skripsi - repository.ub.ac.idrepository.ub.ac.id/2030/1/rachman, muhammad arif.pdf · i kata...
TRANSCRIPT
PENGARUH KAIT KLEM SELANG DENGAN VARIASI
JARAK KAIT TERHADAP KUAT LENTUR BALOK BETON
BERTULANGAN BAMBU
SKRIPSI
TEKNIK SIPIL
Ditujukan untuk memenuhi persyaratan
memperoleh gelar Sarjana Teknik
MUHAMMAD ARIF RACHMAN
NIM. 135060107111017
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
MALANG
2017
i
KATA PENGANTAR
Segala Puji bagi Allah Subhanahu wata’ala atas rahmat dan hidayah-Nya
yang telah diberikan sehingga dimudahkan dalam penyelesaian tugas akhir
dengan judul “Pengaruh Kait Klem Selang dengan Variasi Jarak Kait terhadap
Kuat Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu” sebagai persyaratan untuk
menyelesaikan studi S1 di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Brawijaya.
Tugas akhir ini tidak dapat terselesaikan dengan lancar tanpa adanya doa,
bimbingan, serta bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, tak lupa penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Keluarga di rumah, ayah, mama, dan mbak Tika yang selalu memberi
dukungan, baik secara langsung maupun tidak langsung.
2. Ir. Sugeng P. Budio, MS., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Brawijaya.
3. Dr. Eng. Indradi Wijatmiko, ST., M.Eng. (Prac.), selaku Ketua Program
Studi S1 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Brawijaya
Malang.
4. Prof. Dr. Ir. Sri Murni Dewi, MS dan Dr. Eng. Ming Narto Wijaya, ST.,
M.Sc selaku dosen pembimbing selama skripsi berlangsung.
5. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmu mulai dari awal
perkuliahan hingga saat ini.
6. Bapak Sugeng, Mas Dino, dan Pak Hadi selaku admin Laboratorium
Struktur dan Bahan Konstruksi.
7. Rekan tim skripsi (Rahmi, Awi, dan Linda) yang telah bekerja sama dan
berjuang demi selesainya tugas akhir dan penelitian ini.
8. Kholis Hapsari Pratiwi yang selalu menemani, memberikan, dan
motivasi untuk selalu bersemangat dalam pengerjaan tugas akhir.
9. Sahabat-sahabat kuliah, Indomaret Plus (Abthal, Khalid, Adam, Salwa,
Mustika Ilusi, Retno, dan Indira), anak kontrakan (Irfan Nurdiansyah) ,
serta Sahabat lama (Dimas, Ryan, Fahmi, Doyon, dan Vancha) yang
selalu memberikan bantuan dan hiburan.
10. Segenap Keluarga Besar Mahasiswa Sipil Universitas Brawijaya yang
telah membantu dan mendukung selama masa perkuliahan.
Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penelitian yang
lainnya. Dan terimakasih atas semua bantuan dan doanya, semoga Allah
Subhanahu wata’ala membalas dengan kebaikan yang sudah diberikan.
Malang, Mei 2017
Penulis
ii
(Halaman kosong)
iii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .......................................................................................................... i
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... iii
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................... xiii
RINGKASAN ..................................................................................................................... xv
SUMMARY ....................................................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .................................................................................................... 1
1.1. Latar Belakang ...................................................................................................... 1
1.2. Identifikasi Masalah .............................................................................................. 2
1.3. Rumusan Masalah ................................................................................................. 2
1.4. Batasan Penelitian ................................................................................................. 3
1.5. Tujuan Penelitian .................................................................................................. 3
1.6. Manfaat Penelitian ................................................................................................ 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................... 5
2.1. Beton dan Beton Bertulang ................................................................................... 5
2.2. Material Penyusun Beton Bertulang ..................................................................... 6
2.2.1. Agregat Halus (Pasir) ........................................................................ 6
2.2.2. Agregat Kasar (Kerikil) ..................................................................... 7
2.2.3. Semen ................................................................................................ 8
2.2.4. Air ...................................................................................................... 8
2.2.5. Tulangan ............................................................................................ 9
iv
2.3. Bambu .................................................................................................................... 9
2.3.1. Bambu sebagai Tulangan beton ......................................................... 9
2.3.2. Kuat Tarik Bambu ............................................................................ 10
2.3.3. Perlakuan pada Bambu sebagai Tulangan ........................................ 11
2.4. Kuat Tekan Beton ................................................................................................ 12
2.5. Kuat Lekat antara Tulangan dan Beton ............................................................... 12
2.6. Kapasitas Lentur pada Balok Beton Bertulang .................................................... 13
2.7. Keruntuhan pada Balok Beton Bertulang ............................................................ 15
2.7.1. Keruntuhan Lentur (Flexure Failure) .............................................. 16
2.7.2. Keruntuhan Tarik Diagonal (Diagonal Tension Failure) ................ 16
2.7.3. Keruntuhan Geser Tekan (Shear Compression Failure) .................. 17
2.8. Lendutan pada Balok Beton Bertulang ................................................................ 17
2.9. Jarak Kait ............................................................................................................. 21
2.10. Klem Selang ......................................................................................................... 21
2.11. Hasil Penelitian Terdahulu .................................................................................. 22
2.12. Hipotesis Penelitian ............................................................................................. 24
BAB III METODE PENELITIAN ................................................................................... 25
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................................. 25
3.2. Variabel Penelitian ............................................................................................... 25
3.3. Alat dan Bahan Penelitian ................................................................................... 25
3.3.1. Alat Penelitian .......................................................................................... 25
3.3.2. Bahan Penelitian ...................................................................................... 26
3.4. Analisa Bahan ...................................................................................................... 27
3.4.1. Semen ....................................................................................................... 27
3.4.2. Air ............................................................................................................ 27
3.4.3. Agregat ..................................................................................................... 27
3.4.4. Tulangan .................................................................................................. 27
v
3.4.5. Beton ....................................................................................................... 27
3.4.6. Klem Selang ............................................................................................ 27
3.4.7. Besi Polos ................................................................................................ 27
3.5. Rancangan Penelitian .......................................................................................... 27
3.5.1. Rancangan Benda Uji Tekan ................................................................... 28
3.5.2. Rancangan Benda Uji Lentur .................................................................. 28
3.6. Prosedur Penelitian ............................................................................................. 29
3.6.1. Pembuatan Tulangan Bambu .................................................................. 29
3.6.2. Pengujian Kuat Tekan ............................................................................. 29
3.6.3. Pengujian Kuat Lentur ............................................................................ 30
3.7. Rancangan Analisis DAta ................................................................................... 32
3.7.1. P Teoritis ................................................................................................. 32
3.7.2. Lendutan Teoritis .................................................................................... 33
3.7.3. Uji Hipotesis ............................................................................................ 35
3.8. Diagram Alir Tahapan Penelitian ....................................................................... 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................... 41
4.1 Pengujian Bahan ................................................................................................. 41
4.1.1. Analisis Agregat Halus dan Kasar .......................................................... 41
4.1.2. Perencanaan Campuran Beton Normal ................................................... 42
4.2. Pembuatan dan Perawatan Benda Uji ................................................................. 43
4.3. Pengujian Slump ................................................................................................. 46
4.4. Pengujian Kuat Tekan ......................................................................................... 47
4.5. Pengujian Kuat Lentur Balok Bertulangan Bambu ............................................ 51
4.5.1. Pemodelan Beban .................................................................................... 51
4.5.2. Hasil Pengujian Lentur Balok Beton ....................................................... 51
4.6. Analisis Lentur balok Bertulangan Bambu ......................................................... 62
4.6.1. Teoritis .................................................................................................... 62
vi
4.6.2. Aktual ....................................................................................................... 65
4.6.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis ........................................................... 69
4.7. Analisis Lendutan Balok Bertulangan Bambu .................................................... 72
4.7.1. Teoritis ..................................................................................................... 72
4.7.2. Aktual ....................................................................................................... 75
4.7.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis ........................................................... 76
4.8. Pola Retak Balok Bertulangan Bambu ................................................................ 77
4.9. Lebar dan Panjang Retak Balok Bertulangan Bambu ......................................... 82
4.10. Analisis Tegangan Tulangan Bambu .................................................................. 85
4.11. Uji Hipotesis ........................................................................................................ 89
4.11.1. Metode Two-Way ANNOVA ................................................................... 89
4.11.2. Metode Analisis Regresi .......................................................................... 93
BAB V PENUTUP .............................................................................................................. 97
5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 97
5.2 Saran .................................................................................................................... 98
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 99
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
Lampiran 1 Data Hasil Analisa Gradasi Agregat ...................................................... 101
Lampiran 2 Data Hasil Analisa Kadar Air, Berat Jenis dan Penyerapan Agregat
................................................................................................................... 107
Lampiran 3 Data Hasil Berat Isi Agregat ................................................................... 109
Lampiran 4 Data Hasil Perencanaan Beton Normal ................................................. 111
Lampiran 5 Data Waktu Pengecoran dan Uji Tekan ................................................ 113
Lampiran 6 Data Hasil Uji Kuat Tekan ...................................................................... 115
Lampiran 7 Data Hasil Pengujian Pull Out ................................................................ 117
Lampiran 8 Perhitungan Kuat Lekat .......................................................................... 175
Lampiran 9 Perhitungan Teoritis Beban Maksimum ................................................ 183
Lampiran 10 Data Hasil Pengujian Lentur Balok ....................................................... 191
Lampiran 11 Perhitungan Lendutan Teoritis .............................................................. 293
Lampiran 12 Hasil Pengamatan Lebar Retak .............................................................. 305
