Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 1 cm Tiap Jarak 15 cm Pada Kulit Bambu di Sisi Dalam.
KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU PETUNG
VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE U LEBAR 1 CM TIAP
JARAK 15 CM PADA KULIT BAMBU DI SISI DALAM
Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam U-Type
Vertical not Parallel Notches 1 cm Width at 15 cm in Distance with the Position
of Bamboo’s Skin on the Inner Side
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
LARAS ARI INDRIYANTO
NIM I 0112087
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
73
74
75
76
MOTTO
“Orang yang menuntut ilmu bearti menuntut rahmat
; orang yang menuntut ilmu bearti menjalankan
rukun Islam dan Pahala yang diberikan kepada sama
dengan para Nabi”.
( HR. Dailani dari Anas r.a )
“Jika kamu bersungguh-sungguh, kesungguhan itu
untuk kebaikanmu sendiri”
(QS. Al-Ankabut : 6)
“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat
dihantam ombak dan kerjakanlah hal yang
bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain,
karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada
Allah apapun dan di manapun kita berada kepada
Dia-lah tempat meminta dan memohon”
(Anonim)
77
HALAMAN PERSEMBAHAN
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur atas berkat rahmat Allah SWT atas nikmat iman, nikmat sehat dan nikmat
ilmu sehingga penyusun dapat menyelesaikan pengerjaan laporan skripsi ini. Dalam
penyusunan dan pengerjaan skripsi ini penyusun memperoleh banyak bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penyusun pada kesempatan ini
mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada :
Keluarga saya yang selalu setia mendukung saya dan selalu berada di samping saya baik
dalam keadaan senang ataupun sedih (Bapak, Bunda, dan Adik saya). Terimakasih atas
semua dukungan, semangat, motivasi, dan doanya sehingga saya dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan lancar. Semoga kita selalu berada dalam lindungan Allah
SWT.
Dosen pembimbing skripsi saya, Bapak Agus Setiya Budi ST, MT. beserta Bapak Ir.
Sugiyarto MT. yang telah sangat baik dan sabar membimbing dan meluangkan waktunya
bagi saya untuk menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
Teman-teman satu tim bambu junior, Heru Cahyanto, Hapsari Octa Safira, Putri Ayu
Hardianti, Hevina Muhanifah, Fresta Oktaviana, Ayu Noviana Isman, Patria Eka Ratih,
Suci Indah Suryani, Azwar Anes, dan Yudha Tegar Pratama. Terimakasih atas segala
bantuan yang telah diberikan kepada saya. Terimakasih juga untuk semangat yang telah
kalian berikan untuk segera menyelesaikan skripsi ini. Semoga kita akan terus mengingat
pengalaman ini sebagai pengalaman yang indah dan semoga kesuksesan menyertai kita
semua.
Teman-teman terbaik selama kuliah, Desi Candra Kurniawati, Martina Indah, Septina Tri,
dan Hevina Muhanifah yang selalu membuat saya tertawa saat bertemu mereka.
Terimakasih sudah meluangkan waktu untuk mendengarkan segala keluh kesah saya.
Semoga persahabatan kita selalu berlanjut sampai tua.
Teman-teman Teknik Sipil Uns angkatan 2012, yang banyak membantu baik dalam
bidang akademis kampus ataupun non akademis.
Semua teman-teman saya dimanapun berada yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
Semoga kita semua sukses kedepanya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
78
ABSTRAK
Laras, 2016. Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung
Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 1 cm Tiap Jarak 15 cm Pada
Kulit Bambu di Sisi Dalam. Skripsi/ Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Laju pertumbuhan penduduk yang sangat pesat saat ini menyebabkan kebutuhan
akan tempat tinggal semakin meningkat. Rumah tinggal sederhana dengan
struktur yang aman, nyaman serta biaya pembangunan yang murah dengan
material bangunan yang mudah dicari mejadi idaman setiap orang khususnya
masyarakat di pedesaan. Bijih besi sebagai bahan baku pembuatan tulangan baja
yang dipergunakan untuk beton bertulang, merupakan salah satu material yang
sulit dicari di pedesaan. Hal tersebut dapat menjadi kesulitan bagi masyarakat
pedesaan untuk membuat rumah tinggal. Para ahli struktur telah meneliti
kemungkinan material lain yang dapat menggantikan tulangan baja dan tentunya
mudah ditemui terutama di pedesaan seperti yang dilakukan oleh Morisco (1996)
yaitu dengan menggunakan bambu sebagai tulangan beton. Bambu dapat menjadi
alternatif material pengganti tulangan baja untuk pembuatan beton bertulang yang
murah, mudah diperoleh, dan dapat diperbarui.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kapasitas lentur pada balok beton
tulangan bambu petung vertical takikan tidak sejajar tipe u dengan lebar takikan
10 mm tiap jarak 150 mm pada kulit bamboo di sisi dalam. Bambu yang
digunakan pada penelitian ini adalah bambu petung. Metode yang digunakan
dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan jumlah benda uji 12 buah.
Dimensi 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. Enam buah balok menggunakan tulangan takikan 1 cm
dan enam buah balok menggunakan tulangan baja. Mutu beton minimal 17 MPa.
Uji lentur dilakukan pada umur 28 hari dengan metode two point loading.
Nilai kapasitas lentur hasil pengujian balok beton tulangan bambu dengan lebar
takikan 10 mm adalah 231,6861 kgm dan 593,0806 kgm untuk hasil pengujian
balok beton tulangan baja, dengan kata lain kapasitas lentur balok tulangan
bambu lebar takikan 10 mm adalah 69,56 % dari kapasitas lentur balok tulangan
baja.
Kata Kunci : balok beton tulangan bambu, beton tulangan bambu, kapasitas
lentur, tulangan bambu
79
ABSTRACT
Laras, 2016. Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete
Beam U-Type Vertical not Parallel Notches 1 cm Width at 15 cm in Distance
with the Position of Bamboo’s Skin on the Inner Side. Final Project, Civil
Engineering Deparment. Engineering Faculty of Sebelas Maret University.
Rapid population growth in the recent times leads to increased the great demand
on housing need. Most villagers has desire to have an affordable housing with the
safely structure, provides comfortable feel, uses easy to get building materials and
spends low cost budget for its development. Iron ores as the raw material for steel
reinforced concrete beams is hard to find in the rural areas. This factor gives
them difficulties to build a house. Structural engineers have researched the
possibilities to use other material that could replace steel reinforcement as
Morisco (1996) used bamboo reinforcement. Bamboo can be an alternative
material for its characteristics; cheap, easy to get, and renewable resource.
The research objective is to find out the flexural capacity of bamboo petung
reinforcement concrete deam u-type vertical not parallel notches 1 cm width at 15
cm in distance with the position of bamboo skin on the inner side. The bamboo
material in this research was Bamboo Petung. Reasearch methodology in this
study was classified as experimental method used 12 (twelve) specimens. The
researcher selected the bamboo dimension of 1650 mm length, 20 mm width, and
5 mm thickness. Beam specimen had the dimension of 1700 mm length, 110 mm
width and 150 mm height. Six beams used 1 cm notch and six another applied
steel reinforcement. Concrete strength minimum was 17 Mpa. Flexural test
performed at 28-days with two point loading method.
The experiment result of flexural capacity value shows bamboo reinforced
concrete beams with 10 mm notch width is 231.6861 kgm and steel reinforcement
value is 593.0806 kgm. The research reveals that the flexural capacity of bamboo
reinforcement with 10 mm notch is 69.56% over the steel reinforcement.
Keywords: Bamboo reinforced concrete beams, bamboo reinforced-concrete,
flexural capacity, bamboo reinforcement
80
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul
“Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak
Sejajar Tipe U Lebar 1 cm Tiap Jarak 15 cm Pada Kulit Bambu di Sisi Dalam”.
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. Sugiyarto, MT, selaku Dosen Pembimbing II skripsi. Terimakasih atas
semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi
ini sampai selesai.
4. Dr. Eng. Ir. Syafi’i, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih
atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan
skripsi ini sampai selesai.
5. Semua Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
6. Staf pengelola / laboran Labolatorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Bapak Eko Indriyanto, S.P., Bunda Arijati Soewarno, S.P., dan Rizkitta Ari
Indriyanto, terimakasih atas segala doa, semangat dan dukungannya.
8. Seluruh anggota skripsi tim Bambu Junior. 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.
81
9. 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, 6 Juni 2016
Penyusun
82
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 ................................................................................... xx
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................. xxi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xxiii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .......................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah............................................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................................... 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................ 5
2.1.1. Bambu ......................................................................................................... 5
2.1.1.1 Umum........................................................................................................ 5
2.1.1.2. Sifat-Sifat Bambu ..................................................................................... 6
2.1.1.3. Pengawetan Bambu .................................................................................. 13
2.1.2. Baja ............................................................................................................. 14
2.1.3. Beton ........................................................................................................... 15
83
2.2. Landasan Teori .............................................................................................. 17
2.2.1. Bambu ......................................................................................................... 17
2.2.1.1. Pengertian Bambu Petung ........................................................................ 17
2.2.1.2. Pengujian Sifat Mekanik Bambu ............................................................. 18
2.2.1.3. Pengujian Sifat Fisika Bambu .................................................................. 19
2.2.1.4. Tegangan Ijin Bambu Untuk Perancangan .............................................. 20
2.2.2. Boraks dan Asam Boriks ............................................................................. 21
2.2.2.1. Pengertian Boraks dan Asam Boriks........................................................ 21
2.2.2.2. Penggunaan Boraks dan Asam Boriks ..................................................... 21
2.2.3. Beton ........................................................................................................... 21
2.2.3.1. Pengertian Beton ...................................................................................... 21
2.2.3.2. Material Penyusun Beton ......................................................................... 22
2.2.4. Balok ........................................................................................................... 24
2.2.4.1. Anggapan-anggapan................................................................................. 24
2.2.4.2. Analisis Balok .......................................................................................... 26
2.2.5. Kajian Analisis Struktur .............................................................................. 28
2.2.6. Perancangan Campuran Beton (Mix Design) .............................................. 28
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum ............................................................................................. 31
3.2. Alat dan Bahan ............................................................................................... 31
3.2.1. Bahan ......................................................................................................... 31
3.2.2. Peralatan Penilitian...................................................................................... 34
3.3. Benda Uji ....................................................................................................... 44
3.4. Diagram Alir Penelitian ................................................................................ 46
3.5. Tahap Penelitian ............................................................................................. 47
3.5.1. Tahap Studi Literatur dan Pengadaan Bahan ............................................. 47
3.5.2. Tahap Pengujian Pendahuluan .................................................................... 47
3.5.2.1. Pengujian Karakteristik Bambu ............................................................... 47
3.5.2.2. Pengujian Bahan Dasar Beton .................................................................. 50
3.5.2.3. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ....................................................... 59
3.5.3. Rencana Campur Beton (Mix Design) ........................................................ 60
84
3.5.4. Pengujian Kuat Tekan beton Mix Design.................................................... 61
3.5.5. Tahap Pembuatan Benda Uji ....................................................................... 61
3.5.6. Tahap Pengujian Kuat Lentur ..................................................................... 68
3.5.7. Tahap Analisis Data .................................................................................... 72
3.5.8. Tahap Kesimpulan dan Saran...................................................................... 72
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Karakteristik Material ................................................................... 73
4.1.1. Bambu Petung ............................................................................................. 73
4.1.1.1. Sifat Fisika ............................................................................................... 73
4.1.1.2. Sifat Mekanika ......................................................................................... 74
4.1.2. Material Penyusun Beton ............................................................................ 85
4.1.2.1. Pengujian Agregat Halus.......................................................................... 85
4.1.2.2. Pengujian Agregat Kasar.......................................................................... 88
4.1.3. Tulangan Baja ............................................................................................. 92
4.2. Perencanaan Tulangan Geser ......................................................................... 98
4.3. Rencana Campuran Adukan Beton ..............................................................100
4.4. Hasil Pengujian Slump .................................................................................100
4.5. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton .............................................................. 101
4.6. Hasil Pengujian dan Analisis Kapasitas Lentur ........................................... 110
4.6.1. Hasil Pengujian ......................................................................................... 110
4.6.2. Kapasitas Lentur Balok Beton .................................................................. 114
4.6.2.1. Momen Maksimum Hasil Pengujian...................................................... 114
4.6.2.2. Momen Nominal Hasil Analisis ............................................................. 117
4.6.4. Tulangan Geser ......................................................................................... 121
4.6.4.1. Balok Tulangan Bambu Petung Vertikal ............................................... 121
4.6.4.2. Balok Tulangan Baja D 7,45 mm........................................................... 121
4.7. Pembahasan .................................................................................................. 123
4.7.1. Karakteristik Material Bambu ................................................................... 123
4.7.2. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Bambu Petung dan Tulangan
Baja D 7,45 mm ....................................................................................... 124
4.7.3. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji ............................................................ 125
85
4.7.4. Kegagalan Balok ....................................................................................... 128
4.7.4.1. Gaya Geser Bambu ................................................................................ 128
4.7.4.2. Gaya Geser Beton .................................................................................. 128
4.7.5. Ilustrasi Aplikasi Balok Benda Uji dalam Konstruksi .............................. 130
4.7.5.1. Perhitungan Beban Pelat Lantai ............................................................. 133
4.7.5.2. Pembebanan Balok ................................................................................. 133
4.7.5.3. Pembebanan Atap................................................................................... 134
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 141
5.2. Saran............................................................................................................. 141
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 142
LAMPIRAN
86
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kuat Tekan Rata – Rata Bambu Kering Oven ..................................... 7
Tabel 2.2. Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku / Nodia Kering Oven ........................ 9
Tabel 2.3. Kuat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ......................................... 9
Tabel 2.4. Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ........................................... 11
Tabel 2.5. Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ................................................ 12
Tabel 2.6. Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu ....................................................... 13
Tabel 2.7. Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ................................................. 20
Tabel 2.8. Jenis dan Penggunaan Semen Portland ............................................... 22
Tabel 2.9. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Kasar.......................................... 23
Tabel 2.10. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Halus ........................................ 23
Tabel 2.11. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air
Semen dan Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia ........... 28
Tabel 2.12. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen
Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam
Lingkungan Khusus .......................................................................... 29
Tabel 2.13. Perkiraan Kadar Air Bebas Yang Dibutuhkan Untuk Beberapa
Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................. 29
Tabel 2.14. Daerah Gradasi Agregat Halus .......................................................... 30
Tabel 3.1. Benda Uji Kuat Lentur ....................................................................... 44
Tabel 3.2. Pengaruh Zat Organik Terhadap Presentase Penurunan Kekuatan
Beton ................................................................................................... 53
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu
Petung.................................................................................................. 73
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar
Serat Bambu Petung ............................................................................ 74
Tabel 4.3. Hasil Uji Kenormalan Geser Sejajar Serat .......................................... 74
Tabel 4.4. Hasil Uji Data Outlier Kuat Geser Sejajar Serat ................................. 75
Tabel 4.5. Hasil Uji Kenormalan Tekan Sejajar Serat ......................................... 76
Tabel 4.6. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tekan Sejajar Serat ................................ 76
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat dan Modulus Elastisitas
87
Bambu Petung ..................................................................................... 78
Tabel 4.8. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia ...................... 79
Tabel 4.9. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia ....................... 79
Tabel 4.10. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia .............. 80
Tabel 4.11. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia .............. 81
Tabel 4.12. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung ............................... 81
Tabel 4.13. Hasil Uji Kenormalan MOR .............................................................. 82
Tabel 4.14. Hasil Uji Data Outlier MOR .............................................................. 82
Tabel 4.15. Hasil Uji Kenormalan MOE .............................................................. 83
Tabel 4.16. Hasil Uji Data Outlier MOE .............................................................. 84
Tabel 4.17. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Setelah Uji
Statistik.............................................................................................. 84
Tabel 4.18. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ............................................ 85
Tabel 4.19. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir .............................. 87
Tabel 4.20. Tabel Perubahan Warna .................................................................... 87
Tabel 4.21. Hasil Pengujian Spesific Grafity Agregat Halus ............................... 88
Tabel 4.22. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ............................................ 89
Tabel 4.23. Hasil Pengujian Spesific Grafity Agregat Kasar ............................... 91
Tabel 4.24. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ulir ............................................... 93
Tabel 4.25. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Ulir ..................................... 93
Tabel 4.26. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Ulir ..................................... 94
Tabel 4.27. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Polos ............................................. 96
Tabel 4.28. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Polos ................................... 96
Tabel 4.29. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja ............................................. 97
Tabel 4.30. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian .................. 100
Tabel 4.31. Hasil pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan
Bambu dan Baja Umur 28 Hari ....................................................... 101
Tabel 4.32. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 103
Tabel 4.33. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 104
Tabel 4.34. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan
88
Bambu dan Baja Umur 28 Hari ....................................................... 106
Tabel 4.35. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 107
Tabel 4.36. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 108
Tabel 4.37. Rangkuman Beban dan Lendutan ................................................... 112
Tabel 4.38. Rangkuman Perhitungan Momen Maksimum Hasil Pengujian ...... 116
Tabel 4.39. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ...... 120
Tabel 4.40. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Fisika Bambu ........................... 123
Tabel 4.41. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Mekanika Bambu ..................... 123
Tabel 4.42. Hasil Kesimpulan Pengujian Kuat Tarik ......................................... 124
Tabel 4.43. Hasil Kesimpulan Kapasitas Lentur Balok Beton ........................... 124
Tabel 4.44. Hasil Kesimpulan Perbandingan Kapasitas Momen ....................... 124
Tabel 4.45. Rangkuman Pola Keruntuhan Balok ............................................... 126
89
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja............................. 8
Gambar 2.2. Pengambilan Spesimen Bambu ...................................................... 8
Gambar 2.3. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 24
Gambar 2.4. SFD dan BMD ................................................................................ 26
Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 27
Gambar 3.1. Semen ............................................................................................. 31
Gambar 3.2. Pasir ................................................................................................ 32
Gambar 3.3. Kerikil ............................................................................................. 32
Gambar 3.4. Boraks (a), Asam Boriks (b) ........................................................... 33
Gambar 3.5. Baja Polos (a), Baja Ulir (b) .......................................................... 33
Gambar 3.6. Bambu Petung................................................................................. 34
Gambar 3.7. Timbangan ...................................................................................... 35
Gambar 3.8. Ayakan ............................................................................................ 35
Gambar 3.9. Mesin Penggetar Ayakan ................................................................ 36
Gambar 3.10. Mesin Los Angeles ........................................................................ 36
Gambar 3.11. Corong Konik ............................................................................... 37
Gambar 3.12. Kerucut Abrams ............................................................................ 37
Gambar 3.13. Oven .............................................................................................. 38
Gambar 3.14. Cetakan Benda Uji Silinder .......................................................... 38
Gambar 3.15. Compression Testing Machine .................................................... 39
Gambar 3.16. Universal Testing Machine ........................................................... 39
Gambar 3.17. Loading Frame ............................................................................. 40
Gambar 3.18. Dial Gauge Kapasitas Penurunan 50 mm..................................... 41
Gambar 3.19. Hydraulic Pump ............................................................................ 41
Gambar 3.20. Hydraulic Jack .............................................................................. 42
Gambar 3.21. Transducer .................................................................................... 42
Gambar 3.22. Load Cell ...................................................................................... 43
Gambar 3.23. Balok Benda Uji ........................................................................... 45
Gambar 3.24. Bambu Takikan Lebar 10 mm ...................................................... 45
Gambar 3.25. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu ................................... 45
90
Gambar 3.26. Potongan A dan B Balok Bertulangan Bambu ............................. 45
Gambar 3.27. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ........................................... 46
Gambar 3.28. Benda Uji Kerapatan Bambu ........................................................ 48
Gambar 3.29. Benda Uji Kuat Tekan Sejajar Serat ............................................. 48
Gambar 3.30. Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat .............................................. 49
Gambar 3.31. Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat.............................................. 49
Gambar 3.32. Benda Uji Kuat Lentur.................................................................. 50
Gambar 3.33. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ..................................... 52
Gambar 3.34. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus ............................... 54
Gambar 3.35. Pengujian Kuat Tarik Baja............................................................ 59
Gambar 3.36. Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................ 61
Gambar 3.37. Pemotongan Bambu Petung.......................................................... 62
Gambar 3.38. Pemipihan Bambu Petung ............................................................ 62
Gambar 3.39. Pengawetan dan Pengeringan Tulangan Bambu........................... 63
Gambar 3.40. Pembuatan Takikan Tulangan Bambu .......................................... 63
Gambar 3.41. Perangkaian Tulangan Bambu dengan Sengkang......................... 64
Gambar 3.42. Pembuatan Bekisting .................................................................... 64
Gambar 3.43. Pengolesan Oli Pada Bagian Dalam Bekisting ............................. 64
Gambar 3.44. Pemasukkan Tulangan ke Dalam Bekisting ................................. 65
Gambar 3.45. Mempersiapkan Material Beton ................................................... 65
Gambar 3.46. Penimbangan Material Beton ....................................................... 66
Gambar 3.47. Pemasukkan Material Beton ke Dalam Mollen ............................ 66
Gambar 3.48. Uji Slump Beton ............................................................................ 66
Gambar 3.49. Beton Segar Dituang dan Dipadatkan .......................................... 67
Gambar 3.50. Perataan Permukaan Beton ........................................................... 67
Gambar 3.51. Curing Beton ................................................................................ 68
Gambar 3.52. Beton Didiamkan Setelah Proses Curing ..................................... 68
Gambar 3.53. Pengecatan dan Penggambaran Benda Uji Balok ......................... 69
Gambar 3.54. Pembebanan Benda Uji ................................................................ 69
Gambar 3.55. Setting Up Alat Pengujian Balok .................................................. 70
Gambar 3.56. Menaruh dan Memposisikan Balok di Tengah Alat Uji ............... 70
Gambar 3.57. Menaruh dan Memposisikan Pembagi Beban di Tengah Balok... 71
91
Gambar 3.58. Men-setting Dial Gauge ............................................................... 71
Gambar 3.59. Menggambar Pola Retakan yang Terjadi ..................................... 72
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ........................................................ 86
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ........................................................ 90
Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton ...................................... 101
Gambar 4.4. Skema Pengujian Kapasitas Lentur .............................................. 110
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan Lendutan
Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge ................................... 113
Gambar 4.6. Diagram Gaya SFD dan BMD ...................................................... 114
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Momen Maksimum Hasil Pengujian dan
Analisis ........................................................................................ 120
Gambar 4.8. Lokasi dan Pola Retak Balok RB1-1 cm ...................................... 127
Gambar 4.9. Kerusakan pada Balok .................................................................. 129
Gambar 4.10. Denah Lantai Dasar dan Denah Lantai 1 .................................... 130
Gambar 4.11. Denah Balok, Kolom, Kolom Praktis, Pelat ............................... 131
Gambar 4.12. Denah Beban Atap Lantai 1 pada Ringbalk ............................... 132
Gambar 4.13. Distribusi Pembebanan Pelat dan Dinding pada Balok .............. 134
Gambar 4.14. Kuda-Kuda Bentang 6 m ............................................................ 134
Gambar 4.15. Pembebanan Atap Genteng Kripik ............................................. 135
Gambar 4.16. Pembebanan Langit-langit .......................................................... 135
Gambar 4.17. Pembebanan Pada Frame (a), Momen 3-3 Diagram Frame (b) .. 139
Gambar 4.18. Momen Analisis .......................................................................... 140
92
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1. Tegangan Leleh (σleleh) dan Tegangan Maksimum (σmaks)
Baja ............................................................................................. 14
Persamaan 2.2. Modulus Kehalusan Pasir........................................................... 16
Persamaan 2.3. Kadar Lumpur Agregat Halus .................................................... 16
Persamaan 2.4. Spesific Gravity Agregat Halus .................................................. 16
Persamaan 2.5. Prosentase yang Hilang Gradasi Agregat Kasar ........................ 16
Persamaan 2.6. Modulus Kehalusan Agregat Kasar ........................................... 16
Persamaan 2.7. Abrasi Agregat Kasar ................................................................. 17
Persamaan 2.8. Spesific Gravity Agregat Kasar .................................................. 17
Persamaan 2.9. Kuat Tarik Sejajar Serat Bambu ................................................ 18
Persamaan 2.10. Kuat Tekan Sejajar Serat Bambu ............................................. 18
Persamaan 2.11. Kuat Geser Sejajar Serat Bambu .............................................. 18
Persamaan 2.12. MOR ........................................................................................ 19
Persamaan 2.13. MOE ......................................................................................... 19
Persamaan 2.14. Kadar Air Bambu ..................................................................... 19
Persamaan 2.15. Berat Jenis Kering Tanur Bambu ............................................. 20
Persamaan 2.16. Kerapatan Bambu ..................................................................... 20
93
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)
94
pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (mm)
Pleleh
= Gaya leleh (N)
Pmaks
= Gaya maksimum (N)
PPC
= Portland Pozzolan Cement
Sr
= Standar deviasi
t
= Tebal (mm)
UTM = Universal Testing Machine
δ
= Lendutan (mm)
ε
= Regangan
σleleh
= Tegangan leleh (N/mm2)
σmaks
= Tegangan maksimum (N/mm2)
σtk//
= Kuat tekan sejajar serat (N)
σtr//
= Kuat tarik sejajar serat (N)
τ //
= Kuat geser sejajar serat (N)
95
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
: Dokumen Administrasi Skripsi
VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE U LEBAR 1 CM TIAP
JARAK 15 CM PADA KULIT BAMBU DI SISI DALAM
Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam U-Type
Vertical not Parallel Notches 1 cm Width at 15 cm in Distance with the Position
of Bamboo’s Skin on the Inner Side
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
LARAS ARI INDRIYANTO
NIM I 0112087
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
73
74
75
76
MOTTO
“Orang yang menuntut ilmu bearti menuntut rahmat
; orang yang menuntut ilmu bearti menjalankan
rukun Islam dan Pahala yang diberikan kepada sama
dengan para Nabi”.
( HR. Dailani dari Anas r.a )
“Jika kamu bersungguh-sungguh, kesungguhan itu
untuk kebaikanmu sendiri”
(QS. Al-Ankabut : 6)
“Jadilah seperti karang di lautan yang kuat
dihantam ombak dan kerjakanlah hal yang
bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain,
karena hidup hanyalah sekali. Ingat hanya pada
Allah apapun dan di manapun kita berada kepada
Dia-lah tempat meminta dan memohon”
(Anonim)
77
HALAMAN PERSEMBAHAN
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Puji syukur atas berkat rahmat Allah SWT atas nikmat iman, nikmat sehat dan nikmat
ilmu sehingga penyusun dapat menyelesaikan pengerjaan laporan skripsi ini. Dalam
penyusunan dan pengerjaan skripsi ini penyusun memperoleh banyak bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, Penyusun pada kesempatan ini
mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada :
Keluarga saya yang selalu setia mendukung saya dan selalu berada di samping saya baik
dalam keadaan senang ataupun sedih (Bapak, Bunda, dan Adik saya). Terimakasih atas
semua dukungan, semangat, motivasi, dan doanya sehingga saya dapat menyelesaikan
penyusunan skripsi ini dengan lancar. Semoga kita selalu berada dalam lindungan Allah
SWT.
Dosen pembimbing skripsi saya, Bapak Agus Setiya Budi ST, MT. beserta Bapak Ir.
Sugiyarto MT. yang telah sangat baik dan sabar membimbing dan meluangkan waktunya
bagi saya untuk menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
Teman-teman satu tim bambu junior, Heru Cahyanto, Hapsari Octa Safira, Putri Ayu
Hardianti, Hevina Muhanifah, Fresta Oktaviana, Ayu Noviana Isman, Patria Eka Ratih,
Suci Indah Suryani, Azwar Anes, dan Yudha Tegar Pratama. Terimakasih atas segala
bantuan yang telah diberikan kepada saya. Terimakasih juga untuk semangat yang telah
kalian berikan untuk segera menyelesaikan skripsi ini. Semoga kita akan terus mengingat
pengalaman ini sebagai pengalaman yang indah dan semoga kesuksesan menyertai kita
semua.
Teman-teman terbaik selama kuliah, Desi Candra Kurniawati, Martina Indah, Septina Tri,
dan Hevina Muhanifah yang selalu membuat saya tertawa saat bertemu mereka.
Terimakasih sudah meluangkan waktu untuk mendengarkan segala keluh kesah saya.
Semoga persahabatan kita selalu berlanjut sampai tua.
Teman-teman Teknik Sipil Uns angkatan 2012, yang banyak membantu baik dalam
bidang akademis kampus ataupun non akademis.
Semua teman-teman saya dimanapun berada yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.
Semoga kita semua sukses kedepanya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
78
ABSTRAK
Laras, 2016. Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung
Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 1 cm Tiap Jarak 15 cm Pada
Kulit Bambu di Sisi Dalam. Skripsi/ Tugas Akhir Program Studi Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Laju pertumbuhan penduduk yang sangat pesat saat ini menyebabkan kebutuhan
akan tempat tinggal semakin meningkat. Rumah tinggal sederhana dengan
struktur yang aman, nyaman serta biaya pembangunan yang murah dengan
material bangunan yang mudah dicari mejadi idaman setiap orang khususnya
masyarakat di pedesaan. Bijih besi sebagai bahan baku pembuatan tulangan baja
yang dipergunakan untuk beton bertulang, merupakan salah satu material yang
sulit dicari di pedesaan. Hal tersebut dapat menjadi kesulitan bagi masyarakat
pedesaan untuk membuat rumah tinggal. Para ahli struktur telah meneliti
kemungkinan material lain yang dapat menggantikan tulangan baja dan tentunya
mudah ditemui terutama di pedesaan seperti yang dilakukan oleh Morisco (1996)
yaitu dengan menggunakan bambu sebagai tulangan beton. Bambu dapat menjadi
alternatif material pengganti tulangan baja untuk pembuatan beton bertulang yang
murah, mudah diperoleh, dan dapat diperbarui.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kapasitas lentur pada balok beton
tulangan bambu petung vertical takikan tidak sejajar tipe u dengan lebar takikan
10 mm tiap jarak 150 mm pada kulit bamboo di sisi dalam. Bambu yang
digunakan pada penelitian ini adalah bambu petung. Metode yang digunakan
dalam penelitian ini adalah metode eksperimen dengan jumlah benda uji 12 buah.
Dimensi 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. Enam buah balok menggunakan tulangan takikan 1 cm
dan enam buah balok menggunakan tulangan baja. Mutu beton minimal 17 MPa.
Uji lentur dilakukan pada umur 28 hari dengan metode two point loading.
Nilai kapasitas lentur hasil pengujian balok beton tulangan bambu dengan lebar
takikan 10 mm adalah 231,6861 kgm dan 593,0806 kgm untuk hasil pengujian
balok beton tulangan baja, dengan kata lain kapasitas lentur balok tulangan
bambu lebar takikan 10 mm adalah 69,56 % dari kapasitas lentur balok tulangan
baja.
Kata Kunci : balok beton tulangan bambu, beton tulangan bambu, kapasitas
lentur, tulangan bambu
79
ABSTRACT
Laras, 2016. Flexural Capacity of Bamboo Petung Reinforcement Concrete
Beam U-Type Vertical not Parallel Notches 1 cm Width at 15 cm in Distance
with the Position of Bamboo’s Skin on the Inner Side. Final Project, Civil
Engineering Deparment. Engineering Faculty of Sebelas Maret University.
Rapid population growth in the recent times leads to increased the great demand
on housing need. Most villagers has desire to have an affordable housing with the
safely structure, provides comfortable feel, uses easy to get building materials and
spends low cost budget for its development. Iron ores as the raw material for steel
reinforced concrete beams is hard to find in the rural areas. This factor gives
them difficulties to build a house. Structural engineers have researched the
possibilities to use other material that could replace steel reinforcement as
Morisco (1996) used bamboo reinforcement. Bamboo can be an alternative
material for its characteristics; cheap, easy to get, and renewable resource.
The research objective is to find out the flexural capacity of bamboo petung
reinforcement concrete deam u-type vertical not parallel notches 1 cm width at 15
cm in distance with the position of bamboo skin on the inner side. The bamboo
material in this research was Bamboo Petung. Reasearch methodology in this
study was classified as experimental method used 12 (twelve) specimens. The
researcher selected the bamboo dimension of 1650 mm length, 20 mm width, and
5 mm thickness. Beam specimen had the dimension of 1700 mm length, 110 mm
width and 150 mm height. Six beams used 1 cm notch and six another applied
steel reinforcement. Concrete strength minimum was 17 Mpa. Flexural test
performed at 28-days with two point loading method.
The experiment result of flexural capacity value shows bamboo reinforced
concrete beams with 10 mm notch width is 231.6861 kgm and steel reinforcement
value is 593.0806 kgm. The research reveals that the flexural capacity of bamboo
reinforcement with 10 mm notch is 69.56% over the steel reinforcement.
Keywords: Bamboo reinforced concrete beams, bamboo reinforced-concrete,
flexural capacity, bamboo reinforcement
80
PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi dengan judul
“Kapasitas Lentur Balok Beton Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak
Sejajar Tipe U Lebar 1 cm Tiap Jarak 15 cm Pada Kulit Bambu di Sisi Dalam”.
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. Sugiyarto, MT, selaku Dosen Pembimbing II skripsi. Terimakasih atas
semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan skripsi
ini sampai selesai.
4. Dr. Eng. Ir. Syafi’i, MT, selaku Dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih
atas semua waktu, bimbingan, motivasi, serta bantuanya selama penyusunan
skripsi ini sampai selesai.
5. Semua Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
6. Staf pengelola / laboran Labolatorium Bahan Bangunan dan Struktur Jurusan
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
7. Bapak Eko Indriyanto, S.P., Bunda Arijati Soewarno, S.P., dan Rizkitta Ari
Indriyanto, terimakasih atas segala doa, semangat dan dukungannya.
8. Seluruh anggota skripsi tim Bambu Junior. 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.
81
9. 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, 6 Juni 2016
Penyusun
82
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 ................................................................................... xx
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................. xxi
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xxiii
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 1
1.2. Rumusan Masalah .......................................................................................... 3
1.3. Batasan Masalah............................................................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 4
1.5. Manfaat Penelitian ......................................................................................... 4
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI
2.1. Tinjauan Pustaka ............................................................................................ 5
2.1.1. Bambu ......................................................................................................... 5
2.1.1.1 Umum........................................................................................................ 5
2.1.1.2. Sifat-Sifat Bambu ..................................................................................... 6
2.1.1.3. Pengawetan Bambu .................................................................................. 13
2.1.2. Baja ............................................................................................................. 14
2.1.3. Beton ........................................................................................................... 15
83
2.2. Landasan Teori .............................................................................................. 17
2.2.1. Bambu ......................................................................................................... 17
2.2.1.1. Pengertian Bambu Petung ........................................................................ 17
2.2.1.2. Pengujian Sifat Mekanik Bambu ............................................................. 18
2.2.1.3. Pengujian Sifat Fisika Bambu .................................................................. 19
2.2.1.4. Tegangan Ijin Bambu Untuk Perancangan .............................................. 20
2.2.2. Boraks dan Asam Boriks ............................................................................. 21
2.2.2.1. Pengertian Boraks dan Asam Boriks........................................................ 21
2.2.2.2. Penggunaan Boraks dan Asam Boriks ..................................................... 21
2.2.3. Beton ........................................................................................................... 21
2.2.3.1. Pengertian Beton ...................................................................................... 21
2.2.3.2. Material Penyusun Beton ......................................................................... 22
2.2.4. Balok ........................................................................................................... 24
2.2.4.1. Anggapan-anggapan................................................................................. 24
2.2.4.2. Analisis Balok .......................................................................................... 26
2.2.5. Kajian Analisis Struktur .............................................................................. 28
2.2.6. Perancangan Campuran Beton (Mix Design) .............................................. 28
BAB 3. METODE PENELITIAN
3.1. Tinjauan Umum ............................................................................................. 31
3.2. Alat dan Bahan ............................................................................................... 31
3.2.1. Bahan ......................................................................................................... 31
3.2.2. Peralatan Penilitian...................................................................................... 34
3.3. Benda Uji ....................................................................................................... 44
3.4. Diagram Alir Penelitian ................................................................................ 46
3.5. Tahap Penelitian ............................................................................................. 47
3.5.1. Tahap Studi Literatur dan Pengadaan Bahan ............................................. 47
3.5.2. Tahap Pengujian Pendahuluan .................................................................... 47
3.5.2.1. Pengujian Karakteristik Bambu ............................................................... 47
3.5.2.2. Pengujian Bahan Dasar Beton .................................................................. 50
3.5.2.3. Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan ....................................................... 59
3.5.3. Rencana Campur Beton (Mix Design) ........................................................ 60
84
3.5.4. Pengujian Kuat Tekan beton Mix Design.................................................... 61
3.5.5. Tahap Pembuatan Benda Uji ....................................................................... 61
3.5.6. Tahap Pengujian Kuat Lentur ..................................................................... 68
3.5.7. Tahap Analisis Data .................................................................................... 72
3.5.8. Tahap Kesimpulan dan Saran...................................................................... 72
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Karakteristik Material ................................................................... 73
4.1.1. Bambu Petung ............................................................................................. 73
4.1.1.1. Sifat Fisika ............................................................................................... 73
4.1.1.2. Sifat Mekanika ......................................................................................... 74
4.1.2. Material Penyusun Beton ............................................................................ 85
4.1.2.1. Pengujian Agregat Halus.......................................................................... 85
4.1.2.2. Pengujian Agregat Kasar.......................................................................... 88
4.1.3. Tulangan Baja ............................................................................................. 92
4.2. Perencanaan Tulangan Geser ......................................................................... 98
4.3. Rencana Campuran Adukan Beton ..............................................................100
4.4. Hasil Pengujian Slump .................................................................................100
4.5. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton .............................................................. 101
4.6. Hasil Pengujian dan Analisis Kapasitas Lentur ........................................... 110
4.6.1. Hasil Pengujian ......................................................................................... 110
4.6.2. Kapasitas Lentur Balok Beton .................................................................. 114
4.6.2.1. Momen Maksimum Hasil Pengujian...................................................... 114
4.6.2.2. Momen Nominal Hasil Analisis ............................................................. 117
4.6.4. Tulangan Geser ......................................................................................... 121
4.6.4.1. Balok Tulangan Bambu Petung Vertikal ............................................... 121
4.6.4.2. Balok Tulangan Baja D 7,45 mm........................................................... 121
4.7. Pembahasan .................................................................................................. 123
4.7.1. Karakteristik Material Bambu ................................................................... 123
4.7.2. Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulang Bambu Petung dan Tulangan
Baja D 7,45 mm ....................................................................................... 124
4.7.3. Pola Keruntuhan Balok Benda Uji ............................................................ 125
85
4.7.4. Kegagalan Balok ....................................................................................... 128
4.7.4.1. Gaya Geser Bambu ................................................................................ 128
4.7.4.2. Gaya Geser Beton .................................................................................. 128
4.7.5. Ilustrasi Aplikasi Balok Benda Uji dalam Konstruksi .............................. 130
4.7.5.1. Perhitungan Beban Pelat Lantai ............................................................. 133
4.7.5.2. Pembebanan Balok ................................................................................. 133
4.7.5.3. Pembebanan Atap................................................................................... 134
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 141
5.2. Saran............................................................................................................. 141
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 142
LAMPIRAN
86
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Kuat Tekan Rata – Rata Bambu Kering Oven ..................................... 7
Tabel 2.2. Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku / Nodia Kering Oven ........................ 9
Tabel 2.3. Kuat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ......................................... 9
Tabel 2.4. Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ........................................... 11
Tabel 2.5. Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ................................................ 12
Tabel 2.6. Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu ....................................................... 13
Tabel 2.7. Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ................................................. 20
Tabel 2.8. Jenis dan Penggunaan Semen Portland ............................................... 22
Tabel 2.9. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Kasar.......................................... 23
Tabel 2.10. Persyaratan Gradasi Untuk Agregat Halus ........................................ 23
Tabel 2.11. Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air
Semen dan Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia ........... 28
Tabel 2.12. Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air Semen
Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam
Lingkungan Khusus .......................................................................... 29
Tabel 2.13. Perkiraan Kadar Air Bebas Yang Dibutuhkan Untuk Beberapa
Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................. 29
Tabel 2.14. Daerah Gradasi Agregat Halus .......................................................... 30
Tabel 3.1. Benda Uji Kuat Lentur ....................................................................... 44
Tabel 3.2. Pengaruh Zat Organik Terhadap Presentase Penurunan Kekuatan
Beton ................................................................................................... 53
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu
Petung.................................................................................................. 73
Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar
Serat Bambu Petung ............................................................................ 74
Tabel 4.3. Hasil Uji Kenormalan Geser Sejajar Serat .......................................... 74
Tabel 4.4. Hasil Uji Data Outlier Kuat Geser Sejajar Serat ................................. 75
Tabel 4.5. Hasil Uji Kenormalan Tekan Sejajar Serat ......................................... 76
Tabel 4.6. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tekan Sejajar Serat ................................ 76
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat dan Modulus Elastisitas
87
Bambu Petung ..................................................................................... 78
Tabel 4.8. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia ...................... 79
Tabel 4.9. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia ....................... 79
Tabel 4.10. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia .............. 80
Tabel 4.11. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia .............. 81
Tabel 4.12. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung ............................... 81
Tabel 4.13. Hasil Uji Kenormalan MOR .............................................................. 82
Tabel 4.14. Hasil Uji Data Outlier MOR .............................................................. 82
Tabel 4.15. Hasil Uji Kenormalan MOE .............................................................. 83
Tabel 4.16. Hasil Uji Data Outlier MOE .............................................................. 84
Tabel 4.17. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Setelah Uji
Statistik.............................................................................................. 84
Tabel 4.18. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Halus ............................................ 85
Tabel 4.19. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir .............................. 87
Tabel 4.20. Tabel Perubahan Warna .................................................................... 87
Tabel 4.21. Hasil Pengujian Spesific Grafity Agregat Halus ............................... 88
Tabel 4.22. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar ............................................ 89
Tabel 4.23. Hasil Pengujian Spesific Grafity Agregat Kasar ............................... 91
Tabel 4.24. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ulir ............................................... 93
Tabel 4.25. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Ulir ..................................... 93
Tabel 4.26. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja Ulir ..................................... 94
Tabel 4.27. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Polos ............................................. 96
Tabel 4.28. Hasil Uji Kenormalan Kuat Tarik Baja Polos ................................... 96
Tabel 4.29. Hasil Uji Data Outlier Kuat Tarik Baja ............................................. 97
Tabel 4.30. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian .................. 100
Tabel 4.31. Hasil pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan
Bambu dan Baja Umur 28 Hari ....................................................... 101
Tabel 4.32. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 103
Tabel 4.33. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 104
Tabel 4.34. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Untuk Balok Bertulangan
88
Bambu dan Baja Umur 28 Hari ....................................................... 106
Tabel 4.35. Hasil Uji Kenormalan Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 107
Tabel 4.36. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton Untuk Balok
Bertulangan Bambu dan Baja Umur 28 Hari .................................. 108
Tabel 4.37. Rangkuman Beban dan Lendutan ................................................... 112
Tabel 4.38. Rangkuman Perhitungan Momen Maksimum Hasil Pengujian ...... 116
Tabel 4.39. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Berdasarkan Analisis ...... 120
Tabel 4.40. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Fisika Bambu ........................... 123
Tabel 4.41. Hasil Kesimpulan Pengujian Sifat Mekanika Bambu ..................... 123
Tabel 4.42. Hasil Kesimpulan Pengujian Kuat Tarik ......................................... 124
Tabel 4.43. Hasil Kesimpulan Kapasitas Lentur Balok Beton ........................... 124
Tabel 4.44. Hasil Kesimpulan Perbandingan Kapasitas Momen ....................... 124
Tabel 4.45. Rangkuman Pola Keruntuhan Balok ............................................... 126
89
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja............................. 8
Gambar 2.2. Pengambilan Spesimen Bambu ...................................................... 8
Gambar 2.3. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 24
Gambar 2.4. SFD dan BMD ................................................................................ 26
Gambar 2.5. Distribusi Tegangan dan Regangan Pada Penampang Beton ......... 27
Gambar 3.1. Semen ............................................................................................. 31
Gambar 3.2. Pasir ................................................................................................ 32
Gambar 3.3. Kerikil ............................................................................................. 32
Gambar 3.4. Boraks (a), Asam Boriks (b) ........................................................... 33
Gambar 3.5. Baja Polos (a), Baja Ulir (b) .......................................................... 33
Gambar 3.6. Bambu Petung................................................................................. 34
Gambar 3.7. Timbangan ...................................................................................... 35
Gambar 3.8. Ayakan ............................................................................................ 35
Gambar 3.9. Mesin Penggetar Ayakan ................................................................ 36
Gambar 3.10. Mesin Los Angeles ........................................................................ 36
Gambar 3.11. Corong Konik ............................................................................... 37
Gambar 3.12. Kerucut Abrams ............................................................................ 37
Gambar 3.13. Oven .............................................................................................. 38
Gambar 3.14. Cetakan Benda Uji Silinder .......................................................... 38
Gambar 3.15. Compression Testing Machine .................................................... 39
Gambar 3.16. Universal Testing Machine ........................................................... 39
Gambar 3.17. Loading Frame ............................................................................. 40
Gambar 3.18. Dial Gauge Kapasitas Penurunan 50 mm..................................... 41
Gambar 3.19. Hydraulic Pump ............................................................................ 41
Gambar 3.20. Hydraulic Jack .............................................................................. 42
Gambar 3.21. Transducer .................................................................................... 42
Gambar 3.22. Load Cell ...................................................................................... 43
Gambar 3.23. Balok Benda Uji ........................................................................... 45
Gambar 3.24. Bambu Takikan Lebar 10 mm ...................................................... 45
Gambar 3.25. Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu ................................... 45
90
Gambar 3.26. Potongan A dan B Balok Bertulangan Bambu ............................. 45
Gambar 3.27. Diagram Alir Pelaksanaan Penelitian ........................................... 46
Gambar 3.28. Benda Uji Kerapatan Bambu ........................................................ 48
Gambar 3.29. Benda Uji Kuat Tekan Sejajar Serat ............................................. 48
Gambar 3.30. Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat .............................................. 49
Gambar 3.31. Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat.............................................. 49
Gambar 3.32. Benda Uji Kuat Lentur.................................................................. 50
Gambar 3.33. Pengujian Kadar Lumpur Agregat Halus ..................................... 52
Gambar 3.34. Pengujian Kadar Zat Organik Agregat Halus ............................... 54
Gambar 3.35. Pengujian Kuat Tarik Baja............................................................ 59
Gambar 3.36. Pengujian Kuat Tekan Beton ........................................................ 61
Gambar 3.37. Pemotongan Bambu Petung.......................................................... 62
Gambar 3.38. Pemipihan Bambu Petung ............................................................ 62
Gambar 3.39. Pengawetan dan Pengeringan Tulangan Bambu........................... 63
Gambar 3.40. Pembuatan Takikan Tulangan Bambu .......................................... 63
Gambar 3.41. Perangkaian Tulangan Bambu dengan Sengkang......................... 64
Gambar 3.42. Pembuatan Bekisting .................................................................... 64
Gambar 3.43. Pengolesan Oli Pada Bagian Dalam Bekisting ............................. 64
Gambar 3.44. Pemasukkan Tulangan ke Dalam Bekisting ................................. 65
Gambar 3.45. Mempersiapkan Material Beton ................................................... 65
Gambar 3.46. Penimbangan Material Beton ....................................................... 66
Gambar 3.47. Pemasukkan Material Beton ke Dalam Mollen ............................ 66
Gambar 3.48. Uji Slump Beton ............................................................................ 66
Gambar 3.49. Beton Segar Dituang dan Dipadatkan .......................................... 67
Gambar 3.50. Perataan Permukaan Beton ........................................................... 67
Gambar 3.51. Curing Beton ................................................................................ 68
Gambar 3.52. Beton Didiamkan Setelah Proses Curing ..................................... 68
Gambar 3.53. Pengecatan dan Penggambaran Benda Uji Balok ......................... 69
Gambar 3.54. Pembebanan Benda Uji ................................................................ 69
Gambar 3.55. Setting Up Alat Pengujian Balok .................................................. 70
Gambar 3.56. Menaruh dan Memposisikan Balok di Tengah Alat Uji ............... 70
Gambar 3.57. Menaruh dan Memposisikan Pembagi Beban di Tengah Balok... 71
91
Gambar 3.58. Men-setting Dial Gauge ............................................................... 71
Gambar 3.59. Menggambar Pola Retakan yang Terjadi ..................................... 72
Gambar 4.1. Grafik Gradasi Agregat Halus ........................................................ 86
Gambar 4.2. Grafik Gradasi Agregat Kasar ........................................................ 90
Gambar 4.3. Pengujian Slump Pada Campuran Beton ...................................... 101
Gambar 4.4. Skema Pengujian Kapasitas Lentur .............................................. 110
Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan Lendutan
Setiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge ................................... 113
Gambar 4.6. Diagram Gaya SFD dan BMD ...................................................... 114
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Momen Maksimum Hasil Pengujian dan
Analisis ........................................................................................ 120
Gambar 4.8. Lokasi dan Pola Retak Balok RB1-1 cm ...................................... 127
Gambar 4.9. Kerusakan pada Balok .................................................................. 129
Gambar 4.10. Denah Lantai Dasar dan Denah Lantai 1 .................................... 130
Gambar 4.11. Denah Balok, Kolom, Kolom Praktis, Pelat ............................... 131
Gambar 4.12. Denah Beban Atap Lantai 1 pada Ringbalk ............................... 132
Gambar 4.13. Distribusi Pembebanan Pelat dan Dinding pada Balok .............. 134
Gambar 4.14. Kuda-Kuda Bentang 6 m ............................................................ 134
Gambar 4.15. Pembebanan Atap Genteng Kripik ............................................. 135
Gambar 4.16. Pembebanan Langit-langit .......................................................... 135
Gambar 4.17. Pembebanan Pada Frame (a), Momen 3-3 Diagram Frame (b) .. 139
Gambar 4.18. Momen Analisis .......................................................................... 140
92
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1. Tegangan Leleh (σleleh) dan Tegangan Maksimum (σmaks)
Baja ............................................................................................. 14
Persamaan 2.2. Modulus Kehalusan Pasir........................................................... 16
Persamaan 2.3. Kadar Lumpur Agregat Halus .................................................... 16
Persamaan 2.4. Spesific Gravity Agregat Halus .................................................. 16
Persamaan 2.5. Prosentase yang Hilang Gradasi Agregat Kasar ........................ 16
Persamaan 2.6. Modulus Kehalusan Agregat Kasar ........................................... 16
Persamaan 2.7. Abrasi Agregat Kasar ................................................................. 17
Persamaan 2.8. Spesific Gravity Agregat Kasar .................................................. 17
Persamaan 2.9. Kuat Tarik Sejajar Serat Bambu ................................................ 18
Persamaan 2.10. Kuat Tekan Sejajar Serat Bambu ............................................. 18
Persamaan 2.11. Kuat Geser Sejajar Serat Bambu .............................................. 18
Persamaan 2.12. MOR ........................................................................................ 19
Persamaan 2.13. MOE ......................................................................................... 19
Persamaan 2.14. Kadar Air Bambu ..................................................................... 19
Persamaan 2.15. Berat Jenis Kering Tanur Bambu ............................................. 20
Persamaan 2.16. Kerapatan Bambu ..................................................................... 20
93
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)
94
pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (mm)
Pleleh
= Gaya leleh (N)
Pmaks
= Gaya maksimum (N)
PPC
= Portland Pozzolan Cement
Sr
= Standar deviasi
t
= Tebal (mm)
UTM = Universal Testing Machine
δ
= Lendutan (mm)
ε
= Regangan
σleleh
= Tegangan leleh (N/mm2)
σmaks
= Tegangan maksimum (N/mm2)
σtk//
= Kuat tekan sejajar serat (N)
σtr//
= Kuat tarik sejajar serat (N)
τ //
= Kuat geser sejajar serat (N)
95
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
: Dokumen Administrasi Skripsi