbaikan di
masa mendatang. Akhir kata penulis berharap penelitian ini dapat bermanfaat bagi
kekayaan ilmu pengetahuan.
commit to user
Surakarta, November 2014
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii
HALAMAN MOTO ................................................................................................ iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v
ABSTRAK ................................................................................................................ vi
PENGANTAR ..........................................................................................................viii
DAFTAR ISI ............................................................................................................ ix
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ......................................................................xiv
DAFTAR TABEL .................................................................................................... xvi
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................xix
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ................................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .............................................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah................................................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................................. 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ................................................................................................ 4
2.1.1.
Bambu........................................................................................................... 4
2.1.2. Sifat-sifatBambu ......................................................................................... 6
2.1.2.1. Sifat Mekanik Bambu ................................................................................. 6
2.1.2.2. Sifat Fisika Bambu ..................................................................................... 10
2.1.3
Tegangan Ijin Bambu Untuk Perancangan ................................................ 11
2.1.4.
Beton ............................................................................................................ 12
2.2.
Landasan Teori ............................................................................................ 14
2.2.1.
Material Penyusun Beton ...........................................................................
14
commit to user
2.2.1.1. Semen Portland .......................................................................................... 14
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
2.2.1.2. Agregat ....................................................................................................... 15
2.2.1.3 Air .............................................................................................................. 16
2.2.2. Sifat Fisika dan Mekanika Bambu............................................................ 17
2.2.2.1. Kadar Air, Berat Jenis, dan Kerapatan ..................................................... 17
2.2.2.2. Kuat Tarik, Kuat Tekan, Kuat Geser, dan Kuat Lentur........................... 18
2.2.3.
Balok ........................................................................................................... 19
2.2.3.1. Kuat Lentur Balok ..................................................................................... 19
2.2.3.2. Anggapan-Anggapan ................................................................................. 21
2.2.3.3. Pembatasan Tulangan Tarik ...................................................................... 22
2.2.3.4. Analisis Balok ............................................................................................ 22
2.2.3.5. Kuat Lekat .................................................................................................. 24
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1.
Tinjauan Umum .......................................................................................... 29
3.2.
Bahan ........................................................................................................... 29
3.3.
Benda Uji ..................................................................................................... 30
3.3.1. Benda Uji Kuat Lentur ............................................................................... 30
3.3.2. Benda Uji Kuat Lekat ................................................................................. 31
3.4.
Peralatan Penelitian..................................................................................... 33
3.4.1. Timbangan ................................................................................................... 33
3.4.2. Ayakan ......................................................................................................... 35
3.4.3. MesinPenggetarAyakan .............................................................................. 35
3.4.4. Oven ............................................................................................................. 35
3.4.5. Corong Konik / Conical mould .................................................................. 36
3.4.6. Mesin Los Angeles ...................................................................................... 36
3.4.7. Kerucut Abrams .......................................................................................... 36
3.4.8. Cetakan Benda Uji Silinder ........................................................................ 37
3.4.9. Universal Testing Machine (UTM)............................................................ 38
3.4.10. Compression Testing Machine (CTM) ...................................................... 38
3.4.11. Loading Frame ............................................................................................ 39
3.4.12. Alat Pendukung.......................................................................................... 41
commit to user
3.5.
Pelaksanaan Penelitian .............................................................................. 42
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.5.1.
Tahap Persiapan ......................................................................................... 42
3.5.2.
Tahap Pengujian Pendahuluan .................................................................. 42
3.5.2.1. Pengujian Bahan Dasar Beton................................................................... 42
3.5.2.2. Pengujian Karakteristik Bambu ................................................................ 47
3.5.2.3. Pengujian Kuat Tarik Tulangan Baja ....................................................... 50
3.5.2.4. Pembuatan Benda Uji Kuat Tekan (Mix Design) .................................... 51
3.5.2.5. Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design ................................................ 53
3.5.3.