Lampiran 13 Dokumentasi Pembuatan Benda Uji ...................................................... 307
xiv
(Halaman kosong)
ix
DAFTAR GAMBAR
No. Judul Halaman
Gambar 2.1 Hubungan Tegangan-Regangan Bambu dan Baja ................................. 11
Gambar 2.2 Perilaku Bambu yang Tidak Dilapisi Kedap Air ................................... 11
Gambar 2.3 Distribusi Tegangan dan Regangan pada Beton Bertulang .................. 15
Gambar 2.4 Distribusi Tegangan dan Regangan pada beton Bertulang Bambu ..... 15
Gambar 2.5 Ragam Keruntuhan pada Balok .............................................................. 15
Gambar 2.6 Pola Retak Keruntuhan Lentur ............................................................... 16
Gambar 2.7 Pola Retak Keruntuhan Tarik Diagonal ................................................. 17
Gambar 2.8 Pola Retak Keruntuhan Geser Tekan ..................................................... 17
Gambar 2.9 Kurva Trilinier Beban-Lendutan ............................................................ 18
Gambar 2.10 Tahap Pra Retak ........................................................................................ 18
Gambar 2.11 Variasi Distribusi Tegangan dan Retak pada Balok Beton Bertulang
..................................................................................................................... 19
Gambar 2.12 Klem Selang ............................................................................................... 21
Gambar 2.13 Pengencangan pada Klem Selang ............................................................ 22
Gambar 3.1 Benda Uji Balok dengan Beberapa Variasi ............................................. 31
Gambar 3.2 Skema Pengujian Balok Sederhana ......................................................... 31
Gambar 3.3 Setting Alat Pengujian Balok Sederhana ................................................. 32
Gambar 3.4 Definisi dari Distribusi Tegangan Balok Persegi Bertulangan Bambu
..................................................................................................................... 32
Gambar 3.5 Conjugate Beam pada Balok beton bertulangan Bambu ...................... 34
Gambar 4.1 Proses Pengecatan ..................................................................................... 43
Gambar 4.2 Proses Penaburan Pasir pada Tulangan ................................................. 44
Gambar 4.3 Penulangan Benda Uji ............................................................................... 45
x
x
Gambar 4.4 Benda Uji Balok dan Silinder .................................................................... 46
Gambar 4.5 Grafik Nilai Slump (cm) ............................................................................ 47
Gambar 4.6 Pengujian Mutu Beton ............................................................................... 49
Gambar 4.7 Perbandingan Hasil Uji Tekan Sikilder dan Hammer Test Balok ....... 50
Gambar 4.8 Bleeding yang Terjadi pada Beton ............................................................ 50
Gambar 4.9 Pemodelan Beban pada Benda Uji Balok ................................................ 51
Gambar 4.10 Beban Maksimum pada Balok B1 ............................................................. 52
Gambar 4.11 Beban Maksimum pada Balok B2 ............................................................. 53
Gambar 4.12 Lendutan pada Balok A0B1........................................................................ 54
Gambar 4.13 Lendutan pada Balok A0B2........................................................................ 54
Gambar 4.14 Lendutan pada Balok A1B1........................................................................ 55
Gambar 4.15 Lendutan pada Balok A1B2........................................................................ 55
Gambar 4.16 Lendutan pada Balok A2B1........................................................................ 55
Gambar 4.17 Lendutan pada Balok A2B2........................................................................ 55
Gambar 4.18 Keruntuhan pada Balok A2B1-1 ................................................................ 56
Gambar 4.19 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B1-1 ................... 57
Gambar 4.20 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A0B1 ....................... 59
Gambar 4.21 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A0B2 ....................... 59
Gambar 4.22 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B1 ....................... 60
Gambar 4.23 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B2 ....................... 60
Gambar 4.24 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A2B1 ....................... 61
Gambar 4.25 Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A2B2 ....................... 61
Gambar 4.26 Grafik Beban Maksimum Teoritis Setiap Benda Uji ............................. 65
Gambar 4.27 Kelengkungan yang Terjadi Pada Balok ................................................ 65
Gambar 4.28 Nilai Beban dan Lendutan saat Regangan 0.002 ..................................... 66
Gambar 4.29 Perbandingan Beban pada Benda Uji B1 ................................................. 68
Gambar 4.30 Perbandingan Beban pada Benda Uji B2 ................................................. 68
xi
Gambar 4.31 Perbandingan Beban Aktual dan Teoritis ............................................. 69
Gambar 4.32 Perbandingan Beban Aktual dengan Tidak Terdapat Kait .................. 71
Gambar 4.33 Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 12 cm ........................ 71
Gambar 4.34 Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 6 cm ......................... 71
Gambar 4.35 Conjugate Beam pada Balok Beton Bertulangan Bambu ..................... 72
Gambar 4.36 Lendutan Teoritis Balok .......................................................................... 75
Gambar 4.37 Lendutan Maksimum Aktual .................................................................. 76
Gambar 4.38 Lendutan Maksimum Aktual dan Teoritis ............................................ 77
Gambar 4.39 Pola Retak pada Balok A0B1-1 ................................................................. 79
Gambar 4.40 Pola Retak pada Balok A0B2-2 ................................................................. 79
Gambar 4.41 Pola Retak pada Balok A1B1-2 ................................................................. 80
Gambar 4.42 Pola Retak pada Balok A1B2-2 ................................................................. 80
Gambar 4.43 Pola Retak pada Balok A2B1-3 ................................................................. 81
Gambar 4.44 Pola Retak pada Balok A2B2-3 ................................................................. 81
Gambar 4.45 Keruntuhan Lekatan pada Balok ........................................................... 87
Gambar 4.46 Grafik Beban dan Rasio Tulangan untuk Jarak Kait Klem Selang yang
Berbeda ...................................................................................................... 93
Gambar 4.47 Grafik Pengaruh Pemasangan Jarak Kait Klem Selang terhadap Beban
............................................................................................................................................. 95
xii
xii
(Halaman Kosong)
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
No. Judul Halaman
Lampiran 1 Data Hasil Analisa Gradasi Agregat ...................................................... 101
Lampiran 2 Data Hasil Analisa Kadar Air, Berat Jenis dan Penyerapan Agregat
................................................................................................................... 107
Lampiran 3 Data Hasil Berat Isi Agregat................................................................... 109
Lampiran 4 Data Hasil Perencanaan Beton Normal ................................................. 111
Lampiran 5 Data Waktu Pengecoran dan Uji Tekan ............................................... 113
Lampiran 6 Data Hasil Uji Kuat Tekan ..................................................................... 115
Lampiran 7 Data Hasil Pengujian Pull Out ................................................................ 117
Lampiran 8 Perhitungan Kuat Lekat ......................................................................... 175
Lampiran 9 Perhitungan Teoritis Beban Maksimum ............................................... 183
Lampiran 10 Data Hasil Pengujian Lentur Balok ....................................................... 191
Lampiran 11 Perhitungan Lendutan Teoritis .............................................................. 293
Lampiran 12 Hasil Pengamatan Lebar Retak ............................................................. 305
Lampiran 13 Dokumentasi Pembuatan Benda Uji ...................................................... 307
xiv
(Halaman kosong)
xv
RINGKASAN
Muhammad Arif Rachman, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas
Brawijaya, Mei 2017, Pengaruh Kait Klem Selang dengan Variasi Jarak Kait
terhadap Kuat Lentur Balok Bertulangan Bambu, Dosen Pembimbing: Sri Murni
Dewi dan Ming Narto Wijaya.
Bahan material beton banyak digunakan dalam bidang konstruksi
dikarenakan memiliki kelebihan diantaranya kuat akan tekan yang tinggi dan
mudah dalam perawatan. Namun, disisi lain juga memiliki kekurangan yaitu kuat
akan tarik yang lemah sehingga dalam pembuatan sering dikombinasikan dengan
tulangan. Tulangan bambu merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi
penggunaan tulangan baja. Meskipun tegangan tarik bambu bisa dibandingkan
dengan baja, tetapi bambu memiliki kuat lekat yang rendah dengan beton sehingga
beton bertulang bambu masih kurang efektif dalam menerima beban. Sehingga
beton bertulang bambu dengan penambahan pemasangan kait berupa klem selang
diharapkan mampu menambah tegangan lekat pada beton. Pada penelitan ini
mengkaji mengenai pengaruh penggunaan kait berupa klem selang terhadap kuat
lentur balok bertulang bambu.
Pada penelitian ini, pembuatan benda uji berupa balok bertulang bambu
dengan kait klem selang berdimensi 18 x 25 x 160 cm dan variasi jarak pemasangan
kait klem selang adalah 12 cm dan 6 cm sebanyak 16 benda uji termasuk benda uji
kontrol (tanpa kait). Pengujian balok bertulang bambu dengan kait klem digunakan
untuk mengetahui berapa besar kapasitas beban yang dapat diterima. Besar
kapasitas beban yang diterima oleh balok tanpa kait klem selang (A0) rata-rata
sebesar 2783.09 kg. Sedangkan pada balok dengan kait klem selang dengan jarak
12 cm (A1) rata-rata sebesar 3213,74 kg dan jarak 6 cm (A2) rata-rata sebesar
3215.21 kg.
Berdasarkan uji statistik dengan metode Two-Way ANNOVA dan analisis
regresi didapatkan adanya pengaruh yang signifikan dengan dipasangnya kait klem
selang terhadap kuat lentur balok bertulang bambu dan terdapat interaksi antara
pemasangan jarak kait klem selang dengan rasio tulangan. Selain hasil kapasitas
beban yang dapat diterima dari pengujian lentur, didapatkan juga hasil pola retak
dan lebar retak pada balok bertulang bambu. Retak awal yang terjadi pada balok
merupakan retak lentur. Pola retak lentur yang terjadi, akan merambat dan
membentuk retak yang baru seiring bertambahnya beban. Lebar retak pada balok
bertulang bambu didapatkan hasil yang berbeda pada tiap variasi. Jumlah
pemasangan kait klem selang yang semakin banyak, maka jumlah retak yang terjadi
pada balok bertulang bambu semakin banyak pula.
Kata kunci: balok bertulang bambu dengan kait, klem selang, jarak kait, kuat
lentur, pola retak, lebar retak
xvi
(Halaman kosong)
xvii
SUMMARY
Muhammad Arif Rachman, Department of Civil Engineering, Faculty of
Engineering, University of Brawijaya, May 2017, The Influence of Hose Clamps
Hook with Variation of Hook’s Distance Against The Flexural Strength of
Bamboo Reinforced Concrete Beam, Supervised by Prof. Sri Murni Dewi and
Ming Narto Wijaya.
Concrete material is widely used in construction due to its high
compressive strength and easy maintenance. However, on the other hand it also
has shortcomings, such as poor tensile strength so in its making, concrete
material often combined with reinforcement. Bamboo reinforcement is an
alternative to reduce the use of steel reinforcement. Although bamboo is
comparable to steel build upon its tensile strength, it has poor adhesive strength
towards concrete so that the bamboo reinforced concrete is less effective in
receiving load. So, bamboo reinforced concrete with addition of hose clamps
hooks are expected to increase adhesive strength onto the concrete. This research
examines the influence of hose clamps hook towards the flexural strength of
bamboo reinforced concrete beam.
In this research, the specimens are 16 pieces of 18 x 25 x 160 cm bamboo
reinforced concrete with hose clamps hook using variations of hook’s distance (12
cm and 6 cm) including the control specimen (without hooks). The examinations
of bamboo reinforced beam using clamps hook are used to find out how large the
acceptable load is. The largest load the beam without hose clamps hook (A0)
received are in the average of 2783.09 kg. While on the beam with hose clamps
hook at distance of 12 cm (A1) is 3213.74 kg and at distance of 6 cm (A2) is
3215.21 kg.
Based on statistical tests with ANNOVA two-way methods and regression
analysis obtained a significant influence by the application of hose clamps hook
against the compressive strength of bamboo reinforced beams and an interaction
between the hook’s distance with reinforcement ratio. In addition to the results of
a capacity load from the flexural test, it also obtained the results of the pattern of
cracks and crack width on bamboo reinforced beam. Early cracks occurred on the
beam is a flexural cracks. The pattern of flexural cracks that occurs will form a
new cracks as the load increases. Crack width in the bamboo reinforced beam
obtained different results on each variation. The amount of hose clamps hook
applied, increase the amount of cracks that occurred on bamboo-reinforced
beams.
Keywords : bamboo reinforced beams using hooks, hose clamps, hooks, flexural
strength, crack pattern, crack width.
xviii
(Halaman kosong)
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi beton khususnya di Indonesia pada saat ini, membuat
konstruksi beton semakin banyak dipilih sebagai suatu bahan dalam konstruksi. Konstruksi
yang terbuat dari bahan beton ini memiliki banyak kelebihan seperti memiliki kuat tekan
yang tinggi, mudah dibentuk sesuai dengan yang diinginkan jika dalam kondisi segar, dan
mudah dalam hal perawatan. Sehingga banyak konstruksi bangunan lebih menggunakan
beton sebagai bahan materialnya.
Namun disisi lain, beton juga memiliki kekurangan salah satunya adalah kuat tarik
yang rendah. Sehingga dalam penggunaannya, beton sering dikombinasikan dengan
tulangan yang memiliki kuat tarik yang tinggi salah satunya adalah tulangan baja. Namun
untuk mengatasi ketergantungan akan penggunanan tulangan baja yang sering
dikombinasikan dengan beton ini karena semakin tinggi nilai jualnya dan semakin
terbatasnya sumber daya alam untuk membuat tulangan baja ini, maka digunakan inovasi
untuk mengganti tulangan baja dengan material lain yang memiliki harga cukup
terjangkau, mudah didapatkan, dan material yang ramah lingkungan, yaitu berupa tulangan
bambu.
Penggunaan bambu sebagai pengganti tulangan baja dapat dilakukan mengingat
kekuatan tarik bambu yang mendekati kekuatan tarik tulangan baja. Kekuatan tarik bambu
sejajar serat antara 200-300 MPa sehingga beberapa jenis bambu melampaui kuat tarik baja
mutu sedang. (Jansen, 1980). Namun dalam penggunaan beton bertulangan bambu terdapat
kelemahan yaitu kuat lekat bambu yang kurang baik dibandingkan tulangan baja. Pada saat
pasta beton mengeras, bambu tidak dapat menyerap air sehingga mengalami penyusutan.
Penyusutan bambu tersebut akan menimbulkan rongga udara di sekeliling tulangan bambu
yang mengakibatkan kekuatan beton menjadi menurun. Kekuatan beton ini berkaitan
dengan daya lekat antara bambu dan beton (Suseno,2001)
Penelitian yang meneliti mengenai perbaikan secara signifikan terhadap kekuatan
lekat tulangan bambu sudah banyak dilakukan. Perbaikan yang dilakukan antara lain
dengan menvernis tulangan bambu, dicat, diberi perekat cair, dan lain sebagainya.
2
Penelitian yang dilakukan oleh Lestari (2015) melakukan perbaikan kuat lekat
bambu dengan cara menambahkan kait. Lestari membuktikan bahwa penambahan kait
dapat meningkatkan tegangan lekat bambu dan juga meningkatkan kapasitas beban
maksimum.
Penelitian serupa dilakukan oleh Nanda (2016) yang meneliti pengaruh jarak kait
terhadap kuat lentur balok bertulangan bambu dengan kait. Pada penelitian menunjukkan
bahwa pengaruh jarak kait belum signifikan pada hasil uji lentur. Hal ini disebabkan
karena jarak memang memiliki pengaruh yang kecil dan terdapat pengaruh faktor lain
(rasio tulangan, mutu beton, jenis kait) pada rancangan yang lebih menonjol atau dominan.
Selain jarak kait, penetapan jenis kait berpengaruh pada kekuatan beton bertulangan
bambu. Penggunaan jenis kait dengan bahan kayu kamper pada beton berulangan bambu
menghasilkan nilai kapasitas beban maksimum yang lebih besar dibandingkan dengan
menggunakan kait berbahan dasar bambu. (Theadeira,2016)
Berdasarkan permasalahan tersebut, maka peneliti akan melakukan perubahan kait
dengan klem selang sebagai perkuatan terhadap kekuatan lekat bambu dan beton. Selain
memperhatikan masalah pemasangan klem selang, penelitian juga disertai dengan
pengkajian mengenai variasi jarak pemasangan klem selang.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang yang telah dijelaskan diatas, maka masalah dapat
diidentifikasi sebagai berikut:
1. Tingkat kelekatan yang dimiliki oleh balok bertulangan bambu terbilang rendah.
2. Peningkatan kuat kapasitas lentur balok dan kuat lekat beton bertulangan bambu
dapat dilakukan dengan pemberian takikan, tonjolan maupun kait pada beton.
1.3 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian yang telah dijelaskan di atas, maka dapat diambil rumusan
masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh penggunaan kait berupa klem selang dengan variasi jarak
terhadap kuat lentur balok beton bertulangan bambu?
2. Bagaimana pola retak yang terjadi dan penyebarannya ketika balok bertulangan
bambu dengan kait klem selang diberi pembebanan?
3. Bagaimana grafik hubungan interaksi antara beban yang diberikan pada balok (P)
dengan lendutan yang terjadi saat pembebanan (∆)?
3
1.4 Batasan Penelitian
Batasan masalah merupakan unsur yang diperlukan untuk memperjelas ruang
lingkup dalam penelitian, maka dari itu diberikan beberapa batasan masalah dalam
penelitian ini sebagai berikut :
1. Benda uji yang digunakan dalam penelitian adalah balok berukuran 18 x 25 x
160 cm.
2. Rasio tulangan bambu yang digunakan dalam penelitian ini dengan ukuran
tulangan sebagai variabel pembeda adalah sebesar 1,2 x 1,2 cm (0,96%) dan 1,5
x 1,5 cm (1,50%).
3. Jenis bambu yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu petung.
4. Ukuran kait klem selang yang digunakan dalam penelitian ini adalah Ø3/4” dan
Ø7/8”.
5. Jarak pemasangan kait klem selang yang digunakan dalam penelitian ini adalah
sebesar 6 cm dan 12 cm.
6. Pengencangan kait klem selang pada balok bertulangan bambu dengan ukuran
Ø3/4” dieratkan hingga 17 strips untuk dimensi tulangan 1,2 x 1,2 cm (0,96%).
7. Pengencangan kait klem selang pada balok bertulangan bambu dengan ukuran
Ø7/8” dieratkan hingga 28 strips untuk dimensi tulangan 1,5 x 1,5 cm (1,50%).
8. Mutu beton yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebesar 30 MPa.
9. Pemotongan kait klem selang setelah dieratkan adalah sebesar setengah
lingkaran klem yang terpasang.
10. Benda uji kontrol (beton bertulangan bambu tanpa klem selang) digunakan.
11. Pembebanan dalam penelitian ini dilakukan dengan kondisi dua titik
pembebanan.
1.5 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui pengaruh penggunaan kait berupa klem selang dengan variasi
jarak terhadap kuat lentur balok beton bertulangan bambu.
2. Untuk pola retak yang terjadi dan penyaluran saat balok bertulangan bambu
dengan kait klem selang diberi pembebanan.
4
1.6 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1. Bagi praktisi lapangan, antara lain:
a. Sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan bahan material konstruksi yang
terjangkau tetapi mempunyai kualitas baik, kekuatan yang cukup, dan layak
untuk dipakai sebagai bahan material konstruksi yang ramah lingkungan.
b. Sebagai referensi pemilihan bahan tulangan yang bisa menggantikan
penggunaan tulangan baja tanpa mengurangi aspek kuat lentur yang
diharapkan.
2. Bagi kalangan akademisi :
a. Sebagai informasi data kuat lentur beton bertulangan bambu dengan kait
berupa klem selang dengan variasi jarak kait sehingga dapat digunakan untuk
bahan pertimbangan penelitian selanjutnya.
b. Mengembangkan penelitian terdahulu tentang bambu sebagai tulangan pada
beton agar tulangan bambu ini dapat dipertimbangkan sebagai referensi bahan
konstruksi.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Beton dan Beton Bertulang
Beton merupakan salah satu bahan konstruksi yang telah umum digunakan untuk
bangunan gedung, jembatan, jalan, dan konstruksi lainnya. Beton merupakan satu kesatuan
yang homogen. Beton ini dibuat dengan mencampur agregat halus (pasir), agregat kasar
(kerikil), air, dan semen. Campuran tersebut akan mengeras seperti batuan. Pengerasan
terjadi karena peristiwa reaksi kimia antara semen dengan air. Sedangkan agregat halus
tidak mengalami proses kimia karena hanya berfungsi sebagai bahan pengisi yang diikat
oleh pasta. Pada umumnya, beton mengandung rongga udara sekitar 1% - 2%, pasta semen
(semen air) sekitar 25% - 40%, dan agregat (agregat halus dan agregat kasar) sekitar 60%-
75%.
Keuntungan beton antara lain:
1. Mudah dicetak. Keserasian beton untuk memenuhi kepentingan struktur dan
arsitektur. Beton dicor ketika masih cair dan menahan beban ketika telah
mengeras. Hal ini sangat bermanfaat, karena dapat dibuat berbagai bentuk.
2. Ekonomis. Merupakan pertimbangan yang sangat penting, meliputi: material,
kemudahan dalam pelaksanaan, waktu untuk konstruksi, pemeliharaan struktur,
daktilitas dan sebagainya.
3. Awet dan tahan lama, biaya pemeliharaan rendah.
4. Tahan api (sekitar 1 hingga 3 jam tanpa bahan kedap api tambahan).
Sementara kayu dan baja memerlukan bahan kedap api khusus untuk mencapai
tingkat seperti ini.
5. Dapat dicor di tempat.
6. Penyediaan material mudah.
7. Regiditas tinggi.(kekakuan tinggi).
6
Kekurangan beton antara lain:
1. Kekuatan tarik rendah (sekitar 10% dari kekuatan tekan), sehingga mudah
retak. Meskipun mungkin tidak terlihat, tetapi memungkinkan udara lembab
masuk melalui retak pada beton dan membuat baja tulangan berkarat.
2. Memerlukan biaya untuk bekisting, perancah (untuk beton cor ditempat) yang
tidak sedikit jumlahnya.
3. Kekuatan per satuan berat atau satuan volume yang relatif rendah.
Kekuatan beton berkisar antara 5 hingga 10% kekuatan baja meskipun berat
jenisnya kira-kira 30% dari berat baja. Oleh karena itu, struktur beton
membutuhkan berat yang lebih banyak. Alasan inilah yang menjadi dasar
mengapa jembatan bentang panjang dibuat dengan struktur baja.
4. Daktilitas Rendah.
5. Volume tidak stabil, tergantung waktu, rangkak dan susut. Beton mengalami
rangkak jangka panjang dan susut yang kurang menguntungkan beton itu
sendiri.
Beton bertulang merupakan gabungan dari dua jenis material yaitu beton dan
tulangan. Beton bertulang merupakan beton yang diberikan tulangan dengan luas dan
jumlah tulangan tertentu (sesuai persyaratan) dengan asumsi bahwa kedua material bekerja
bersama-sama dalam menahan gaya yang bekerja. Beton bertulang mempunyai sifat yang
kuat terhadap beban tarik maupun beban tekan. Kekuatan ini didapatkan atas kerjasama
antara beton yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi dan batang baja yang memberikan
kekuatan tarik pada beton yang memiliki daya tarik rendah.
Kekuatan beton bergantung pada kualitas material-material penyusunnya dan faktor
air semen yang kecil sehingga menghasilkan kekuatan beton yang tinggi. Menurut Nawy
(1998:25) yang harus dicapai oleh perencana adalah memperoleh campuran beton yang
kekuatannya optimum, dengan semen yang minimum, dan kemudahan pengerjaan yang
dapat diterima.
2.2. Material Penyusun Beton Bertulang
Beton merupakan suatu bahan konstruksi yang terdiri dari campuran berupa agregat
halus (pasir), agregat kasar (kerikil), semen, air, dan tulangan.
2.2.1. Agregat Halus (Pasir)
Agregat halus (pasir) adalah mineral alami yang berfungsi sebagai bahan pengisi
dalam campuran beton yang memiliki ukuran butiran kurang dari 5 mm atau lolos saringan
7
no.4 dan tertahan pada saringan no.200. Agregat halus (pasir) berasal dari hasil disintegrasi
alami dari batuan alam atau pasir buatan yang dihasilkan dari alat pemecah batu (stone
crusher).
Agregat halus yang akan digunakan harus memenuhi spesifikasi yang telah
ditetapkan oleh ASTM. Jika seluruh spesifikasi yang ada telah terpenuhi maka barulah
dapat dikatakan agregat tersebut bermutu baik. Adapun spesifikasi tersebut adalah :
1. Tidak mengandung lumpur lebih dari 5% terhadap berat kering. Apabila
melebihi 5% maka agregat halus harus dicuci terlebih dahulu.
2. Kadar liat terhadap berat kering tidak boleh melebihi 1%.
3. Gradasi agregat:
Sisa di atas ayakan 4 mm, harus minimum 2% berat.
Sisa di atas ayakan 1 mm, harus minimum 10% berat.
Sisa di atas ayakan 0,25 mm, harus berkisar antara 80% dan 95% berat.
4. Modulus kehalusan = 2,3 – 3,1 (ASTM C 35-37).
2.2.2. Agregat Kasar (kerikil)
Agregat kasar memiliki ukuran butir lebih besar dari 4,75 mm atau ukuran saringan
no.4 (ASTM). Agregat kaasr melipuri kerikil, batu pecah dan sebagainya. Ukuran dari
agregat kasar berpengaruh terhadap kekuatan beton setelah mengeras dan ketahanannya
terhadap kehancuran, cuaca dan berbagai hal-hal yang dapat menghancurkannya. Agregat
kasar mineral harus bersih dari kotoran organik dan harus berikatan sempurna dengan pasta
semen.
Agregat kasar yang digunakan pada campuran beton harus memenuhi persyaratan-
persyaratan sebagai berikut :
1. Tidak mengandung lumpur lebih dari 1% terhadap berat kering. Apabila melebihi
1% maka agregat kasar harus dicuci terlebih dahulu.
2. Gradasi agregat:
Sisa di atas ayakan 31,5 mm, harus minimum 0% berat.
Sisa di atas ayakan 4 mm, harus berkisar antara 90% dan 98% berat.
Selisih antara sisa-sisa kumulatif di atas dua ayakan yang berurutan adalah
maksimum 60% dan minimum 10% berat.
3. Modulus kehalusan = 7,49 – 9,55 (ASTM C 35-37)
8
2.2.3. Semen
Semen Portland (Portland Cement) adalah bahan bangunan yang bersifat hidrolis
yaitu bersifat perekat, mengeras bila bereaksi dengan air, tahan dan stabil dalam air yang
diperoleh dari hasil penghalusan butiran-butiran klinker (clinker) dengan tambahan
gipsum. Semen ini merupakan bahan berupa serbuk atau butiran yang sangat halus dengan
ukuran berkisar (45-75) µm, berwarna abu-abu kehijauan dan tidak stabil secara
termodinamis, yaitu cenderung bereaksi dengan air untuk membentuk produk hidrasi yang
stabil. Semen ini merupakan produk pabrik dari bahan-bahan baku alami yang memerlukan
teknologi tinggi dan biaya yang besar pula untuk memprosesnya.
Sesuai dengan tujuan pemakaianya, semen portland di Indonesia dibagi menjadi 5
jenis, yaitu :
a. Jenis I: Semen Portland untuk penggunaan umum yang tidak memerlukan
persyaratan- persyaratan khusus seperti yang disyaratkan pada jenis-jenis lain.
b. Jenis II: Semen Portland yang dalam penggunaanya memerlukan ketahanan
terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
c. Jenis III: Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan
kekuatan awal yang tinggi setelah pengikatan terjadi.
d. Jenis IV: Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan panas
hidrasi yang rendah.
e. Jenis V: Semen Portland yang dalam penggunaanya menuntut persyaratan sangat
tahan terhadap sulfat.
2.2.4. Air
Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang penting namun harganya paling
murah. Air diperlukan pada pembuatan beton untuk bereaksi dengan semen, serta
membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang
digunakan sebagai campuran harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam, alkali,
zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton.
Dalam pemakaian air untuk beton sebaiknya air memenuhi syarat sebagai berikut:
a. Tidak mengandung lumpur (benda melayang lainnya) lebih dari 2 gram/liter.
b. Tidak mengandung garam-garamm yang dapat merusak beton (asam, zat
organik, dan sebagainya) lebih dari 15 gram/liter.
9
c. Tidak mengandung senyawa klorida (Cl) lebih dari 0,5 gram/liter.
d. Tidak mengandung senyawa sulfat lebih dari 1 gram/liter.
2.2.5. Tulangan
Tulangan pada beton difungsikan untuk menahan gaya tarik maupun gaya tekan pada
komponen struktur. Pemasangan tulangan pada zona tarik disebut tulangan tarik sedangkan
pada zona tekan disebut tulangan tekan. Dalam pemberian tulangan diperlukan perhatian
terhadap material yang dipilih dan kondisi tulangan tersebut. Tulangan pada beton bisa
menggunakan baja maupun bambu.
2.3. Bambu
Bambu tergolong keluarga Gramineae (rumput-rumputan) disebut juga Hiant Grass
(rumput raksasa), berumpun dan terdiri dari sejumlah batang (buluh). Di Indonesia
ditemukan sekitar 60 jenis bambu, bambu Indonesia ditemukan di dataran rendah sampai
pegunungan dengan ketinggian sekitar 300 mdpl. Umumnya ditemukan ditempat-tempat
terbuka dan daerahnya bebas dari genangan air.
Bahan bambu dikenal masyarakat memiliki sifat-sifat yang baik untuk
dimanfaatkan, antara lain batangnya kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah dibelah, mudah
dibentuk, mudah dikerjakan, ringan, dan relatif murah.
2.3.1. Bambu sebagai Tulangan Beton
Bambu merupakan sumber bahan bangunan yang dapat diperbaharui dan banyak
tersedia di Indonesia. Bambu sudah lama dimanfaatkan untuk bangunan rumah, perabot,
alat pertanian, kerajinan, alat musik, dan makanan. Bambu yang dipanen dengan benar dan
diawetkan, akan memiliki sifat bahan yang kuat, fleksibel, dan murah, yang dapat
dimanfaatkan sebagai tulangan beton. Penggunaan bambu sebagai tulangan pada beton
merupakan alternatif pengganti tulangan baja dan telah banyak diteliti oleh peneliti-peneliti
terdahulu. Bambu memiliki kuat tarik yang cukup tinggi sehingga cocok jika
dikombinasikan dengan beton yang memiliki kuat tekan tinggi namun kuat tariknya
rendah.
Kelebihan yang dimiliki bambu sebagai tulangan pada beton, sebagai berikut:
Tulangan bambu jauh lebih murah apabila dibandingkan dengan baja
Bambu dapat diperoleh dengan mudah
Pertumbuhannya cepat
10
Bambu merupakan bahan konstruksi yang ringan
Material yang dapat diperbaharui dan memiliki kuat tarik yang tinggi
Dari kelebihan yang dimiliki oleh bambu sebagai tulangan pada beton, bambu
beberapa kelemahan. Kelemahan-kelemahan tersebut adalah:
Daya lekat dengan beton kurang baik.
Mudah menyerap air.
Mudah terbakar.
2.3.2. Kuat Tarik Bambu
Morisco (1999) mengemukakan bahwa pemilihan bambu sebagai bahan bangunan
didasarkan pada harga yang relatif rendah, pertumbuhan cepat, mudah ditanam, mudah
dikerjakan, serta keunggulan spesifik yaitu memiliki kekuatan tarik yang yang tinggi.
Pengujian kuat tarik dilakukan pada bambu Ori, bambu Petung, bambu Wulung, dan
bambu Tutul. Hasil dari pengujian bambu ditampilkan dalam Tabel 2.1, Tabel 2.2, dan
Gambar 2.1.
Tabel 2.1 Tegangan Tarik Bambu Oven
Jenis Bambu Tegangan Tarik (MPa)
Tanpa Nodia Dengan Nodia
Ori 291 128
Petung 190 116
Wulung 166 147
Tutul 216 74
Sumber: Morisco (1999)
Tabel 2.2 Kuat Batas dan Tegangan ijin Bambu
Macam Tegangan Kuat Batas Tegangan Izin
Kg/cm2 Kg/cm2
Tarik 981-3920 294.20
Lentur 686-2940 98.07
Tekan 245-981 78.45
E /tarik 196.1x103 196.1x10
3
Sumber: Morisco (1999)
11
Gambar 2.1 Hubungan Tegangan-Regangan Bambu dan Baja
Sumber: Morisco (1999)
2.3.3. Perlakuan pada Bambu sebagai Tulangan
Ghavarni (2004) menyatakan bahwa penelitian terkait bambu sebagai pengganti
tulangan didalam beton bertulang telah dilakukan sejak tahun 1979 di Brazil dan
Puertorico. Peningkatan kuat lekat atau adhesi antara tulangan dengan beton dapat
mencegah terjadinya selip. Bambu akan mengembang ketika pori bambu menyerap air dan
saat beton telah mengeras dan menyusut, bambu ikut menyusut dengan tingkat yang lebih
besar dari beton. Oleh karena itu, tulangan bambu perlu diberi perlakuan khusus berupa
pemberian lapisan kedap air dan kemudian dilumuri pasir. Sehingga permukaan bambu
akan menjadi kasar dan daya lekat bambu terhadap beton menjadi tinggi. Jika bambu tidak
diberi perlakuan seperti yang telah dijelaskan maka akan menyebabkan kondisi seperti
yang ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Perilaku Bambu yang Tidak Dilapisi Kedap Air
Sumber: Ghavarni (2004)
12
Keterangan Gambar 2.2:
(a) Bambu dalam Beton Segar,Bambu Tidak Dilapisi Cat dan Akan Menyerap Air
Beton
(b) Bambu Menyerap Air dan Mengembang Sehingga Menyebabkan Retak Pada
Beton
(c) Bambu Menyusut dan Membusuk Akibat Kontak dengan Udara Luar
2.4. Kuat Tekan Beton
Kekuatan tekan beton ditentukan oleh pengaturan dari perbandingan semen, agregat
kasar dan halus, air, dan berbagai jenis campuran. Perbandingan dari air terhadap semen
merupakan faktor utama didalam penentuan kekuatan beton. Semakin rendah perbandingan
air semen maka semakin tinggi kekuatan tekan yang dimiliki beton. (Wang, 1985:9).
Kekuatan tekan beton (f’c) dinyatakan dengan pengujian benda uji silinder berukuran
diameter 15 cm dan tinggi 30 cm yang telah berumur 28 hari. Kuat tekan beton ini
menggambarkan mutu dari beton tersebut. Kuat tekan dapat dihitung dengan persamaan
sebagai berikut:
Dimana : f’c = kuat tekan beton (N/mm2)
P = beban yang diberikan (N)
A = luas penampang yang tertekan (mm2)
2.5. Kuat Lekat antara Tulangan dan Beton
Salah satu persyaratan dalam struktur beton bertulang adalah adanya lekatan (bond)
antara tulangan dan beton, sehingga dengan anggapan bahwa apabila struktur beton
diberikan beban tidak terjadi slip antara baja tulangan dan beton dengan memberikan
panjang penyaluran yang cukup. Pengangkuran mekanis dari ujung tulangan dapat
digunakan untuk mendapatkan integritas dari sistem, tulangan harus diangkurkan dengan
jalan menanamkannya melewati titik dimana beban menimbulkan tarik maksimum dengan
jarak yang cukup untuk mengembangkan kapasitas tarik penuh dari batang tulangan
(Wang,1993:197).
Tegangan lekatan adalah tegangan geser pada permukaan beton yang ditimbulkan
akibat adanya gaya tarik dan tekan pada baja. Jika tegangan lekat melalui suatu nilai batas,
baja tulangan berubah tempat atau bergeser, perubahan tempat ini menimbulkan tegangan
luncur untuk menahan penggeseran (Rooseno,1954:36).
13
Mekanisme lekatan antara baja tulangan dan beton menurut Nawy (1998),
MacGregor, J.M (1992) dan Noruji (1996) dibentuk antara lain dengan adanya:
1. Adhesi, yaitu ikatan kiwiawi yang terbentuk pada seluruh bidang kontak antara
beton dan tulangan akibat adanya proses reaksi pengerasan antara air dan semen.
2. Gripping, yaitu pegangan akibat penyusutan dari beton yang telah mengering di
sekeliling beton.
3. Friksi, yaitu disebabkan adanya permukaan yang tak beraturan pada bidang
kontak antara baja tulangan dan beton.
4. Interlocking, yaitu disebabkan adanya interaksi antara ulir baja tulangan dengan
matrik beton yang mengelilinginya, namun hal ini tidak terjadi pada baja
tulangan polos.
Menurut Nawy (1998) ada 3 jenis pengujian yang dapat menentukan kualitas lekatan
elemen tulangan yaitu Pull Out, Embedded Rod dan Pengujian Balok. Keruntuhan yang
terjadi pada beton bertulang dapat terjadi pada saat pengujian biasanya ditunjukkan oleh
salah satu atau lebih dari peristiwa berikut:
1. Transverse Failure yaitu adanya retak pada beton arah transversal atau
melintang akibat tegangan tarik yang tidak dapat ditahan oleh selimut beton,
keruntuhan ini akan menurunkan tegangan lekat antara baja tulangan dan beton.
2. Splitting Failure yaitu adanya retak pada beton arah longitudinal atau
memanjang akibat tegangan radial geser yang tidak dapat ditahan oleh selimut
beton, keruntuhan ini akan menurunkan tegangan lekat antara baja tulangan dan
beton.
3. Pull Out Failure atau Selip yaitu kondisi dimana baja tulangan tercabut dari
beton tanpa mengalami retak yang diakibatkan komponen tegangan geser yang
memecah lekatan antara baja tulangan dan beton.
4. Baja tulangan mencapai leleh yaitu apabila baja tulangan meleleh diikuti oleh
kontraksi atau pengecilan diameter tulangan.
2.6. Kapasitas Lentur pada Balok Beton Bertulang
Lentur pada balok merupakan akibat dari adanya regangan yang timbul karena
adanya beban luar. Beban-beban yang bekerja pada struktur, baik berupa beban hidup,
beban mati maupun beban lain seperti beban angin ataupun beban karena susut dan beban
14
yang bekerja karena perubahan temperatur akan menyebabkan adanya lentur dan deformasi
pada elemen struktur.
Menurut Nawy (1998), apabila bebannya bertambah, maka pada balok terjadi
deformasi dan regangan tambahan yang mengakibatkan timbulnya (atau bertambahnya)
retak lentur di sepanjang bentang balok. Bila bebannya semakin bertambah, pada akhirnya
dapat terjadi keruntuhan elemen struktur, yaitu pada saat beban luarnya mencapai kapasitas
elemen. Taraf pembebanan demikian disebut keadaan limit dari keruntuhan pada lentur.
Tegangan-tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur luar. Tegangan ini
hampir selalu menentukan dimensi geometris penampang beton bertulang. Proses desain
yang mencakup pemilihan dan analisis penampang biasanya dimulai dengan pemenuhan
persyaratan terhadap lentur, kecuali untuk komponen struktur yang khusus seperti pondasi.
Asumsi-asumsi yang digunakan dalam menetapkan perilaku penampang adalah
sebagai berikut:
a) Distribusi regangan dianggap linier, asumsi ini berdasarkan hipotesis Bernauli
yaitu penampang yang datar sebelum mengalami lentur akan tetap datar dan
tegak lurus terhadap sumbu netral setelah mengalami lentur.
b) Regangan pada baja dan beton disekitarnya sama sebelum terjadi retak pada
beton atau leleh pada baja
c) Beton lemah terhadap tarik. Beton akan retak pada taraf pembebanan kecil yaitu
10% dari kekuatan tekannya. Akibatnya bagian beton yang mengalami tarik
pada penapang diabaikan dalam perhitungan analisis dan desain, juga tulangan
tarik yang ada dianggap memikul gaya tarik tersebut.
Agar keseimbangan gaya horisontal terpenuhi, gaya tekan C pada beton dan gaya
tarik T pada tulangan harus saling mengimbangi, maka C = T, distribusi tegangan dan
regangan pada penampang balok dapat dilihat pada Gambar 2.3.
Menurut Dipohusodo (1994:28) pada penampang balok kondisi awal baja tulangan
dianggap teregang secara serempak dengan nilai regangan diukur pada pusat beratnya.
Namun, distribusi tegangan tekan aktual yang terjadi memiliki bentuk parabola sehingga
Whitney mengusulkan untuk menggunakan tegangan segiempat ekuivalen yang dapat
memudahkan perhitungan gaya tekan tanpa harus kehilangan ketelitian (Nawy, 1998:82).
15
Gambar 2.3. Distribusi Tegangan dan Regangan pada Beton Bertulang
Sumber: Nawy (1998:83)
Analisis mengenai kapasitas lentur pada balok bertulangan bambu telah dilakukan
oleh Ghavarni (2005). Distribusi tegangan dan regangan pada balok bertulangan bambu
dapat dilihat pada Gambar 2.4 . Analisis balok bertulangan bambu menggunakan prinsip
keseimbangan antara gaya tekan pada beton (C) dan pada tulangan bambu (T). Gaya tarik
pada tulangan bambu (T) diperoleh dari hasil perkalian tegangan lekatan (pull-out) dengan
luas geser. Hal ini berdasarkan keruntuhan yang terjadi pada balok beton bertulangan
bambu diakibatkan oleh hilangnya lekatan antara tulangan bambu dengan beton.
Gambar 2.4. Distribusi Tegangan dan Regangan pada Beton Bertulang Bambu
Sumber: Ghavarni (2005)
2.7. Keruntuhan pada Balok Beton Bertulang
Gambar 2.5. Ragam keruntuhan pada balok
Sumber: Nawy (1998)
16
Ragam keruntuhan balok merupakan fungsi dari kelangsingan balok yaitu
perbandingan antara bentang geser (av) dan tinggi efektif (d) balok. Keruntuhan yang
terjadi pada balok ditandai dengan munculnya retakan pada balok. Nawy (1998)
mengkategorikan ragam keruntuhan menjadi tiga yaitu keruntuhan lentur, keruntuhan tarik
diagonal dan keruntuhan tekan akibat geser.
2.7.1. Keruntuhan Lentur (Flexure Failure)
Keruntuhan lentur terutama terjadi pada sepertiga tengah bentang. Beberapa retak
halus berarah vertikal terjadi didaerah tengah bentang. Retak-retak ini diakibatkan oleh
tegangan geser (υ) yang sangat kecil dan tegangan lentur (f ) yang sangat dominan yang
besarnya hampir mendekati tegangan utama horizontal (ft maks) (Nawy, 1998). Apabila beban
bertambah terus, maka retak-retak pada tengah bentang akan bertambah, dan retak awal
yang sudah terjadi akan semakin melebar dan semakin panjang menuju garis atau sumbu
netral. Hal ini bersamaan dengan semakin besarnya lendutan di tengah bentang. Apabila
balok tersebut underreinforced, maka keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan daktail
yang ditandai terlebih dahulu dengan lelehnya tulangan tarik.
Gambar 2.6. Pola retak keruntuhan lentur
Sumber: Nawy (1998:154)
2.7.2. Keruntuhan Tarik Diagonal (Diagonal Tension Failure)
Keruntuhaan diawali dengan mulai terjadinya retak-retak di tegah bentang, berarah
vertikal yang berupa retak halus yang diakibatkan oleh lentur. Kemudian diikuti dengan
rusaknya lekatan antara tulangan dengan beton sekitarnya pada perletakan. Menurut Nawy
(1998) keruntuhan ini terjadi apabila kekuatan balok dalam diagonal tarik lebih kecil
daripada kekuatan lenturnya. Tanpa peringatan sebelum runtuh, dua atau tiga retak
diagonal terjadi pada jarak sekitar 1,5d sampai 2d dari muka perletakan. Retak diagonal
akan melebar ke dalam retak tari diagonal utama untuk mencapai kestabilannya.
Sedangkan, retak lentur tidak menjalar ke garis aau sumbu netral, pada kegagalan getas
17
(brittle) ini lendutan yang terjadi kecil. Balok yang mengalami keruntuhan tarik diagonal,
mempunyai perbandingan antara bentang geser (a), dengan tinggi penampang (d) sebesar
2,5–5,5 untuk beban perpusat.
Gambar 2.7. Pola retak keruntuhan tarik diagonal
Sumber: Nawy (1998:154)
2.7.3. Keruntuhan Geser Tekan (Shear Compression Failure)
Keruntuhan ini dimulai dengan timbulnya retak lentur yang halus berarah vertikal
pada tengah bentang, tetapi tidak menjalar karena terjadinya kehilangan lekatan antara
tulangan longitudinal dengan beton disekitarnya pada daerah perletakan. Hal tersebut
diikuti dengan retak miring yang lebih curam daripada retak diagonal tarik secara tiba-tiba.
Kecepatan menjalar semakin berkurang sebagai akibat dari hancurnya beton pada tepi yang
tertekan dan terjadinya redistribusi tegangan pada daerah atas. Ragam keruntuhan ini
bersifat getas, namun demikian keruntuhan getas ini harus dihindari karena sifatnya yang
tidak memberi peringatan terlebih dahulu.
Gambar 2.8. Pola retak keruntuhan geser tekan
Sumber: Nawy (1998:154)
2.8. Lendutan pada Balok Beton Bertulang
Komponen struktur harus memenuhi kemampuan kelayanan (serviceability) pada
tingkat beban kerja (layan) atau mampu menjamin tercapainya perilaku struktur yang
18
cukup baik. Kemampuan kelayanan batas hanya dalam strata beban kerja, tidak pada kuat
batas dan ditentukan oleh lendutan, retak, korosi tulangan dan rusaknya permukaan balok.
Lendutan merupakan deformasi yang terjadi akibat adanya beban yang bekerja pada suatu
balok. Dalam mengevaluasi apakah balok masih cukup baik untuk digunakan, perencana
harus melakukan evaluasi lendutan dan perilaku retak pada balok. Menurut Nawy
(1998:256), hubungan beban-defleksi (load-deflection) balok beton bertulangan pada dasarnya
dapat diidealisasikan menjadi bentuk trilinier seperti pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9. Kurva Trilinier Beban-Lendutan
Sumber: Nawy (1998:256)
Sebelum terjadinya retak (rupture), terdapat tiga daerah dari idealisasi beban-
lendutan antara lain
1. Daerah I: Tahap Pra Retak (Precracking stage)
Gambar 2.10. Tahap Pra Retak
Pada daerah ini batang structural belum terjadi retak akibat pembebanan.
Daerah I (praretak) pada dasarnya berupa garis lurus yang memperlihatkan perilaku
elastis penuh, Tegangan tarik maksimum pada balok di daerah ini kurang dari kekuatan
tarik lenturnya yang kurang dari modulus retak (rupture) (fr) beton. Kekakuan lentur
EI dari balok dapat diestimasi dengan modulus young Ec dari beton dan momen inersia
19
penampang beton bertulang tak retak. Daerah praretak berhenti ketika tegangan beton
mencapai kekuatan modulus rupture-nya (fr) yang diperlihatkan dengan munculnya
retak lentur pertama pada balok.
2. Daerah II: Tahap Pasca Retak (Postcracking stage)
Praretak berakhir saat munculnya retak pertama dan selanjutnya bergerak
menuju daerah kedua. Hampir semua balok terletak pada daerah ini saat beban mulai
bekerja. Saat beban bekerja balok akan mengalami keretakan di sepanjang bentangnya.
Jika balok pada tumpuan sederhana dibebani maka akan mengalami retak yang
semakin lebar dan dalam pada lapangan, sedangkan pada tumpuan hanya terjadi retak
minor yang tidak lebar. Apabila sudah terjadi letak lentur, kontribusi kekuatan tarik
beton tidak ada lagi dan mengakibatkan menurunnya kekuatan lentur penampang. Hal
ini ditunjukkan oleh kurva beban-defleksi pada daerah ini semakin landai dibandingkan
daerah tahap praretak. Semakin besar retaknya, akan semakin berkurang kekakuannya
sampai mencapai suatu nilai yang berupa lower-bound (batas bawah) sehubungan
dengan momen inersia penampang retak. Gambar 2.11. Section 2a menunjukan
distribusi tegangan pada saat terjadinya retak pada balok beton.
Gambar 2.11. Variasi distribusi tegangan dan retak pada balok beton bertulang
20
3. Daerah III: Tahap Retak Postserviceability
Pada tahap ini kekakuan penampang hilang karena retak yang cukup banyak
dan lebar disepanjang bentang. Sehingga pada kurva beban-lendutan pada daerah III ini
jauh lebih datar daripada daerah-daerah sebelumnya. Apabila beban terus-menerus
bertambah, maka regangan pada tulangan tarik (εs) akan terus bertambah melebihi
regangan lelehnya (εy) tanpa adanya tegangan tambahan. Balok dikatakan telah runtuh
secara struktural apabila tulangan tariknya mulai leleh. Balok ini terus-menerus
mengalami defleksi tanpa adanya tambahan beban dan retak semakin terbuka sehingga
garis netral mendekati serat tepi tekan. Hal ini menyebabkan keruntuhan sekunder yang
dapat mengakibatkan kehancuran total pada beton.
Adapun menurut SNI 2002, lendutan harus diperhitungkan dan dibatasi
sehingga mempunyai kekuatan yang cukup. Tabel 2.3. menunjukkan besarnya lendutan
izin maksimum pada setiap komponen struktur.
Tabel 2.3 Lendutan Izin Maksimum
Sumber: SNI, 2002
21
2.9. Jarak Kait
Jarak kait adalah jarak antara kait berupa klem selang dengan kait yang lainnya pada
1 tulangan. Jenis keruntuhan yang dapat terjadi karena pengaruh dari jarak kait adalah
keruntuhan geser. Semakin dekat atau rapat jarak antar kait maka keruntuhan geser yang
didapatkan akan semakin kecil, begitu pula jika semakin semakin jauh atau renggang maka
keruntuhan geser yang akan didapat semakin besar.
2.10. Klem Selang
Klem selang digunakan dalam berbagai kebutuhan sehari-hari seperti pada bidang
kelautan, industry, pertanian dan kimia. Klem selang banyak digunakan sebagai pengaman
ujung dari selang ke regulator dan selang ke kompor gas. Instalasi klem selang sangat
mudah, pengguna hanya perlu memberikan gaya torsi pada klem selang. Penggunaan klem
selang diharapkan dapat memberikan gaya lekatan yang lebih baik antara tulangan bambu
dan beton.
Gambar 2.12 Klem Selang
Hal yang harus diperhatikan dalam instalasi klem selang adalah pengencangannya.
Pengencangan klem selang yang salah dapat menyebabkan kerusakan tulangan pada beton
bertulangan bambu. Pengencangan sendiri dilakukan untuk memberikan gaya pada klem
selang. Pengencangan klem selang harus dilakukan dengan memperhatikan torsi
pengencangan yang sesuai. Pada pipa jika klem selang terlalu ketat maka akan terjadi
deformasi parah pada selang dan menyebabkan kerusakan serta kebocoran selang.
Kerusakan disebabkan oleh tapak atau jejak permanen yang dalam atau retak yang
dihasilkan oleh tekanan klem selang.
22
Gambar 2.13 Pengencangan pada Klem Selang
2.11. Hasil Penelitian Terdahulu
1. Jurnal berjudul “Model Balok Beton Bertulangan Bambu sebagai Pengganti
Tulangan Baja” disusun oleh Agus Setiya Budi, Kusno Adi Sambowo, dan Ira
Kurniawati dari Universitas Sebelas Maret pada tahun 2013. Pada penelitian ini,
pengujian yang dilakukan berupa pengujian kapasitas lentur balok beton
bertulangan bambu dengan menggunakan tipe tulangan bambu polos dan tipe
tulangan bambu takikan. Penggunaan tipe tulangan polos dan tipe tulangan bambu
masing-masing berasal dari jenis bambu Petung dan Wulung. Balok beton
berukuran 10 x 15 x 17 cm dengan metode pengujian fourth point loading system.
Dibuat benda uji balok beton bertulangan baja dengan diameter 10 mm sebagai
pembanding.
Hasil penelitian:
Tulangan bambu takikan dapat meningkatkan kapasitas lentur balok, yaitu
sekitar 110% terhadap tulangan bambu Petung polos dan sekitar 118% terhadap
tulangan bambu Wulung polos.
Kapasitas lentur balok tulangan bambu Petung takikan sekitar 41% dan
kapasitas lentur balok tulangan bambu Wulung takikan sekitar 28% terhadap
kapasitas balok tulangan baja polos.
2. Jurnal berjudul “Kuat Lekat Tulangan Bambu Wulung dan Petung Takikan
pada Beton Normal” disusun oleh Agus Setiya Budi dan Sugiyarto dari
Universitas Sebelas Maret pada tahun 2013. Benda uji yang digunakan dalam
penelitian ini adalah beton silinder dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.
Tulangan bambu takikan berdimensi panjang 50 cm, lebar 1,5 cm, dan tebal 0,52
23
cm ditanam pada pusat beton silinder sedalam 15 cm. Sebagai pembanding,
digunakan tulangan baja polos berdiameter 10 mm.
Hasil penelitian:
Nilai kuat lekat rata-rata beton dengan tulangan baja polos adalah 0,127 Mpa.
Nilai kuat lekat rata-rata beton dengan tulangan bambu Petung takikan sejajar
sebesar 0,004818 MPa dan takikan tidak sejajar sebesar 0,007758 MPa.
Nilai kuat lekat rata-rata beton dengan tulangan bambu Wulung takikan sejajar
sebesar 0,002433 MPa dan takikan tidak sejajar sebesar 0,007076 MPa.
3. Jurnal berjudul “Peningkatan Kinerja Tulangan Bambu Pada Balok Beton
Bertulangan dengan Cara Perbaikan Kuat Lekat” disusun oleh Abdul Rochman
dari Universitas 22 Muhamadiyah Surakarta pada tahun 2005. Pada penelitian ini
dilakukan peningkatan kuat lekat tulangan bambu dengan cara melapisi permukaan
tulangan hingga kedap air. Pelapisan tulangan bambu dengan bahan kedap air
seperti vernis maupun teknik pembuatan tulangan bambu dengan cara pemilinan
bertujuan untuk mengurangi pengaruh kembang susut yang dimiliki oleh bambu.
Pengujian dilakukan dengan menggunakan benda uji balok berukuran 100 x 150 x
1500 mm sebanyak 9 buah.
Hasil penelitian:
Perbaikan kuat lekat meningkatkan kinerja tulangan bambu pada balok beton.
Beban retak awal meningkat 9,2% pada balok uji dengan tulangan bambu
divernis dan 20,1 % pada balok uji dengan tulangan bambu dipilin.
Beban maksimum meningkat 16,21% pada balok uji dengan tulangan bambu
divernis dan 32,43% pada balok uji dengan tulangan bambu dipilin.
4. Jurnal berjudul “Pengaruh Modifikasi Tulangan Bambu Gombong terhadap
Kuat Cabut Bambu pada Beton” disusun oleh Herry Suryadi, Matius Tri Agung,
dan Eigya Bassita Bangun dari Universitas Katolik Parahyangan pada tahun 2013.
Pada penelitian ini dilakukan modifikasi tulangan bambu untuk meningkatkan kuat
cabut bambu pada beton dengan cara melilitkan kawat tali dan memberikan
tonjolan pada tulangan bambu. Uji kuat cabut dilakukan dengan membenamkan
tulangan bambu sedalam 15 cm pada silinder beton dengan diameter 15 cm dan
tinggi 30 cm.
24
Hasil penelitian:
Modifikasi tulangan bambu mampu meningkatkan kuat cabut antara bambu
dan beton, hal ini ditunjukkan dengan besarnya rata-rata tegangan cabut
tulangan bambu yang dimodifikasi lebih besar dibandingkan dengan tulangan
bambu polos.
Ragam kegagalan pada tulangan bambu yang dililit dengan kawat adalah
kegagalan tumpu pada bambu. Lilitan kawat sudah tidak dapat lagi
mempertahankan posisinya sehingga tulangan bambu terlepas dari lilitan kawat
dan akhirnya tulangan bambu tercabut.
Ragam kegagalan pada tulangan bambu yang diberi tonjolan adalah kegagalan
geser pada tonjolan yang ditandai dengan terlepasnya tonjolan tersebut dengan
kegagalan searah dengan serat bambu.
2.12. Hipotesis Penelitian
Berdasarkan tinjauan pustaka diatas maka dapat diambil hipotesis sebagai berikut:
1. Jarak kait berupa klem selang berpengaruh terhadap kuat lentur balok
bertulangan bambu.
2. Jarak kait berupa klem selang berpengaruh terhadap respon lentur balok beton
bertulangan bambu.
25
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Laboratorium Struktur dan
Bahan Konstruksi Jurusan Teknik Sipil FT-UB. Waktu penelitian yang dilaksanakan pada
Semester Ganjil tahun ajaran 2016-2017.
3.2. Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini variabel yang digunakan adalah variabel bebas dan variabel
terikat. Pengertian dari variabel bebas itu sendiri adalah variabel yang menyebabkan atau
memengaruhi, yaitu faktor-faktor yang diukur, dimanipulasi atau dipilih oleh peneliti untuk
menentukan hubungan antara fenomena yang diamati. Sedangkan pengertian dari variabel
terikat adalah faktor-faktor yang diamati dan diukur untuk menentukan adanya pengaruh
variabel bebas, yaitu faktor yang muncul, atau tidak muncul, atau berubah sesuai dengan
yang diperkenalkan oleh peneliti. Variabel yang digunakan dalam penelitian ini dapat
dilihat dalam Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Variabel Penelitian
Pengujian Pengujian Lentur pada Balok
Varibel Bebas Pemasangan kait klem selang dengan jarak kait sebagai variabel
pembeda sebesar 12 cm dan 6 cm.
Variabel Terikat Kuat Lentur, lendutan dan pola retak
3.3. Alat dan Bahan Penelitian
3.3.1. Alat Penelitian
Macam alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Satu set ayakan untuk analisis agregat, baik agregat kasar maupun agregat halus
26
2. Timbangan dengan kapasitas 150 kg dengan ketelitian 100 gr. Timbangan
dengan kapasitas 5 kg dengan ketelitian 1 gr.
3. Cetakan atau bekisting balok beton bertulang dengan ukuran yang sudah
ditentukan.
4. Sendok semen.
5. Talam.
6. Cetakan beton dengan bentuk silinder.
7. Jangka sorong.
8. Mistar pengukur.
9. Obeng.
10. Kapur tulis.
11. Mesin pencampur beton (concrete mixer).
12. Satu set alat uji slump beton.
13. Mesin untuk uji tekan beton berbentuk silinder.
14. Alat pengukur besarnya lendutan berupa LVDT (Linear Variable Differential
Transformer).
15. Rangka penguji sebagai tempat benda uji pada saat pengujian (Loading frame).
16. Dongkrak Hidraulik (Hydraulic Jack) dan Load cell, untuk pemberian beban
secara bertahap.
3.3.2. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan dalam pengujian ini sebagai berikut:
1. Agregat Halus (Pasir).
2. Agregat Kasar (Kerikil).
3. Semen Gresik PPC (Portland Pozzolan Cement).
4. Air PDAM Kota Malang.
5. Bambu Petung.
6. Klem Selang.
7. Besi Polos.
8. Bendrat.
9. Cat.
27
3.4. Analisis Bahan
3.4.1. Agregat
Agregat yang digunakan dalam penelitian ini dioptimalkan agar keadaannya
mendekati keadaan yang sebenarnya di lapangan dan dijaga dari kotoran organik, lumpur
dan sampah yang dapat merusak kualitas beton. Pengujian meliputi analisis ayakan, berat
jenis, dan penyerapan berdasarkan standar ASTM C-33.
3.4.2. Semen
Semen, Portland Pozzolan Cement (PPC) merk Semen Gresik yang digunakan dalam
penelitian sebagai bahan untuk campuran beton tidak dilakukan pengujian secara khusus,
semen dikatakan dalam keadaan baik dan layak untuk digunakan apabilan semen tersebut
tidak dalam keadaan mengeras atau menggumpal.
3.4.3. Air
Air yang digunakan dalam penelitian ini tidak dilakukan pengujian secara khusus
karena merupakan air bersih yang berasal dari PDAM Kota Malang.
3.4.4. Tulangan
Tulangan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu dengan jenis
Bambu Petung yang berasal dari Kota Malang dan tidak dilakukan penggujian secara
khusus.
3.4.5. Beton
Mutu beton (f’c) yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebesar 30 MPa.
3.4.6. Klem Selang
Dalam penelitian ini, klem selang digunakan sebagai bahan pelekat beton dan
bambu. Ukuran dari klem selang yang digunakan adalah Ø3/4” dan Ø7/8”. Klem selang
yang digunakan tidak dilakukan pengujian secara khusus.
3.4.7. Besi Polos
Dalam penelitian ini, besi polos digunakan sebagai sengkang atau begel pada balok
beton bertulangan bambu. Ukuran dari besi polos yang digunakan adalah Ø6-200 mm.
28
3.5. Rancangan Penelitian
Penelitian yang dilakukan menggunakan balok bertulangan bambu yang berdimensi
18 cm x 25 cm x 160 cm, dengan variasi sampel sebagai berikut:
Faktor A = Jarak klem selang 12 cm dan 6 cm.
Faktor B = Rasio tulangan 0,96% dan 1,5%.
3.5.1. Rancangan Benda Uji Tekan
Untuk mengetahui mutu beton yang direncanakan sudah sesuai atau belum maka
dilakukan uji tekan beton. Rancangan benda uji tekan yang dilaksanakan pada penelitian
ini menggunakan mutu beton (f’c) sebesar 30 MPa. Benda uji atau campuran di cetak
menggunakan silinder berdiameter 15 cm dengan tinggi 30 cm.
3.5.2. Rancangan Benda Uji Kuat Lentur
Semua faktor tidak diabaikan dalam penelitian ini. Ragam yang terdapat dalam
penelitian ini melibatkan dua faktor yaitu faktor A dan faktor B. Faktor-faktor yang
digunakan dalam penelitian ini pada uji kuat lentur terdapat pada Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Faktor Benda Uji Kuat Lentur
Faktor Taraf/Level Keterangan
A (Jarak Klem Selang)
a0 Tanpa klem selang
a1 12 cm
a2 6 cm
B (Rasio Tulangan) b1 1,2 x 1,2 cm (0,96%)
b2 1,5 x 1,5 cm (1,50%)
Tabel 3.3 Variasi Benda Uji Kuat Lentur
a0 a1 a2
b1 a0 b1 a1 b1 a2 b1
b2 a0 b2 a1 b2 a2 b2
Hasil defleksi atau lendutan dari benda uji yang sudah diuji akan dicatat pada form
pengujian lentur pada balok yang terdapat pada Tabel 3.4.
29
Tabel 3.4 Form Pengujian Lentur pada Balok
Benda Uji:
Beban (kg) Defleksi (mm)
1 2 3
3.6. Prosedur Penelitian
3.6.1. Pembuatan Tulangan Bambu
Langkah-langkah pembuatan tulangan bambu adalah sebagai berikut:
1. Bambu dipotong untuk dijadikan tulangan utama dengan ukuran 1,2 x 1,2 x 154
cm.
2. Bambu dipotong untuk dijadikan tulangan utama dengan ukuran 1,5 x 1,5 x 154
cm.
3. Pengukuran jarak antar klem selang menggunakan mistar pengukur. Jarak klem
yang digunakan dalam penelitian adalah 12 cm dan 6 cm. Jarak ditandai
menggunakan kapur tulis.
4. Pemasangan klem selang berukuran Ø3/4” sesuai dengan jarak dengan
pengencanan klem selang dilakukan dengan obeng sepanjang 17 strips dan untuk
klem selang berukuran Ø7/8” dilakukan pengencangan sepanjang 28 strips.
5. Melakukan pelapisan cat dan pasir pada tulangan bambu.
6. Tulangan bambu yang telah selesai di lapisi cat dan pasir kemudian dikeringkan.
3.6.2. Pengujian Kuat Tekan
Langkah-langkah dalam pelaksanaan pengujian kuat tekan beton adalah sebagai
berikut:
1. Benda uji diletakkan pada mesin secara tepat pada mesin tes kuat tekan beton.
Benda uji harus diletakkan secara sentris terhadap mesin.
30
2. Jalankan mesin tekan dengan penambahan beban yang konstan berkisar antara 2
sampai 4 kg/m2.
3. Pembebanan dilakukan pada benda uji sampai benda uji mengalami keretakan
dan catat beban maksimum yang terjadi selama pemeriksaan benda uji.
3.6.3. Pengujian Kuat Lentur
Tahap-tahap dalam pembuatan benda uji balok adalah:
1. Menyiapkan material dan peralatan yang akan digunakan untuk pembuatan
benda uji balok.
2. Menyiapkan bekisting dengan ukuran 18 x 25 x 160 cm dan memasang detail
penulangan seperti pada Gambar 3.1.
3. Pencampuran bahan-bahan dengan mesin pencampur beton.
4. Menuangkan campuran beton pada cetakan yang telah disiapkan.
(a)
(b)
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
2-1.2x1.2 cm
3-1.2x1.2 cm
2-1.2x1.2 cm
3-1.2x1.2 cm
Ø6-200
Ø6-200
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
2-1.2x1.2 cm
3-1.2x1.2 cm
2-1.2x1.2 cm
3-1.2x1.2 cm
Ø6-200
Ø6-200
31
(c)
(d)
Gambar 3.1 Benda uji balok dengan beberapa variasi
(a) Benda uji balok dengan rasio tulangan 0,96% (1,2 x 1,2 cm) dan jarak kait 12 cm
(b) Benda uji balok dengan rasio tulangan 0,96% (1,2 x 1,2 cm) dan jarak kait 6 cm
(c) Benda uji balok dengan rasio tulangan 1,50% (1,5 x 1,5 cm) dan jarak kait 12 cm
(d) Benda uji balok dengan rasio tulangan 1,50% (1,5 x 1,5 cm) dan jarak kait 6 cm
Tahap-tahap dalam pengujian lentur balok adalah:
Pengujian benda uji dilakukan pada saat balok berumur 28 hari. Benda uji balok
betin ditempatkan pada Loading frame dengan skema pembebanan seperti pada Gambar
3.2 dan Gambar 3.3.
Gambar 3.2 Skema pengujian balok sederhana
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
2-1.5x1.5 cm
3-1.5x1.5 cm
2-1.5x1.5 cm
3-1.5x1.5 cm
Ø6-200
Ø6-200
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
2.0 6 @ 25 = 150.0 2.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
3.0
19.0
3.0
25.0
3.0 12.0 3.0
18.0 154.0
5.0 12 @ 12 = 144.0 5.0
7 @ 20 = 140.07.0 7.03.0 3.0
160.0
2-1.5x1.5 cm
3-1.5x1.5 cm
2-1.5x1.5 cm
3-1.5x1.5 cm
Ø6-200
Ø6-200
P
1/2 P 1/2 P
150.0
45.0 45.060.0
32
Gambar 3.3 Setting Alat Pengujian Balok Sederhana
3.7. Rancangan Analisis Data
3.7.1. P teoritis
Penelitian ini didasarkan pada analisis Ghavarni (2005) yang membahas mengenai
analisis lentur balok bertulangan bambu dengan kait. Analisis ini harus memenuhi prinsip
keseimbangan antara gaya tekan beton (C) dengan gaya tarik tulangan bambu (T). gaya
tarik tulangan bambu (T) didapat dari hasil perkalian tegangan lekat dengan luas geser
tulangan bambu. Nilai P maksimum teoritis digunakan untuk mengetahui besarnya beban
maksimum teoritis yang mampu ditahan oleh suatu balok.
Perhitungan P maksimum teoritis untuk benda uji balok:
Gambar 3.4 Definisi dari Distribusi Tegangan Balok Persegi Bertulangan Bambu.
Sumber: (Gharvani:2005)
33
As geser = Jumlah Tulangan x L x Luas Bidang Geser
Asumsikan beton telah mencapai regangan maksimum
Persamaan keseimbangan gaya :
Gaya Tarik = Gaya Tekan
T = Cc
As geser x μ = 0,85 x f’c x b x a
𝑎 = 𝐴𝑠 𝑔𝑒𝑠𝑒𝑟 𝑥 𝜇
0,85 𝑥 𝑓′𝑐 𝑥 𝑏 …..……………………………………………(2-1)
Dengan :
μ : Tegangan lekat tulangan bambu
f’c : Tegangan tekan hancur beton
b : Lebar penampang balok beton
a : Kedalaman blok tekan prsegi ekivalen
Letak garis netral, 𝑐 = 𝑎
𝛽1 ……..…..……………………………………………(2-2)
Dengan nilai β1 untuk f’c ≤ 30 MPa adalah 0,85 dan untuk f’c > 30 MPa adalah
{0.85 − (0,05
7) (𝑓′𝑐 − 30)} ≥ 0,65.
Keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan tarik. Sehingga momen nominal dan
momen ultimate sebagai berikut:
Momen nominal, 𝑀𝑛 = 𝑇 𝑥 (𝑑 − 𝑎
2) ……………………...……………………(2-3)
Momen ultimate, 𝑀𝑢 = ∅ 𝑥 𝑀𝑛 ………………………......……………………(2-4)
𝑀𝑜𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑒𝑜𝑟𝑖𝑡𝑖𝑠: 𝑀𝑚𝑎𝑘𝑠 = 1
2𝑃 (450)
𝑀𝑢 = 1
2𝑃 (450)
𝑃 = 1
450 𝑃 (2 𝑀𝑢)
3.7.2. Lendutan teoritis
Metode yang digunakan dalam menganalisa lendutan secara teoritis adalah metode
Conjugate Beam. Metode ini merupakan salah satu metode untuk menghitung besarnya
rotasi dan lendutan pada balok dan portal. Prinsip-prinsip metode ini adalah bidang momen
yang terjadi pada balok sebenarnya (real beam) dibagi dengan faktor kekakuan dari balok
(EI) dan diperlakukan sebagai beban pada balok fiktif (conjugate beam). Momen pada
suatu titik pada conjugate beam merupakan lendutan dititik tersebut.
34
Gambar 3.5 Conjugate beam pada balok beton bertulangan bambu.
Beban P yang digunakan merupakan beban saat keadaan elastis yang bernilai 2000
kg. Sehingga Ra = Rb = ½ (2000) = 1000 kg.
Momen sebenarnya : Ms = ½ P (45) = ½ (2000) (45) = 45000 kgcm
Beban conjugate : Q1 = ½ (45) {Ms} = ½ (45) {45000}= 1012500 kgcm2
Q2 = 60 {Ms} = 60 {45000} = 2700000 kgcm2
Q3 = ½ (45) {Ms} = ½ (45) {45000}= 1012500 kgcm2
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1012500+2700000+1012500 = 4725000 kgcm2
Ra’ = Rb’
= ½ Q = ½ (4725000) = 2362500 kgcm2
Nilai lendutan teoritis:
∆𝐸=𝑀𝐸′
𝐸𝐼 ………………………………………………......……………………(2-5)
Dengan : ME’ = Ra’ (75) – Q1 (⅓ . 45 + 30) – ½ Q2 (15)
= 2362500 (75) – 1012500 (⅓ . 45 + 30) - ½ (2700000) (15)
= 111375000 kgcm
𝐸𝑏𝑒𝑡𝑜𝑛 = 4700 √𝑓′𝑐
𝐼 = 1
12𝑏ℎ3
150.0
1/2 P 1/2 P
45.0 45.060.0
12 P (45) 1
2 P (45)
12 P (45) 1
2 P (45)
Q1 Q2 Q3Rb'Ra'
35
3.7.3. Uji Hipotesis
1. Metode Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah (Two-Way ANNOVA)
Pada penelitian ini digunakan annova dua arah dengan interaksi. Pengujian
klasifikasi dua arah dengan interaksi merupakan pengujian beda tiga rata-rata atau lebih
dengna dua faktor yang berpengaruh dan pengaruh kedua faktor tersebut diperhitungkan
(Hasan, 2003)
Rancangan penelitian pengujian kuat lentur balok bertulangan bambu dengan klem
selang seperti ditunjukkan pada Tabel 3.5 menggunakan analisis ragam klasifikasi dua
arah dengan interaksi
Tabel 3.5 Ragam Benda Uji Kuat Lentur Balok
a0 a1 a2
b1
a0 b1 – 1 a1 b1 - 1 a2 b1 - 1
a0 b1 – 2 a1 b1 - 2 a2 b1 - 2
a0 b1 – 3 a1 b1 - 3 a2 b1 - 3
b2
a0 b2 - 1 a1 b2 - 1 a2 b2 - 1
a0 b2 - 2 a1 b2 - 2 a2 b2 - 2
a0 b2 - 3 a1 b2 - 3 a2 b2 - 3
Hipotesis
Pengujian hipotesis dilakukan untuk menentukan apakah keragaman disebabkan
oleh perbedaan antar baris, antar kolom atau adanya interaksi. Dalam hal ini perbedaan
antar baris adalah pengaruh rasio tulangan, antar kolom adalah pengaruh jarak klem selang.
Ho’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur balok
beton bertulangan bambu dengan klem selang.
Ho’’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat lentur
balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
Ho’’’ : Tidak ada interaksi antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang pada kuat
lentur balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
36
Pada analisis ini didapatkan tiga hipotesis, namun dalam penelitian ini diperhatikan
pengaruh jarak kait berupa klem selang terhadap kuat lentur balok saja. Sehingga yang
diperhatikan adalah Ho” (pengujian hipotesis nol antar baris).
Tabel 3.6 Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi
a0 a1 a2 Total Rata-rata
b1 T01 T11 T21 T-1 �̅�−1
b2 T02 T12 T22 T-2 �̅�−2
Total T0- T1- T2- T
Rata-rata �̅�0− �̅�1− �̅�2− �̅�
T01 = (a0 b1 – 1) + (a0 b1 – 2) + (a0 b1 – 3)
Dari Tabel 3.6 didapatkan bahwa:
r (Banyaknya baris) = 2
c (Banyaknya kolom) = 3
n (Banyaknya data) = 3
Jumlah Kuadrat Total (JKT)
Jumlah Kuadrat Rata-rata Baris (JKB)
Jumlah Kuadrat Rata-rata Kolom (JKK)
𝐽𝐾𝑇 = ∑ ∑ ∑ 𝑋𝑖𝑗𝑘2 −
𝑇2
𝑟𝑐𝑛𝑛𝑘=1
𝑐𝑖=1
𝑟𝑗=1 ……………………......……………………(2-6)
= ({a0b1– 1}2 + {a0b1– 2}2 + {a0b1– 3}2 + ⋯ + {a2b2– 3}2) −𝑇2
𝑟𝑐𝑛
𝐽𝐾𝐵 = ∑ 𝑇−𝑗
2𝑟𝑖=1
𝑐𝑛 −
𝑇2
𝑟𝑐𝑛 ……………..……………………......……………………(2-7)
= 𝑇−1
2 + 𝑇−22
𝑐𝑛−
𝑇2
𝑟𝑐𝑛
𝐽𝐾𝐾 = ∑ 𝑇𝑖−
2𝑐𝑗=1
𝑟𝑛 −
𝑇2
𝑟𝑐𝑛 ……………..……………………......……………………(2-8)
=𝑇0−
2 + 𝑇1−2 + 𝑇2−
2
𝑟𝑛−
𝑇2
𝑟𝑐𝑛
37
JKB(K)
Jumlah Kuadrat Galat
JKG = JKT – JKB – JKK + JKB(K) ……………..…………………….………(2-10)
Tabel 3.7 Tabulasi Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi
Sumber
Keragaman
Jumlah Kuadrat Derajat
Bebas
Ragam F Rasio
1. Antar Baris JKB (r – 1)
2. Antar Kolom JKK (c – 1)
3. Interaksi JKB(K) (r–1)(c–1)
4. Galat JKG rc(n – 1)
Total JKT = JKB + JKK +
JKB(K) + JKG
rcn - 1
Level significance (α) = 0,05
Pengujian hipotesis nol Ho didasarkan atas pengaruh dari baris yang semuanya sama
dengan menghitung rasio F. Bila pengujian hipotesis nol Ho’ benar, uji hipotesis pada taraf
nyata α dengan penerimaan F1 < Fα [(r-1): rc(n-1)]. Pengujian hipotesis Ho” dinyatakan
benar jika uji pada taraf nyata α dengan penerimaan F2 < Fα [(c-1): rc(n-1)]. Sedangkan
pengujian hipotesisi nol Ho”’ benar jika pengaruh interaksi baris dan kolom semuanya
sama dengan nol.
2. Metode Analisis Regresi
Analisis regresi merupakan teknik analisis yang mencoba menjelaskan bentuk
hubungan antara dua peubah atau lebih khususnya hubungan antara peubah-peubah yang
mengandung sebab akibat. