KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE âUâ LEBAR 1 CM DAN 2 CM PADA TIAP JARAK 5 CM.
KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU
PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE “U”
LEBAR 1 CM DAN 2 CM PADA TIAP JARAK 5 CM
(Flexural Capacity Of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam
U-Type Vertical Not Parallel Notches Width 1 cm And 2 cm
At 5 cm In Distance)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelas Sarjana
Teknik Pada Program Studi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
FARID ARIEFFYANTO
I 0111039
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
i
LEMBAR PERSETUJUAN
KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU
PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE “U”
LEBAR 1 CM DAN 2 CM PADA TIAP JARAK 5 CM
(Flexural Capacity Of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam
U-Type Vertical Not Parallel Notches Width 1 cm And 2 cm
At 5 cm In Distance)
Disusun Oleh :
FARID ARIEFFYANTO
I 0111039
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Agus Setiya Budi, S.T., M.T.
NIP 19700909 199802 1 001
Ir. Supardi, M.T.
NIP 19550504 198003 1 003
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
ii
iii
MOTTO
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan
itu ada kemudahan.” (Q.S. Al Insyirah : 6)
“Jangan selalu melihat ke atas,
tapi lihatlah ke bawah...
Maka engkau akan tahu apa itu
bersyukur”
“Ayo bangun dunia di dalam
perbedaan, jika satu tetap
kuat kita bersinar”
iv
Persembahan
Alhamdulillah, segala puja dan puji syukur saya
panjatkan kepada allah swt sang penguasa alam
semesta atas rahmat dan hidayah –nya, sehingga
karya skripsi ini dapat saya selesaikan dan
persembahkan untuk:
Bapak, Ibu, kakak dan semua keluargaku.. Terima kasih atas
do’a, dukungan, dan kasih sayang yang selalu diberikan tanpa
henti.
Bapak
Agus Setiya Budi dan Bapak Supardi selaku
pembimbing skripsi saya.
Teman-teman skripsi bambu 2011 (Alsenda Kemal P,
Anugerah
Fajar
Pradana,
Bagus
Zaki
Baridwan,
Chomarudin Haris S, I Sapto Agung, Okto Wisnu N,
Resa Pratama M )..... You are the real MVP!!!!
Posko bambu. Terima kasih atas tempatmu yang nyaman
untuk kami bersantai, bercanda dan beristirahat dikala
kami lelah.
Seluruh teman-teman sipil UNS 2011. Terima kasih atas
kebersamaannya dalam menunut ilmu dan dukungannya selama ini.
Pihak-pihak yang telah membantu dalam kelancaran pembuatan
tugas akhir saya.
v
ABSTRAK
Farid Arieffyanto, 2015. “Kapasitas Lentur Balok Tulangan Bambu Petung
Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 1 dan 2 cm Pada Tiap Jarak 5
cm”. Skripsi Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Beton bertulangan bambu merupakan komponen struktur alternatif pengganti dari
beton bertulangan baja untuk konstruksi rumah tinggal sederhana. Hal tersebut
dikarenakan bambu memiliki kuat tarik yang tinggi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas lentur pada balok beton
tulangan bambu petung vertikal takikan tidak sejajar tipe u dengan lebar 1 cm dan
2 cm pada tiap jarak 5 cm terhadap tulangan baja. Benda uji yang digunakan
adalah balok beton berukuran 110 x 150 x 1700 mm dengan total benda uji 18
buah. Enam buah menggunakan tulangan bambu petung dengan lebar takikan 1
cm, enam buah menggunakan tulangan bambu petung dengan lebar takikan 2 cm
dan enam buah menggunakan tulangan baja ϕ8mm. Dimensi bambu petung yang
digunakan adalah 1650 x 20 x 5 mm. Mutu beton direncanakan fc’ = 17 MPa
(minimal). Pengujian kuat lentur balok dilakukan pada umur 28 hari dengan
memberikan dua titik beban terpusat pada 1/3 bentang balok dari tumpuan.
Hasil pengujian dan perhitungan menunjukkan kapasitas lentur rerata balok
tulangan bambu petung dengan takikan 1 cm sebesar 434.80 kg.m, momen
nominal pengujian balok tulangan bambu petung takikan 2 cm sebesar 377.40
kg.m dan momen nominal pengujian balok tulangan baja sebesar 568.70 kg.m.
Pola keruntuhan pada balok beton tulangan bambu petung terletak antara 1/3
bentang tengah dan 5 % L dari tepi 1/3 bentang tengah, sehingga dari hasil
penelitian tersebut dapat dikatakan sebagai keruntuhan lentur.
Kata kunci: kapasitas lentur, tulangan bambu, balok beton tulangan bambu,
takikan
vi
ABSTRACT
Farid Arieffyanto, 2015. “Flexural Capacity Of Bamboo Petung
Reinforcement Concrete Beam U-Type Vertical Not Parallel Notches Width 1
Cm And 2 Cm At 5 Cm In Distance”. Thesis Department of Civil Engineering,
Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta.
Bamboo reinforcement concrete is an alternative replacement sructural
components of steel reinforcement concrete for simple residential construction. In
this case because bamboo has high tensile strenght.
This study was purposed to determine the flexural strength of bamboo petung
reinforcement concrete beams with u-type vertical not parallel notches width of 1
cm and 2 cm at 5 cm in distance compared to steel reinforcement. The sample
used in this research is a concrete beam measuring 110 x 150 x 1700 mm with a
total of 12 samples objects. The six samples using bamboo petung reinforcement
with a width of notches 1 cm, six samples using bamboo petung reinforcement
with a width of notches 2 cm and six others using steel ϕ8mm reinforcement.
Dimensions of the bamboo petung used is 1650 x 20 x 5 mm. The quality of
concrete is planed fc’ = 17 MPa (minimum). Flexural strength test performed at
28 days by giving two point loads centered at a distance of 1/3 span of beam from
the pedestal.
Test results and calculations showed average flexural capacity of bamboo
reinforcement concrete beam with 1 cm notches is 434.80 kg.m, flexural capacity
of bamboo reinforcement beam with 2 cm notches is 377.40 kg.m, and flexural
capacity of steel reinforcement concrete beam is 568.70 kg.m. Crack pattern on a
bamboo petung reinforcement conctere beam is located plain 1/3 spans the
middle and 5 % L from the edge of 1/3 spans the middle, so that the results of
study can be regarded as bending collapse.
Keywords: flexural capacity, bamboo reinforcement, bamboo reinforcement
concrete beam, notches
vii
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penyusun panjatkan kepada Allah S.W.T yang telah melimpahkan
rahmatNya sehingga Penyusun dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul
Kapasitas Lentur Balok Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak Sejajar
Tipe U Lebar 1 dan 2 cm Pada Tiap Jarak 5 cm Terhadap Tulangan Baja. Skripsi
ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan program
sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Pada saat penyusunan skripsi, penyusun telah mendapatkan bantuan dari berbagai
pihak, diantaranya kepada:
1. Agus Setiya Budi, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing I
2. Ir. Supardi, M.T., selaku Dosen Pembimbing II
3. Dosen Penguji Pendadaran dan Validasi
4. Ir. Noegroho Djarwanti, M.T., selaku Pembimbing Akademik
5. Alsenda Kemal P, Anugerah Fajar Pradana, Bagus Zaki Baridwan,
Chomarudin Haris S, I Sapto Agung, Okto Wisnu N, Resa Pratama M, selaku
partner skripsi bambu.
6. Semua pihak yang ikut berpartisipasi dalam penyusunan skripsi ini.
Penyusun menyadari segala keterbatasan yang penyusun miliki sehingga masih
ada kekurangan dalam penyusunan skripis ini. Oleh karena itu penyusun
mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk hasil yang lebih baik dari
pembaca. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca
umumnya.
Surakarta, Desember 2015
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAH..........................................................................
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................
iv
ABSTRAK .......................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI....................................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL............................................................................................ xvii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xx
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................ xxi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ...................................................................................
1.3.
Batasan Masalah ................................................................................
1.2.
1.4.
1.5.
1
Rumusan Masalah..............................................................................
3
Tujuan Penelitian ...............................................................................
4
Manfaat Penelitian .............................................................................
4
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka...............................................................................
2.1.1.1
Umum ...............................................................................................
2.1.1.
2.1.1.2
Bambu ...............................................................................................
5
5
5
Sifat-Sifat Bambu.............................................................................. 10
2.1.1.2.1 Sifat Mekanik Bambu ....................................................................... 10
2.1.1.2.2 Sifat Fisika Bambu............................................................................ 13
ix
2.1.1.3 Tegangan Ijin Bambu Untuk Perancangan ........................................ 14
2.1.1.4 Pengawetan Bambu............................................................................ 16
2.1.2.
2.2.
2.2.1.
Beton .................................................................................................. 17
Landasan Teori................................................................................... 23
Sifat Fisika dan Mekanika Bahan ...................................................... 23
2.2.1.1 Kadar Air, Berat Jenis, dan Kerapatan (ISO 3130-1975)................. 23
2.2.1.2 Kuat Tarik (ISO 3346-1975), Kuat Tekan (ISO 3132-1975), Kuat
Geser (ISO 3347-1975), dan Kuat Lentur (ISO 3133-1975 dan
2.2.2.
ISO 3349-1975)................................................................................... 24
Sifat Mekanika Baja........................................................................... 25
2.2.4.1 Kuat Tarik (SNI 07-2529-1991) ........................................................ 25
2.2.3.
Bahan Penyususn Beton..................................................................... 26
2.2.3.1 Semen Portland .................................................................................. 26
2.2.3.2 Agregat............................................................................................... 27
2.2.3.3 Air ...................................................................................................... 30
2.2.4
Balok .................................................................................................. 31
2.2.4.1 Kuat Lentur Balok.............................................................................. 31
2.2.4.2 Anggapan-Anggapan ......................................................................... 34
2.2.4.3 Pembatasan Tulangan Tarik............................................................... 35
2.2.4.4 Analisis Balok.................................................................................... 35
2.2.5
Uji Statistik Data ................................................................................ 39
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1.
Tinjauan Umum ................................................................................. 40
3.2.1
Bambu ................................................................................................ 40
3.2.3
Semen................................................................................................. 41
3.2.
3.2.2
3.2.4
3.3.
3.4.
3.4.1
3.4.2
Bahan.. ............................................................................................... 40
Agregat............................................................................................... 41
Baja .................................................................................................... 41
Benda Uji ........................................................................................... 44
Peralatan Penelitian............................................................................ 44
Timbangan ......................................................................................... 44
Ayakan ............................................................................................... 45
x
3.4.3
Mesin Los Angeles ............................................................................. 45
3.4.4
Corong Konik..................................................................................... 46
3.4.6
Oven................................................................................................... 47
3.4.5
3.4.7
Kerucut Abrams ................................................................................. 46
Cetakan Uji Silinder........................................................................... 47
3.4.8
Universal Testing Machine (UTM) ................................................... 48
3.4.10
Alat-alat pendukung........................................................................... 51
3.4.9
Loading Frame................................................................................... 48
3.5.
Pelaksanaan Penelitian....................................................................... 54
3.5.2.
Tahap Pengujian Pendahuluan........................................................... 55
3.5.1.
Tahap Persiapan ................................................................................. 54
3.5.2.1. Pengujian Karakteristik Bambu ......................................................... 55
3.5.3
Pengujian Bahan Dasar Beton ........................................................... 60
3.5.5
Rencana Campuran Beton (Mix Design) ........................................... 69
3.5.4
3.5.6
Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan................................................. 68
Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design.......................................... 69
3.5.7
Tahap Pembuatan Benda Uji ............................................................. 70
3.6.
Tahap Analisis Data ........................................................................... 81
3.8.
Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 82
3.5.8
3.7.
3.9.
3.10.
Tahap Pengujian Kuat Lentur ............................................................ 78
Tahap Kesimpulan dan Saran ............................................................ 81
Diagram Alir Perhitungan Momen Nominal Pengujian Balok
Tulangan Baja dan Bambu Petung..................................................... 83
Diagram Alir Perhitungan Momen Nominal Analisis Balok
Tulangan Baja dan Bambu Petung..................................................... 83
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pengujian Karaketeristik Material ..................................................... 85
4.1.2.
Material Penyusun Beton................................................................... 91
4.1.1.
4.1.3.
4.2.
4.3.
Bambu Petung.................................................................................... 85
Tulangan Baja .................................................................................... 97
Rencana Campuran Adukan Beton .................................................... 99
Hasil Pengujian Slump ....................................................................... 100
xi
4.4.
Hasil Pengujian Kuat Desak Beton.................................................... 100
4.5.1.
Hasil Pengujian .................................................................................. 102
4.5.
4.5.2.
4.5.3.
Hasil Pengujian dan Analisis Data Kuat Lentur ................................ 102
Kuat Lentur Balok Beton ................................................................... 105
Momen Nominal ................................................................................ 107
4.6.
Pengujian Statistik ............................................................................. 120
4.6.2.
Uji Homogenitas Variansi.................................................................. 120
4.6.1.
4.6.3.
4.6.4.
Uji Kenormalan.................................................................................. 120
Uji One Way Anova ........................................................................... 121
Uji Perbandingan ............................................................................... 122
4.7.
Pembahasan........................................................................................ 123
4.7.2.
Kuat Lentur Balok Berdasarkan 2 Titik Pembebanan ....................... 125
4.7.1.
4.7.3.
4.7.4.
4.7.5.
Karakteristik Material Bambu............................................................ 123
Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu Petung Takikan
Vertikal Jarak 5 cm Lebar 10 mm, Takikan Jarak 5 cm Lebar 20
mm dan Tulangan Baja Ø 8 mm ........................................................ 126
Pola Keruntuhan Balok Benda Uji..................................................... 129
Gambar Pola Retakan Balok dan Kondisi Tulangan Bambu Pasca
Pengujian............................................................................................ 130
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
5.2.
Kesimpulan ........................................................................................ 132
Saran .................................................................................................. 134
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 135
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Batang Bambu........................................................................
Gambar 2.3.
Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja .................... 11
Gambar 2.2.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 2.8.
Gambar 2.9.
Gambar 2.10.
Gambar 2.11.
Potongan melintang internodia ..............................................
8
9
Pengambilan Spesimen Bambu.............................................. 11
Balok Uji, Perletakan dan Pembebanan ................................. 31
Garis – Garis Perletakan dan Pembebanan ............................ 32
Balok patah pada 1/3 bentang tengah..................................... 32
Balok yang patah di luar 1/3 bentang tengah dan garis patah
pada kurang dari 5% dari bentang tengah ............................. 33
Balok yang patah di luar 1/3 bentang tengah dan garis patah
pada lebih dari 5% dari bentang tengah ................................. 34
SFD dan BMD ....................................................................... 35
Distribusi Tegangan dan Regangan pada Penampang Beton.. 37
Gambar 3.1.
Bambu Petung Daerah Boyolali............................................. 40
Gambar 3.3.
(a) Bambu Takikan Lebar 10 mm, (b) Bambu Takikan
Gambar 3.2.
Gambar 3.4.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Gambar 3.7.
Gambar 3.8.
Gambar 3.9.
Gambar 3.10.
Gambar 3.11.
Gambar 3.12.
Gambar 3.13.
Gambar 3.14.
Gambar 3.15.
Balok Benda Uji..................................................................... 42
Lebar 20 mm .......................................................................... 42
Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu............................. 43
Timbangan Digital ................................................................. 44
Timbangan Bascule .............................................................. 44
Set Ayakan ............................................................................. 45
Mesin Los Angeles ................................................................. 45
Corong Konik......................................................................... 46
Kerucut Abrams ..................................................................... 46
Oven ....................................................................................... 47
Cetakan Silinder ..................................................................... 47
Universal Testing Machine (UTM)........................................ 48
Loading Frame....................................................................... 49
Dial Gauge ............................................................................. 49
xiii
Gambar 3.16.
Hydraulic Pump ..................................................................... 50
Gambar 3.18.
Tranducer............................................................................... 51
Gambar 3.17.
Hydraulic Jack ....................................................................... 50
Gambar 3.19.
Load Cell................................................................................ 51
Gambar 3.21.
Gelas Ukur Kapasitas 2000 ml............................................... 52
Gambar 3.20.
Gambar 3.22.
Gambar 3.23.
Gambar 3.24.
Cetok Semen dan Sekop......................................................... 52
Gelas Ukur Kapasitas 250 ml................................................. 52
Ember ..................................................................................... 53
Cangkul .................................................................................. 53
Gambar 3.25.
Mollen .................................................................................... 53
Gambar 3.27.
Benda Uji Pengujian Kadar Air ............................................. 55
Gambar 3.26.
Gambar 3.28.
Gambar 3.29.
Gambar 3.30.
Gambar 3.31.
Gambar 3.32.
Gambar 3.33.
Gambar 3.34.
Gambar 3.35.
Gambar 3.36.
Gambar 3.37.
Gambar 3.38.
Gambar 3.39.
Gambar 3.40.
Gambar 3.41.
Gerobak .................................................................................. 54
Benda Uji Pengujian Kerapatan ............................................. 56
Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Sebelum
Pengujian................................................................................ 56
Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Saat
Pengujian............................................................................... 56
Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Setelah
Pengujian................................................................................ 57
Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia dan Internodia
Sebelum Pengujian................................................................. 57
Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia dan Internodia
Saat Pengujian........................................................................ 57
Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia dan Internodia
Setelah Pengujian ................................................................... 58
Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat Sebelum Pengujian ....... 58
Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat Saat Pengujian .............. 58
Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat Setelah Pengujian ......... 59
Benda Uji Kuat Lentur Sebelum Pengujian ........................... 59
Benda Uji Kuat Lentur Saat Pengujian .................................. 59
Benda Uji Kuat Lentur Setelah Pengujian ............................. 60
Pengujian Kuat Tarik Baja ..................................................... 69
xiv
Gambar 3.42.
Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Silinder ............................. 70
Gambar 3.44.
Bambu Dibilah-Bilah Menjadi Tulangan............................... 71
Gambar 3.43.
Gambar 3.45.
Gambar 3.46.
Gambar 3.47.
Gambar 3.48.
Gambar 3.49.
Gambar 3.50.
Gambar 3.51.
Gambar 3.52.
Pemotongan Bambu ............................................................... 71
Bak Berisi Air Ditambahkan Zat Boraks dan Asam Boriks .. 72
Pengawetan Bambu................................................................ 72
Bambu Diangin-Anginkan Setelah Direndam 7 hari ............. 72
Pembuatan Takikan Pada Tulangan Bambu .......................... 73
Tulangan Bambu dan Baja Masing-Masing Dirangkai..........
73
Pembuatan Bekisting.............................................................. 74
Bekisting Bagian Dalam Diolesi Oli...................................... 74
(a) Memasukkan Rangkaian Tulangan Bambu Lebar
Takikan 10 mm Ke Dalam Bekisting.
(b) Memasukkan Rangkaian Tulangan Bambu Lebar
Takikan 20 mm Ke Dalam Bekisting.
(c) Memasukkan Rangkaian Tulangan Baja 8 mm
Ke Dalam Bekisting............................................................ 75
Gambar 3.53.
Menimbang Material Beton ................................................... 75
Gambar 3.55.
Uji Slump Adukan Beton ....................................................... 76
Gambar 3.54.
Gambar 3.56.
Gambar 3.57.
Gambar 3.58.
Gambar 3.59.
Pengadukan Material Beton ................................................... 76
Beton Dituang Ke Dalam Bekisting Kemudian Dipadatkan.. 76
Bekisting Yang Telah Selesai Dicor dan Diratakan.............. 77
Balok Yang Telah Dibongkar Bekistingnya .......................... 77
Balok Di Curing Dengan Karung Basah................................ 77
Gambar 3.60.
Pengecatan dan Penggambaran Benda Uji Balok .................. 78
Gambar 3.62.
Setting Up Alat Pengujian Balok ........................................... 79
Gambar 3.64.
Men-Setting Pembagi Beban Diatas Benda Uji Balok........... 80
Gambar 3.66.
Mencatat Penurunan Tiap Pembebanan 50 kg ....................... 80
Gambar 3.61.
Gambar 3.63.
Gambar 3.65.
Gambar 3.67.
Gambar 3.68.
Pembebaan Benda Uji ............................................................ 78
Men-Setting Benda Uji Balok ke Loading Frame ................. 79
Men-Setting Dial Gauge ........................................................ 80
Benda Uji yang Mengalami Keruntuhan ............................... 81
Prosedur Pelaksanaan Penelitian............................................ 82
xv
Gambar 3.69.
Prosedur Perhitungan Momen Nominal Pengujian................ 83
Gambar 4.1.
Grafik Gradasi Agregat Halus................................................ 92
Gambar 3.70.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9.
Gambar 4.10.
Gambar 4.11.
Prosedur Perhitungan Momen Nominal Analisis................... 84
Grafik Gradasi Agregat Kasar................................................ 95
Pengujian Slump Pada Campuran Beton................................ 100
Skema Pengujian Kuat Lentur ............................................... 102
Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan
Lendutan Seiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge .............. 104
Grafik Perbandingan Kuat Lentur Metode Dua Titik
Pembebanan ........................................................................... 106
Diagram Gaya SFD dan BMD ............................................... 107
Grafik Perbandingan Momen Nominal Hasil Pengujian dan
Analisis................................................................................... 114
Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur Antara Momen Nominal
Hasil Pengujian dan Analisis ................................................. 116
Pola Retakan Balok P50-10-1 pasca pengujian ..................... 130
Kondisi Tulangan Bambu P50-10-1 pasca pengujian............ 131
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Kuat Tekan Rata-Rata Bambu Kering Oven........................................ 10
Tabel 2.3.
Kyat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ......................................... 12
Tabel 2.2.
Tabel 2.4.
Tabel 2.5.
Tabel 2.6.
Tabel 2.7.
Tabel 2.8.
Tabel 2.9.
Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku/Nodia Kering Oven .......................... 12
Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ........................................... 14
Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ................................................. 15
Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu Gigantochloa Apus Kurz,
GigantochloaVerticillata Munro, dan Dendrocalamus Asper Backer. 15
Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air-Semen, dan
Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia ................................ 20
Persyaratan Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air
Semen Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam
Lingkungan Khusus ............................................................................ 20
Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk Beberapa
Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................... 21
Tabel 2.10.
Persyaratan Gradasi Agregat Halus ..................................................... 22
Tabel 2.12.
Persyaratan Gradasi Agregat Halus ..................................................... 29
Tabel 2.11.
Tabel 2.13.
Jenis dan Penggunaan Semen Portland ................................................ 27
Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ..................................................... 30
Tabel 3.1.
Benda Uji Kuat Lentur ......................................................................... 42
Tabel 4.1.
Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu
Tabel 3.2.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3.
Tabel 4.4.
Tabel 4.5.
Pengaruh Zat Organik terhadap Perubahan Warna Abrahams Harder 63
Petung................................................................................................... 85
Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tekan dan Kuat Geser Sejajar
Serat Bambu Petung............................................................................. 86
Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tarik Leleh Sejajar Serat dan
Modulus Elastisitas Leleh Bambu Petung ........................................... 87
Hasil Uji Data Outlier Modulus Elastisitas Kuat Tarik Leleh Nodia .. 87
Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tarik Leleh Sejajar Serat dan
Modulus Elastisitas Maksimum Bambu Petung.................................... 88
xvii
Tabel 4.6.
Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Posisis Vertikal ....... 89
Tabel 4.8.
Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Kulit Di Bawah ....... 89
Tabel 4.7.
Tabel 4.9.
Hasil Pengujian MOE dan MOE Bambu Petung Kulit Di Atas ........... 89
Hasil Pengujian Agregat Halus ............................................................ 91
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir ................................. 92
Tabel 4.11. Tabel Perubahan Warna ....................................................................... 93
Tabel 4.12. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus.................................. 93
Tabel 4.13. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar............................................... 94
Tabel 4.14. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar.................................. 96
Tabel 4.15. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ø 7,56 mm....................................... 97
Tabel 4.16. Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Leleh Baja Ø 7,56 mm .............. 98
Tabel 4.17. Hasil Uji Data Outlier Modulus Elastisitas Kuat Tarik Leleh Baja .... 98
Tabel 4.18. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian....................... 99
Tabel 4.19. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Umur 28 Hari............................... 101
Tabel 4.20. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton ............................................ 101
Tabel 4.21. Rangkuman Hasil Pengujian Kuat Lentur............................................ 103
Tabel 4.22. Hasil Hitungan Kuat Lentur Balok Metode Dua Titik Pembebanan ... 105
Tabel 4.23. Rangkuman Perhitungan Momen Nominal Hasil Pengujian ............... 109
Tabel 4.24. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Pengujian Rerata dan
Momen Nominal Analisis .................................................................... 114
Tabel 4.25. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Pengujian Tiap Balok dan
Momen Nominal Analisis .................................................................... 115
Tabel 4.26. Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur Antara Momen Nominal Pengujian
Dengan Analisis ................................................................................... 116
Tabel 4.27. Rangkuman Perhitungan Lendutan Pengujian dan Analisis............. 117
Tabel 4.28. Hasil Uji Kenormalan........................................................................... 120
Tabel 4.29. Hasil Uji Homogenitas Variansi .......................................................... 121
Tabel 4.30. Hasil Uji One Way Anova .................................................................... 121
Tabel 4.31. Hasil Pengujian Perbandingan Tukey ................................................... 122
Tabel 4.32. Hasil Kesimpulan Uji Perbandingan Tukey ......................................... 123
Tabel 4.33. Hasil Pengujian Kadar Air dan Kerapatan Bambu Petung .................. 123
xviii
Tabel 4.34. Hasil Pengujian Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar Serta Bambu
Petung................................................................................................... 123
Tabel 4.35. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia dan Nodia
Tabel 4.36.
Bambu .................................................................................................. 124
Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Internodia dan Nodia
Bambu Petung....................................................................................... 124
Tabel 4.37. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung.................................. 124
Tabel 4.38.
Hasil Perbandingan Antara Kuat Tarik Leleh dengan Maksimum
Bambu Petung Nodia dan Baja............................................................. 125
Tabel 4.39. Hasil Perbandingan Nilai Kuat Lentur Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia takikan 10 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø7,56 . 125
Tabel 4.40. Hasil Perbandingan Nilai Kuat Lentur Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia takikan 20 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø7,56 . 125
Tabel 4.41. Hasil Perhitungan Antara Mn penguian dengan Mn Analisis Balok
Tulangan Bambu Petung ...................................................................... 126
Tabel 4.42. Hasil Perbandingan Mn Balok Pengujian Balok Tulangan Bambu
Petung Takikan 20 mm Terhadap Takikan 10 mm .............................. 127
Tabel 4.43. Hasil Perbandingan Nilai Mn Analisis dengan Mn Pengujian Balok
Tulangan Baja Ø 7,56........................................................................... 128
Tabel 4.44. Hasil Perbandingan Nilai Mn Pengujian Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia Takikan 10 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø 7,56 128
Tabel 4.45. Hasil Perbandingan Nilai Mn Pengujian Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia Takikan 20 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø 7,56 128
Tabel 4.46. Rekapitulasi Kondisi Tulangan Bambu Pada Balok Beton Pasca
Pengujian .............................................................................................. 131
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Data Pengujian Benda Uji Bambu ...................................................................
A
Data Pengujian Agregat ...................................................................................
C
Data Pengujian Benda Uji Baja........................................................................
B
Data Mix Design...............................................................................................
D
Data Pola Keretakan Balok ..............................................................................
F
Data Pengujian Kuat Lentur Balok ..................................................................
Dokumen Administrasi Skripsi ........................................................................
xx
E
G
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
∆L
= Perubahan panjang (mm)
a
= Jarak rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang
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)
h
= Tinggi (mm)
Ka
= Kadar air (%)
L
= Panjang (mm)
M
= Margin
Mmax
= Momen maksimum (kg.m)
Mn
= Momen nominal (kg.m)
terdekat, diukur
MOE = Modulus elastisitas bambu (N/mm2)
xxi
MOR = Modulus lentur bambu (N/mm2)
Mu
= Momen ultimate (kg.m)
Ø
= Diameter baja (mm)
p
= Selimut beton (mm)
pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (mm)
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)
xxii
PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE “U”
LEBAR 1 CM DAN 2 CM PADA TIAP JARAK 5 CM
(Flexural Capacity Of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam
U-Type Vertical Not Parallel Notches Width 1 cm And 2 cm
At 5 cm In Distance)
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelas Sarjana
Teknik Pada Program Studi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret
Surakarta
Disusun Oleh :
FARID ARIEFFYANTO
I 0111039
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
i
LEMBAR PERSETUJUAN
KAPASITAS LENTUR BALOK BETON TULANGAN BAMBU
PETUNG VERTIKAL TAKIKAN TIDAK SEJAJAR TIPE “U”
LEBAR 1 CM DAN 2 CM PADA TIAP JARAK 5 CM
(Flexural Capacity Of Bamboo Petung Reinforcement Concrete Beam
U-Type Vertical Not Parallel Notches Width 1 cm And 2 cm
At 5 cm In Distance)
Disusun Oleh :
FARID ARIEFFYANTO
I 0111039
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Agus Setiya Budi, S.T., M.T.
NIP 19700909 199802 1 001
Ir. Supardi, M.T.
NIP 19550504 198003 1 003
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
ii
iii
MOTTO
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan
itu ada kemudahan.” (Q.S. Al Insyirah : 6)
“Jangan selalu melihat ke atas,
tapi lihatlah ke bawah...
Maka engkau akan tahu apa itu
bersyukur”
“Ayo bangun dunia di dalam
perbedaan, jika satu tetap
kuat kita bersinar”
iv
Persembahan
Alhamdulillah, segala puja dan puji syukur saya
panjatkan kepada allah swt sang penguasa alam
semesta atas rahmat dan hidayah –nya, sehingga
karya skripsi ini dapat saya selesaikan dan
persembahkan untuk:
Bapak, Ibu, kakak dan semua keluargaku.. Terima kasih atas
do’a, dukungan, dan kasih sayang yang selalu diberikan tanpa
henti.
Bapak
Agus Setiya Budi dan Bapak Supardi selaku
pembimbing skripsi saya.
Teman-teman skripsi bambu 2011 (Alsenda Kemal P,
Anugerah
Fajar
Pradana,
Bagus
Zaki
Baridwan,
Chomarudin Haris S, I Sapto Agung, Okto Wisnu N,
Resa Pratama M )..... You are the real MVP!!!!
Posko bambu. Terima kasih atas tempatmu yang nyaman
untuk kami bersantai, bercanda dan beristirahat dikala
kami lelah.
Seluruh teman-teman sipil UNS 2011. Terima kasih atas
kebersamaannya dalam menunut ilmu dan dukungannya selama ini.
Pihak-pihak yang telah membantu dalam kelancaran pembuatan
tugas akhir saya.
v
ABSTRAK
Farid Arieffyanto, 2015. “Kapasitas Lentur Balok Tulangan Bambu Petung
Vertikal Takikan Tidak Sejajar Tipe U Lebar 1 dan 2 cm Pada Tiap Jarak 5
cm”. Skripsi Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Beton bertulangan bambu merupakan komponen struktur alternatif pengganti dari
beton bertulangan baja untuk konstruksi rumah tinggal sederhana. Hal tersebut
dikarenakan bambu memiliki kuat tarik yang tinggi.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kapasitas lentur pada balok beton
tulangan bambu petung vertikal takikan tidak sejajar tipe u dengan lebar 1 cm dan
2 cm pada tiap jarak 5 cm terhadap tulangan baja. Benda uji yang digunakan
adalah balok beton berukuran 110 x 150 x 1700 mm dengan total benda uji 18
buah. Enam buah menggunakan tulangan bambu petung dengan lebar takikan 1
cm, enam buah menggunakan tulangan bambu petung dengan lebar takikan 2 cm
dan enam buah menggunakan tulangan baja ϕ8mm. Dimensi bambu petung yang
digunakan adalah 1650 x 20 x 5 mm. Mutu beton direncanakan fc’ = 17 MPa
(minimal). Pengujian kuat lentur balok dilakukan pada umur 28 hari dengan
memberikan dua titik beban terpusat pada 1/3 bentang balok dari tumpuan.
Hasil pengujian dan perhitungan menunjukkan kapasitas lentur rerata balok
tulangan bambu petung dengan takikan 1 cm sebesar 434.80 kg.m, momen
nominal pengujian balok tulangan bambu petung takikan 2 cm sebesar 377.40
kg.m dan momen nominal pengujian balok tulangan baja sebesar 568.70 kg.m.
Pola keruntuhan pada balok beton tulangan bambu petung terletak antara 1/3
bentang tengah dan 5 % L dari tepi 1/3 bentang tengah, sehingga dari hasil
penelitian tersebut dapat dikatakan sebagai keruntuhan lentur.
Kata kunci: kapasitas lentur, tulangan bambu, balok beton tulangan bambu,
takikan
vi
ABSTRACT
Farid Arieffyanto, 2015. “Flexural Capacity Of Bamboo Petung
Reinforcement Concrete Beam U-Type Vertical Not Parallel Notches Width 1
Cm And 2 Cm At 5 Cm In Distance”. Thesis Department of Civil Engineering,
Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta.
Bamboo reinforcement concrete is an alternative replacement sructural
components of steel reinforcement concrete for simple residential construction. In
this case because bamboo has high tensile strenght.
This study was purposed to determine the flexural strength of bamboo petung
reinforcement concrete beams with u-type vertical not parallel notches width of 1
cm and 2 cm at 5 cm in distance compared to steel reinforcement. The sample
used in this research is a concrete beam measuring 110 x 150 x 1700 mm with a
total of 12 samples objects. The six samples using bamboo petung reinforcement
with a width of notches 1 cm, six samples using bamboo petung reinforcement
with a width of notches 2 cm and six others using steel ϕ8mm reinforcement.
Dimensions of the bamboo petung used is 1650 x 20 x 5 mm. The quality of
concrete is planed fc’ = 17 MPa (minimum). Flexural strength test performed at
28 days by giving two point loads centered at a distance of 1/3 span of beam from
the pedestal.
Test results and calculations showed average flexural capacity of bamboo
reinforcement concrete beam with 1 cm notches is 434.80 kg.m, flexural capacity
of bamboo reinforcement beam with 2 cm notches is 377.40 kg.m, and flexural
capacity of steel reinforcement concrete beam is 568.70 kg.m. Crack pattern on a
bamboo petung reinforcement conctere beam is located plain 1/3 spans the
middle and 5 % L from the edge of 1/3 spans the middle, so that the results of
study can be regarded as bending collapse.
Keywords: flexural capacity, bamboo reinforcement, bamboo reinforcement
concrete beam, notches
vii
KATA PENGANTAR
Puji Syukur penyusun panjatkan kepada Allah S.W.T yang telah melimpahkan
rahmatNya sehingga Penyusun dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul
Kapasitas Lentur Balok Tulangan Bambu Petung Vertikal Takikan Tidak Sejajar
Tipe U Lebar 1 dan 2 cm Pada Tiap Jarak 5 cm Terhadap Tulangan Baja. Skripsi
ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk menyelesaikan program
sarjana pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Pada saat penyusunan skripsi, penyusun telah mendapatkan bantuan dari berbagai
pihak, diantaranya kepada:
1. Agus Setiya Budi, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing I
2. Ir. Supardi, M.T., selaku Dosen Pembimbing II
3. Dosen Penguji Pendadaran dan Validasi
4. Ir. Noegroho Djarwanti, M.T., selaku Pembimbing Akademik
5. Alsenda Kemal P, Anugerah Fajar Pradana, Bagus Zaki Baridwan,
Chomarudin Haris S, I Sapto Agung, Okto Wisnu N, Resa Pratama M, selaku
partner skripsi bambu.
6. Semua pihak yang ikut berpartisipasi dalam penyusunan skripsi ini.
Penyusun menyadari segala keterbatasan yang penyusun miliki sehingga masih
ada kekurangan dalam penyusunan skripis ini. Oleh karena itu penyusun
mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk hasil yang lebih baik dari
pembaca. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun khususnya dan pembaca
umumnya.
Surakarta, Desember 2015
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAH..........................................................................
iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................
iv
ABSTRAK .......................................................................................................
vi
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI....................................................................................................
ix
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiii
DAFTAR TABEL............................................................................................ xvii
DAFTAR LAMPIRAN.................................................................................... xx
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................ xxi
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ...................................................................................
1.3.
Batasan Masalah ................................................................................
1.2.
1.4.
1.5.
1
Rumusan Masalah..............................................................................
3
Tujuan Penelitian ...............................................................................
4
Manfaat Penelitian .............................................................................
4
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka...............................................................................
2.1.1.1
Umum ...............................................................................................
2.1.1.
2.1.1.2
Bambu ...............................................................................................
5
5
5
Sifat-Sifat Bambu.............................................................................. 10
2.1.1.2.1 Sifat Mekanik Bambu ....................................................................... 10
2.1.1.2.2 Sifat Fisika Bambu............................................................................ 13
ix
2.1.1.3 Tegangan Ijin Bambu Untuk Perancangan ........................................ 14
2.1.1.4 Pengawetan Bambu............................................................................ 16
2.1.2.
2.2.
2.2.1.
Beton .................................................................................................. 17
Landasan Teori................................................................................... 23
Sifat Fisika dan Mekanika Bahan ...................................................... 23
2.2.1.1 Kadar Air, Berat Jenis, dan Kerapatan (ISO 3130-1975)................. 23
2.2.1.2 Kuat Tarik (ISO 3346-1975), Kuat Tekan (ISO 3132-1975), Kuat
Geser (ISO 3347-1975), dan Kuat Lentur (ISO 3133-1975 dan
2.2.2.
ISO 3349-1975)................................................................................... 24
Sifat Mekanika Baja........................................................................... 25
2.2.4.1 Kuat Tarik (SNI 07-2529-1991) ........................................................ 25
2.2.3.
Bahan Penyususn Beton..................................................................... 26
2.2.3.1 Semen Portland .................................................................................. 26
2.2.3.2 Agregat............................................................................................... 27
2.2.3.3 Air ...................................................................................................... 30
2.2.4
Balok .................................................................................................. 31
2.2.4.1 Kuat Lentur Balok.............................................................................. 31
2.2.4.2 Anggapan-Anggapan ......................................................................... 34
2.2.4.3 Pembatasan Tulangan Tarik............................................................... 35
2.2.4.4 Analisis Balok.................................................................................... 35
2.2.5
Uji Statistik Data ................................................................................ 39
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1.
Tinjauan Umum ................................................................................. 40
3.2.1
Bambu ................................................................................................ 40
3.2.3
Semen................................................................................................. 41
3.2.
3.2.2
3.2.4
3.3.
3.4.
3.4.1
3.4.2
Bahan.. ............................................................................................... 40
Agregat............................................................................................... 41
Baja .................................................................................................... 41
Benda Uji ........................................................................................... 44
Peralatan Penelitian............................................................................ 44
Timbangan ......................................................................................... 44
Ayakan ............................................................................................... 45
x
3.4.3
Mesin Los Angeles ............................................................................. 45
3.4.4
Corong Konik..................................................................................... 46
3.4.6
Oven................................................................................................... 47
3.4.5
3.4.7
Kerucut Abrams ................................................................................. 46
Cetakan Uji Silinder........................................................................... 47
3.4.8
Universal Testing Machine (UTM) ................................................... 48
3.4.10
Alat-alat pendukung........................................................................... 51
3.4.9
Loading Frame................................................................................... 48
3.5.
Pelaksanaan Penelitian....................................................................... 54
3.5.2.
Tahap Pengujian Pendahuluan........................................................... 55
3.5.1.
Tahap Persiapan ................................................................................. 54
3.5.2.1. Pengujian Karakteristik Bambu ......................................................... 55
3.5.3
Pengujian Bahan Dasar Beton ........................................................... 60
3.5.5
Rencana Campuran Beton (Mix Design) ........................................... 69
3.5.4
3.5.6
Pengujian Kuat Tarik Baja Tulangan................................................. 68
Pengujian Kuat Tekan Beton Mix Design.......................................... 69
3.5.7
Tahap Pembuatan Benda Uji ............................................................. 70
3.6.
Tahap Analisis Data ........................................................................... 81
3.8.
Diagram Alir Penelitian ..................................................................... 82
3.5.8
3.7.
3.9.
3.10.
Tahap Pengujian Kuat Lentur ............................................................ 78
Tahap Kesimpulan dan Saran ............................................................ 81
Diagram Alir Perhitungan Momen Nominal Pengujian Balok
Tulangan Baja dan Bambu Petung..................................................... 83
Diagram Alir Perhitungan Momen Nominal Analisis Balok
Tulangan Baja dan Bambu Petung..................................................... 83
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Pengujian Karaketeristik Material ..................................................... 85
4.1.2.
Material Penyusun Beton................................................................... 91
4.1.1.
4.1.3.
4.2.
4.3.
Bambu Petung.................................................................................... 85
Tulangan Baja .................................................................................... 97
Rencana Campuran Adukan Beton .................................................... 99
Hasil Pengujian Slump ....................................................................... 100
xi
4.4.
Hasil Pengujian Kuat Desak Beton.................................................... 100
4.5.1.
Hasil Pengujian .................................................................................. 102
4.5.
4.5.2.
4.5.3.
Hasil Pengujian dan Analisis Data Kuat Lentur ................................ 102
Kuat Lentur Balok Beton ................................................................... 105
Momen Nominal ................................................................................ 107
4.6.
Pengujian Statistik ............................................................................. 120
4.6.2.
Uji Homogenitas Variansi.................................................................. 120
4.6.1.
4.6.3.
4.6.4.
Uji Kenormalan.................................................................................. 120
Uji One Way Anova ........................................................................... 121
Uji Perbandingan ............................................................................... 122
4.7.
Pembahasan........................................................................................ 123
4.7.2.
Kuat Lentur Balok Berdasarkan 2 Titik Pembebanan ....................... 125
4.7.1.
4.7.3.
4.7.4.
4.7.5.
Karakteristik Material Bambu............................................................ 123
Kapasitas Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu Petung Takikan
Vertikal Jarak 5 cm Lebar 10 mm, Takikan Jarak 5 cm Lebar 20
mm dan Tulangan Baja Ø 8 mm ........................................................ 126
Pola Keruntuhan Balok Benda Uji..................................................... 129
Gambar Pola Retakan Balok dan Kondisi Tulangan Bambu Pasca
Pengujian............................................................................................ 130
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
5.2.
Kesimpulan ........................................................................................ 132
Saran .................................................................................................. 134
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 135
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Batang Bambu........................................................................
Gambar 2.3.
Diagram Tegangan-Regangan Bambu dan Baja .................... 11
Gambar 2.2.
Gambar 2.4.
Gambar 2.5.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 2.8.
Gambar 2.9.
Gambar 2.10.
Gambar 2.11.
Potongan melintang internodia ..............................................
8
9
Pengambilan Spesimen Bambu.............................................. 11
Balok Uji, Perletakan dan Pembebanan ................................. 31
Garis – Garis Perletakan dan Pembebanan ............................ 32
Balok patah pada 1/3 bentang tengah..................................... 32
Balok yang patah di luar 1/3 bentang tengah dan garis patah
pada kurang dari 5% dari bentang tengah ............................. 33
Balok yang patah di luar 1/3 bentang tengah dan garis patah
pada lebih dari 5% dari bentang tengah ................................. 34
SFD dan BMD ....................................................................... 35
Distribusi Tegangan dan Regangan pada Penampang Beton.. 37
Gambar 3.1.
Bambu Petung Daerah Boyolali............................................. 40
Gambar 3.3.
(a) Bambu Takikan Lebar 10 mm, (b) Bambu Takikan
Gambar 3.2.
Gambar 3.4.
Gambar 3.5.
Gambar 3.6.
Gambar 3.7.
Gambar 3.8.
Gambar 3.9.
Gambar 3.10.
Gambar 3.11.
Gambar 3.12.
Gambar 3.13.
Gambar 3.14.
Gambar 3.15.
Balok Benda Uji..................................................................... 42
Lebar 20 mm .......................................................................... 42
Detail Benda Uji Balok Bertulang Bambu............................. 43
Timbangan Digital ................................................................. 44
Timbangan Bascule .............................................................. 44
Set Ayakan ............................................................................. 45
Mesin Los Angeles ................................................................. 45
Corong Konik......................................................................... 46
Kerucut Abrams ..................................................................... 46
Oven ....................................................................................... 47
Cetakan Silinder ..................................................................... 47
Universal Testing Machine (UTM)........................................ 48
Loading Frame....................................................................... 49
Dial Gauge ............................................................................. 49
xiii
Gambar 3.16.
Hydraulic Pump ..................................................................... 50
Gambar 3.18.
Tranducer............................................................................... 51
Gambar 3.17.
Hydraulic Jack ....................................................................... 50
Gambar 3.19.
Load Cell................................................................................ 51
Gambar 3.21.
Gelas Ukur Kapasitas 2000 ml............................................... 52
Gambar 3.20.
Gambar 3.22.
Gambar 3.23.
Gambar 3.24.
Cetok Semen dan Sekop......................................................... 52
Gelas Ukur Kapasitas 250 ml................................................. 52
Ember ..................................................................................... 53
Cangkul .................................................................................. 53
Gambar 3.25.
Mollen .................................................................................... 53
Gambar 3.27.
Benda Uji Pengujian Kadar Air ............................................. 55
Gambar 3.26.
Gambar 3.28.
Gambar 3.29.
Gambar 3.30.
Gambar 3.31.
Gambar 3.32.
Gambar 3.33.
Gambar 3.34.
Gambar 3.35.
Gambar 3.36.
Gambar 3.37.
Gambar 3.38.
Gambar 3.39.
Gambar 3.40.
Gambar 3.41.
Gerobak .................................................................................. 54
Benda Uji Pengujian Kerapatan ............................................. 56
Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Sebelum
Pengujian................................................................................ 56
Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Saat
Pengujian............................................................................... 56
Benda Uji Pengujian Kuat Tekan Sejajar Serat Setelah
Pengujian................................................................................ 57
Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia dan Internodia
Sebelum Pengujian................................................................. 57
Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia dan Internodia
Saat Pengujian........................................................................ 57
Benda Uji Kuat Tarik Sejajar Serat Nodia dan Internodia
Setelah Pengujian ................................................................... 58
Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat Sebelum Pengujian ....... 58
Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat Saat Pengujian .............. 58
Benda Uji Kuat Geser Sejajar Serat Setelah Pengujian ......... 59
Benda Uji Kuat Lentur Sebelum Pengujian ........................... 59
Benda Uji Kuat Lentur Saat Pengujian .................................. 59
Benda Uji Kuat Lentur Setelah Pengujian ............................. 60
Pengujian Kuat Tarik Baja ..................................................... 69
xiv
Gambar 3.42.
Pengujian Kuat Tekan Benda Uji Silinder ............................. 70
Gambar 3.44.
Bambu Dibilah-Bilah Menjadi Tulangan............................... 71
Gambar 3.43.
Gambar 3.45.
Gambar 3.46.
Gambar 3.47.
Gambar 3.48.
Gambar 3.49.
Gambar 3.50.
Gambar 3.51.
Gambar 3.52.
Pemotongan Bambu ............................................................... 71
Bak Berisi Air Ditambahkan Zat Boraks dan Asam Boriks .. 72
Pengawetan Bambu................................................................ 72
Bambu Diangin-Anginkan Setelah Direndam 7 hari ............. 72
Pembuatan Takikan Pada Tulangan Bambu .......................... 73
Tulangan Bambu dan Baja Masing-Masing Dirangkai..........
73
Pembuatan Bekisting.............................................................. 74
Bekisting Bagian Dalam Diolesi Oli...................................... 74
(a) Memasukkan Rangkaian Tulangan Bambu Lebar
Takikan 10 mm Ke Dalam Bekisting.
(b) Memasukkan Rangkaian Tulangan Bambu Lebar
Takikan 20 mm Ke Dalam Bekisting.
(c) Memasukkan Rangkaian Tulangan Baja 8 mm
Ke Dalam Bekisting............................................................ 75
Gambar 3.53.
Menimbang Material Beton ................................................... 75
Gambar 3.55.
Uji Slump Adukan Beton ....................................................... 76
Gambar 3.54.
Gambar 3.56.
Gambar 3.57.
Gambar 3.58.
Gambar 3.59.
Pengadukan Material Beton ................................................... 76
Beton Dituang Ke Dalam Bekisting Kemudian Dipadatkan.. 76
Bekisting Yang Telah Selesai Dicor dan Diratakan.............. 77
Balok Yang Telah Dibongkar Bekistingnya .......................... 77
Balok Di Curing Dengan Karung Basah................................ 77
Gambar 3.60.
Pengecatan dan Penggambaran Benda Uji Balok .................. 78
Gambar 3.62.
Setting Up Alat Pengujian Balok ........................................... 79
Gambar 3.64.
Men-Setting Pembagi Beban Diatas Benda Uji Balok........... 80
Gambar 3.66.
Mencatat Penurunan Tiap Pembebanan 50 kg ....................... 80
Gambar 3.61.
Gambar 3.63.
Gambar 3.65.
Gambar 3.67.
Gambar 3.68.
Pembebaan Benda Uji ............................................................ 78
Men-Setting Benda Uji Balok ke Loading Frame ................. 79
Men-Setting Dial Gauge ........................................................ 80
Benda Uji yang Mengalami Keruntuhan ............................... 81
Prosedur Pelaksanaan Penelitian............................................ 82
xv
Gambar 3.69.
Prosedur Perhitungan Momen Nominal Pengujian................ 83
Gambar 4.1.
Grafik Gradasi Agregat Halus................................................ 92
Gambar 3.70.
Gambar 4.2.
Gambar 4.3.
Gambar 4.4.
Gambar 4.5.
Gambar 4.6.
Gambar 4.7.
Gambar 4.8.
Gambar 4.9.
Gambar 4.10.
Gambar 4.11.
Prosedur Perhitungan Momen Nominal Analisis................... 84
Grafik Gradasi Agregat Kasar................................................ 95
Pengujian Slump Pada Campuran Beton................................ 100
Skema Pengujian Kuat Lentur ............................................... 102
Grafik Perbandingan Hubungan Antara Beban dengan
Lendutan Seiap Benda Uji Balok Pada Dial Gauge .............. 104
Grafik Perbandingan Kuat Lentur Metode Dua Titik
Pembebanan ........................................................................... 106
Diagram Gaya SFD dan BMD ............................................... 107
Grafik Perbandingan Momen Nominal Hasil Pengujian dan
Analisis................................................................................... 114
Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur Antara Momen Nominal
Hasil Pengujian dan Analisis ................................................. 116
Pola Retakan Balok P50-10-1 pasca pengujian ..................... 130
Kondisi Tulangan Bambu P50-10-1 pasca pengujian............ 131
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1.
Kuat Tekan Rata-Rata Bambu Kering Oven........................................ 10
Tabel 2.3.
Kyat Tarik Rata-Rata Bambu Kering Oven ......................................... 12
Tabel 2.2.
Tabel 2.4.
Tabel 2.5.
Tabel 2.6.
Tabel 2.7.
Tabel 2.8.
Tabel 2.9.
Kuat Tarik Bambu Tanpa Buku/Nodia Kering Oven .......................... 12
Kadar Air dan Berat Jenis Bambu Petung ........................................... 14
Kuat Batas dan Tegangan Ijin Bambu ................................................. 15
Hasil Pengujian 3 Spesies Bambu Gigantochloa Apus Kurz,
GigantochloaVerticillata Munro, dan Dendrocalamus Asper Backer. 15
Perkiraan Kekuatan Tekan (MPa) Beton dengan Faktor Air-Semen, dan
Agregat Kasar Yang Biasa Dipakai di Indonesia ................................ 20
Persyaratan Persyaratan Jumlah Semen Minimum dan Faktor Air
Semen Maksimum Untuk Berbagai Macam Pembetonan Dalam
Lingkungan Khusus ............................................................................ 20
Perkiraan Kadar Air Bebas (kg/m3) Yang Dibutuhkan Untuk Beberapa
Tingkat Kemudahan Pekerjaan Adukan Beton ................................... 21
Tabel 2.10.
Persyaratan Gradasi Agregat Halus ..................................................... 22
Tabel 2.12.
Persyaratan Gradasi Agregat Halus ..................................................... 29
Tabel 2.11.
Tabel 2.13.
Jenis dan Penggunaan Semen Portland ................................................ 27
Persyaratan Gradasi Agregat Kasar ..................................................... 30
Tabel 3.1.
Benda Uji Kuat Lentur ......................................................................... 42
Tabel 4.1.
Hasil Pengujian Pendahuluan Karakteristik Sifat Fisika Bambu
Tabel 3.2.
Tabel 4.2.
Tabel 4.3.
Tabel 4.4.
Tabel 4.5.
Pengaruh Zat Organik terhadap Perubahan Warna Abrahams Harder 63
Petung................................................................................................... 85
Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tekan dan Kuat Geser Sejajar
Serat Bambu Petung............................................................................. 86
Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tarik Leleh Sejajar Serat dan
Modulus Elastisitas Leleh Bambu Petung ........................................... 87
Hasil Uji Data Outlier Modulus Elastisitas Kuat Tarik Leleh Nodia .. 87
Hasil Pengujian Pendahuluan Kuat Tarik Leleh Sejajar Serat dan
Modulus Elastisitas Maksimum Bambu Petung.................................... 88
xvii
Tabel 4.6.
Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Posisis Vertikal ....... 89
Tabel 4.8.
Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung Kulit Di Bawah ....... 89
Tabel 4.7.
Tabel 4.9.
Hasil Pengujian MOE dan MOE Bambu Petung Kulit Di Atas ........... 89
Hasil Pengujian Agregat Halus ............................................................ 91
Tabel 4.10. Hasil Pengujian Kandungan Lumpur Pada Pasir ................................. 92
Tabel 4.11. Tabel Perubahan Warna ....................................................................... 93
Tabel 4.12. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Halus.................................. 93
Tabel 4.13. Hasil Pengujian Gradasi Agregat Kasar............................................... 94
Tabel 4.14. Hasil Pengujian Spesific Gravity Agregat Kasar.................................. 96
Tabel 4.15. Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja Ø 7,56 mm....................................... 97
Tabel 4.16. Hasil Pengujian Modulus Elastisitas Leleh Baja Ø 7,56 mm .............. 98
Tabel 4.17. Hasil Uji Data Outlier Modulus Elastisitas Kuat Tarik Leleh Baja .... 98
Tabel 4.18. Kebutuhan Material Penyusun Beton Untuk Pengujian....................... 99
Tabel 4.19. Hasil Pengujian Kuat Desak Beton Umur 28 Hari............................... 101
Tabel 4.20. Hasil Uji Data Outlier Kuat Desak Beton ............................................ 101
Tabel 4.21. Rangkuman Hasil Pengujian Kuat Lentur............................................ 103
Tabel 4.22. Hasil Hitungan Kuat Lentur Balok Metode Dua Titik Pembebanan ... 105
Tabel 4.23. Rangkuman Perhitungan Momen Nominal Hasil Pengujian ............... 109
Tabel 4.24. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Pengujian Rerata dan
Momen Nominal Analisis .................................................................... 114
Tabel 4.25. Rangkuman Hitungan Momen Nominal Pengujian Tiap Balok dan
Momen Nominal Analisis .................................................................... 115
Tabel 4.26. Rasio Kekuatan Kapasitas Lentur Antara Momen Nominal Pengujian
Dengan Analisis ................................................................................... 116
Tabel 4.27. Rangkuman Perhitungan Lendutan Pengujian dan Analisis............. 117
Tabel 4.28. Hasil Uji Kenormalan........................................................................... 120
Tabel 4.29. Hasil Uji Homogenitas Variansi .......................................................... 121
Tabel 4.30. Hasil Uji One Way Anova .................................................................... 121
Tabel 4.31. Hasil Pengujian Perbandingan Tukey ................................................... 122
Tabel 4.32. Hasil Kesimpulan Uji Perbandingan Tukey ......................................... 123
Tabel 4.33. Hasil Pengujian Kadar Air dan Kerapatan Bambu Petung .................. 123
xviii
Tabel 4.34. Hasil Pengujian Kuat Geser dan Kuat Tekan Sejajar Serta Bambu
Petung................................................................................................... 123
Tabel 4.35. Hasil Pengujian Kuat Tarik Sejajar Serat Internodia dan Nodia
Tabel 4.36.
Bambu .................................................................................................. 124
Hasil Perhitungan Modulus Elastisitas Internodia dan Nodia
Bambu Petung....................................................................................... 124
Tabel 4.37. Hasil Pengujian MOR dan MOE Bambu Petung.................................. 124
Tabel 4.38.
Hasil Perbandingan Antara Kuat Tarik Leleh dengan Maksimum
Bambu Petung Nodia dan Baja............................................................. 125
Tabel 4.39. Hasil Perbandingan Nilai Kuat Lentur Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia takikan 10 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø7,56 . 125
Tabel 4.40. Hasil Perbandingan Nilai Kuat Lentur Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia takikan 20 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø7,56 . 125
Tabel 4.41. Hasil Perhitungan Antara Mn penguian dengan Mn Analisis Balok
Tulangan Bambu Petung ...................................................................... 126
Tabel 4.42. Hasil Perbandingan Mn Balok Pengujian Balok Tulangan Bambu
Petung Takikan 20 mm Terhadap Takikan 10 mm .............................. 127
Tabel 4.43. Hasil Perbandingan Nilai Mn Analisis dengan Mn Pengujian Balok
Tulangan Baja Ø 7,56........................................................................... 128
Tabel 4.44. Hasil Perbandingan Nilai Mn Pengujian Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia Takikan 10 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø 7,56 128
Tabel 4.45. Hasil Perbandingan Nilai Mn Pengujian Balok Tulangan Bambu
Petung Nodia Takikan 20 mm Terhadap Balok Tulangan Baja Ø 7,56 128
Tabel 4.46. Rekapitulasi Kondisi Tulangan Bambu Pada Balok Beton Pasca
Pengujian .............................................................................................. 131
xix
DAFTAR LAMPIRAN
Data Pengujian Benda Uji Bambu ...................................................................
A
Data Pengujian Agregat ...................................................................................
C
Data Pengujian Benda Uji Baja........................................................................
B
Data Mix Design...............................................................................................
D
Data Pola Keretakan Balok ..............................................................................
F
Data Pengujian Kuat Lentur Balok ..................................................................
Dokumen Administrasi Skripsi ........................................................................
xx
E
G
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
∆L
= Perubahan panjang (mm)
a
= Jarak rata-rata antara tampang lintang patah dan tumpuan luar yang
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)
h
= Tinggi (mm)
Ka
= Kadar air (%)
L
= Panjang (mm)
M
= Margin
Mmax
= Momen maksimum (kg.m)
Mn
= Momen nominal (kg.m)
terdekat, diukur
MOE = Modulus elastisitas bambu (N/mm2)
xxi
MOR = Modulus lentur bambu (N/mm2)
Mu
= Momen ultimate (kg.m)
Ø
= Diameter baja (mm)
p
= Selimut beton (mm)
pada 4 tempat pada sisi titik dari bentang (mm)
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)
xxii