Tahap Pembuatan Benda Ujidan Pengujian Kuat Lentur........................ 55
3.5.3.1 Pembuatan Benda Uji ................................................................................ 55
3.5.3.2 Pengujian Kuat Lentur............................................................................... 59
3.5.3.3 Tahap Analisis Data ................................................................................... 60
3.5.3.4 Tahap Kesimpulan dan Saran.................................................................... 60
3.5.3.5. Garis Besar Tahap Penelitian Pengujian Kuat Lentur ............................. 61
3.5.4.
Tahap Pembuatan Benda Ujidan Pengujian Kuat Lekat ......................... 62
3.5.4.1. Pembuatan Benda Uji ................................................................................ 62
3.5.4.2. Perawatan Benda Uji ................................................................................. 64
3.5.4.3. Pengujian Kuat Lekat ................................................................................ 64
3.5.4.4. Tahap Analisis Data ................................................................................... 66
3.5.4.5. Tahap Kesimpulan dan Saran.................................................................... 66
3.5.4.6. Diagram Alir Tahap Penelitian Pengujian Kuat Lekat ............................ 67
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pengujian Karakteristik Material .............................................................. 68
4.1.1.
Bambu Wulung .......................................................................................... 68
4.1.1.1 Sifat Fisika.................................................................................................. 68
4.1.1.2. Sifat Mekanika ........................................................................................... 68
4.1.2.
Tulangan Baja ............................................................................................ 70
4.1.3.
Material Penyusun Beton .......................................................................... 71
4.1.3.1. Pengujian Agregat Halus ........................................................................... 71
4.1.3.2. Pengujian Agregat Kasar ........................................................................... 75
4.2.
4.3.
Rencana Campuran Adukan Beton........................................................... 77
commit to user
Hasil Pengujian Slump .............................................................................. 78
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.4.
Hasil Pengujian Kuat Desak Beton........................................................... 79
4.5.
Hasil Pengujian Dan Analisis Data Kuat Lentur ..................................... 80
4.5.1. Hasil Pengujian .......................................................................................... 80
4.5.2. Analisa Data ............................................................................................... 86
4.5.2.1. Momen Nominal Hasil Pengujian............................................................. 86
4.5.2.2. Momen Nominal Hasil Analisis................................................................ 87
4.5.3. Kuat Lentur Balok Beton .......................................................................... 93
4.6.
Pembahasan Pengujian Kuat Lentur Balok .............................................. 94
4.6.1. Karakteristik Material Bambu................................................................... 94
4.6.2. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu Wulung Polos,
dan Baja ∅ 8 mm....................................................................................... 95
4.6.3. Kuat Lentur Berdasarkan 2 Titik Pembebanan ........................................ 96
4.6.4. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji............................................................ 96
4.6.5. Hasil Rekap Data Kuat Lentur Variasi Tulangan Bambu Wulung......... 97
4.7.
Pembahasan Pengujian Kuat Lekat Balok .............................................. 98
4.7.1. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Baja ∅ 8 mm .................... 99
4.7.2. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos
Tanpa Nodia ............................................................................................... 102
4.7.3. Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung Polos
Nodia........................................................................................................... 106
4.8.
Pembahasan Kuat Lekat Pada Beton Normal .......................................... 113
4.8.1. Kuat Tarik Tulangan Baja dan Bambu ..................................................... 113
4.8.2. Kuat Lekat Beton pada Beban Saat Sesar 0,25 mm ................................ 114
4.8.3. Hasil Rekap Data Kuat Lekat Variasi Tulangan Bambu Wulung .......... 114
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan................................................................................................. 118
5.1.1. Kuat Lentur Balok Tulangan Bambu Wulung Polos ............................... 118
5.1.2. Kuat Lekat Balok Tulangan Bambu Wulung Polos ................................ 119
5.2.
Saran ........................................................................................................... 120
commit to user
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 121
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
LAMPIRAN ........................................................................................................... 123
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
A
=
Luas penampang (mm2)
As
=
Asb
=
Luas penampang tulangan tarik (mm2)
commit to user
Luas penampang tulangan balans (mm2)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
a
=
Tinggi blok tegangan beton tekan persegi ekivalen (mm)
a
=
Jarak rerata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang
terdekat, diukur pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (m)
BJ
=
Berat jenis
b
=
Lebarpenampang balok (mm)
Cc
=
Gaya tekan beton (N)
Cb
=
Jarak serat tekan garis terluar ke garis netral
d
=
Tinggi efektif penampang balok (mm)
Ɛc
=
Regangan tekan beton
Ɛs
=
Regangan tarik baja tulangan
f’c
=
Kuat tekan beton (MPa)
fy
=
Tegangan leleh baja (MPa)
Gb
=
Berat air yang volumenya sama dengan volume benda uji kering
oven (gram)
h
=
Tinggi penampang balok (mm)
Ka
=
Kadar air bambu (%)
L
=
Panjang (mm)
Mn
=
Momen nominal aktual (Nmm)
MOR
=
Modulus lentur bambu (MPa)
MOE
=
Modulus elastisitas bambu (MPa)
mw
=
Massa bambu pada kadar air w (gram)
p
=
Selimut beton (mm)
Pmaks
=
Beban maksimal (N)
Ts
=
Gaya tarik baja tulangan (N)
t
=
Tebal (mm)
Vw
=
Volume bambu pada kadar air w (cm3)
Wb
=
Berat benda uji sebelum di oven (gram)
Wa
=
Berat benda uji kering oven (gram)
s tr //
=
Kuat tarik sejajar serat (MPa)
s tk //
=
commit to user
Kuat tekan sejajar serat (MPa)
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
t //
=
Kuat geser sejajar serat (MPa)
d
=
Lendutan proporsional dari benda uji (mm)
β1
=
Faktor pembentuk tegangan beton tekan persegi ekivalen, yang
bergantung pada mutu beton fc’
rw
=
Kerapatan bambu pada kadar air w (gram/cm3)
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku/Nodia Kering Oven............................ 8
Tabel 2.2. Kuat Tarik Rerata Bambu Kering Oven................................................. 8
Tabel 2.3. Kuat Tekan Rata-Rata Bambu Kering Oven ......................................... 9
Tabel 2.4. Kadar Air Dan Berat Jenis Bambu Wulung...........................................10
commit to user
Tabel 2.5. Kuat Batas Dan Tegangan Ijin Bambu...................................................11
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 2.6. Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu, Gigantochloa Apus Kurz,
GigantochloaVerticillata Munro, dan Dendrocalamus Asper Backer.. 12
Tabel 2.7. Jenis dan Penggunaan Semen Portland ..................................................15
Tabel 2.8. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Halus ............................................15
Tabel 2.9. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Kasar ...........................................16
Tabel 3.1. Benda Uji Kuat Lentur ............................................................................30
Tabel 3.2. Benda Uji Kuat Lekat ..............................................................................32
Tabel 3.3. Tabel Perubahan Warna ..........................................................................44
Tabel 3.4. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor AirSemen, dan Agregat Kasar yang Biasa dipakai di Indonesia ...............51
Tabel 3.5. Persyaratan Jumlah Semen Minimum Dan Faktor Air Semen
Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam
LingkunganKhusus .................................................................................52
Tabel 3.6. Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk
Beberapa Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ....................53
Tabel 3.7. Daerah Gradasi Agregat Halus ...............................................................53
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika
BambuWulung........................................................................................68
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser Dan Kuat Tekan
Sejajar Serat Bambu Wulung ................................................................69
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tarik Sejajar Serat dan
Modulus Elastisitas Bambu Wulung.....................................................69
Tabel 4.4. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Wulung ...............................70
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ø 8 mm ............................................71
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Gradari Agregat Halus ...............................................
71
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir.................................
73
Tabel 4.8. Tabel Perubahan Warna ........................................................................
73
Tabel 4.9. Hasil Pengujian Specific Gravity Agregat Halus.................................
74
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar...............................................
75
Tabel 4.11. Hasil Pengujian Specific Grafity Agregat Kasar .................................
77
Tabel 4.12. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian .....................
77
Tabel 4.13. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Umur 28 Hari ..............................
79
Tabel 4.14. Rangkuman Hasil Pengujian Kuat Lentur ...........................................
81
Tabel 4.15. Rangkuman Perhitunga Momen Nominal Hasil Pengujian ................
87
Tabel 4.16. Rangkuman Penghitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ..
91
Tabel 4.17. Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur ........................................................
92
Tabel 4.18. Hasil Penghitungan Kuat Lentur Balok Beton Metode Dua Titik
Pembebanan ...........................................................................................
93
Tabel 4.19. Rekapitulasi Kapasitas Lentur Bambu Wulung Antar Takikan .........
97
Tabel 4.20. Kuat Lekat Tulangan Baja Polos. .........................................................
99
Tabel 4.21. Kuat Lekat Beton dengan Tulangan Baja Polos (Ø 8 mm). ............. 102
Tabel 4.22. Perhitungan Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung
polos tanpa Nodia. ............................................................................... 103
Tabel 4.23. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu Wulung tanpa
Nodia. ................................................................................................... 106
Tabel 4.24. Perhitungan kuat lekat beton normal dengan tulangan bambu Wulung
polos nodia. .......................................................................................... 106
Tabel 4.25. Nilai Kuat Lekat Beton Normal dengan Tulangan Bambu
commit to user
Wulung Polos Nodia............................................................................ 111
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Tabel 4.26. Nilai Kuat Lekat beton normal dengan
Berbagai Variasi
Tulangan. .............................................................................................. 112
Tabel 4.27. Hasil kegagalan setelah pengujian. .................................................... 114
Tabel 4.28. Kuat lekat tulangan bambu Wulung tanpa dan dengan nodia jarak
takikan 20 mm dan 30 mm. ................................................................. 115
Tabel 4.29. Kuat lekat tulangan bambu Wulung takikan sejajar dan zigzag jarak
takikan 40 mm dan 50 mm.
.................................................................................................................11
5
Tabel 4.30. Kuat lekat tulangan bambu Wulung takikan sejajar dan zigzag jarak
takikan 60 mm dan 70 mm.
.................................................................................................................11
6
Tabel 4.31. Kuat lekat tulangan bambu Wulung Polos Nodia dan Tanpa nodia.
.................................................................................................................11
6
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja............................... 7
Gambar 2.2. Pengambilan Spesimen Bambu ......................................................... 7
Gambar 2.3. Perletakan dan Pembebanan Balok Uji .............................................19
Gambar 2.4. Daerah Patah Pada Balok Uji.............................................................20
Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ..........21
Gambar 2.6. SFD dan BMD ....................................................................................22
Gambar 2.7. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ..........23
Gambar 2.8. PengujianPull Out...............................................................................26
Gambar 2.9. Sesar Antara Tulangan dan Beton .....................................................27
Gambar 3.1. Balok Benda Uji .................................................................................30
Gambar 3.2. Tulanganbambupipihwulung .............................................................31
Gambar 3.3. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu........................................39
Gambar 3.4. TulanganBambuWulung .................................................................... 32
Gambar 3.5. Gambar Potongan dan Tampak Atas benda uji Lekat Beton
.............................................................................................................
33
Gambar 3.6. Neraca digital ......................................................................................34
Gambar 3.7. Timbangan “Bascule”.........................................................................34
Gambar 3.8. Ayakan untuk Sieve Analysis .............................................................35
Gambar 3.9. Oven ....................................................................................................35
commit to user
Gambar 3.10. Mesin Los Angeles .............................................................................36
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.11. Kerucut Abrams .................................................................................37
Gambar 3.12. Cetakan Silinder.................................................................................37
Gambar 3.13. Universal Testing Machine (UTM) ..................................................38
Gambar 3.14. Compression Testing Machine (CTM).............................................38
Gambar 3.15. Alatuji loading frame.........................................................................39
Gambar 3.16. Dial Gauge .........................................................................................39
Gambar 3.17. Hydraulic Pump .................................................................................40
Gambar 3.18. Hydraulic Jack ...................................................................................40
Gambar 3.19. Transducer .........................................................................................41
Gambar 3.20. Load Cell ............................................................................................41
Gambar 3.21. Pengujian kadar zat organik ..............................................................44
Gambar 3.22. Neraca timbang ..................................................................................47
Gambar 3.23. Benda uji kadar air.............................................................................48
Gambar 3.24. Pengujiankuattekansejajarserat .........................................................49
Gambar 3.25. Benda Uji Pendahuluan Kuat Geser Bambu Sejajar Serat..............49
Gambar 3.26. Uji Modulus Elastisitas .....................................................................50
Gambar 3.27. Pengujian kuat tarik tulangan baja ...................................................50
Gambar 3.28. Pembebanan Benda Uji dan Alat Uji Kuat Tekan (CTM) ..............54
Gambar 3.29. Bambu Wulung..................................................................................55
Gambar 3.30. Merangkai Tulangan Bambu ............................................................55
Gambar 3.31. Menimbang Agregat ..........................................................................56
Gambar 3.32. Proses pengadukan Beton ................................................................. 56
Gambar 3.33. Pengujian Slump ................................................................................57
Gambar 3.34. Proses Penuangan Dan Pemadatan Beton Segar .............................57
Gambar 3.35. Meratakan Permukaan Beton ............................................................58
Gambar 3.36. Bongkar Bekisting .............................................................................58
Gambar
3.37.
Pembebanan
Benda
Uji
............................................................................................................5
9
Gambar 3.38. Setting Up Alat Pengujian Balok......................................................60
Gambar 3.39. Prosedur Pelaksanaan Penelitian ......................................................61
commit to user
Gambar 3.40. Pembuatan Tulangan Bambu ............................................................62
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 3.41. Grafik Gradasi Agregat Halus ..........................................................63
Gambar 3.42. Curing Perawatan Benda Uji ............................................................64
Gambar 3.43. Mempersiapkan Benda Uji Lekat dan Memasukkan ke Mesin
UTM ...................................................................................................65
Gambar 3.44. PengujiandimulaidanHasilPengujian................................................66
Gambar 3.45. Diagram AlirPenelitian .....................................................................67
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ..........................................................72
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ..........................................................77
Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton..........................................79
Gambar 4.4. Skema Pengujian Kuat Lentur ...........................................................80
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban Dengan
Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge1 (kiri) .......
82
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban Dengan
Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge
2 (tengah) ...........................................................................................
83
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban Dengan
Lendutan Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge 3 (kanan) ......
84
Gambar 4.8. Diagram Gaya SFD dan BMD ........................................................... 85
Gambar 4.9. Penampang Balok ............................................................................... 88
Gambar 4.10. Grafik Perbandingan Momen Nominal Hasil Pengujian dan Analisis
...........................................................................................................
92
Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur................. 93
Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Kuat Lentur Metode 2 Titik
Pembebanan ......................................................................................
98
Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Kapasitas Lentur Bambu Wulung.................
97
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Gambar 4.14. Grafik Hubungan Beban-Sesar antara Beton dan Tulangan
Baja(Diameter 8 mm dan Ld 150 mm).......................................... 102
Gambar 4.15. Grafik Hubungan Beban-Sesar Beton Tulangan Bambu Wulung
Tanpa Nodia Polos.......................................................................... 105
Gambar 4.16. Grafik Hubungan Beban Sesar Beton Tulangan Bambu Wulung
Polos Nodia ..................................................................................... 110
Gambar 4.17. Grafik nilai kuat lekat dengan variasi tulangan (Mpa).................. 113
Gambar 4.18. Tulangan bambu Wulung setelah diuji kuat lekat ......................... 113
Gambar 4.19. Grafik Hasil Rekapitulasi Nilai Kuat Lekat Bambu Wulung Variasi
Takikan dan Polos........................................................................... 117
commit to user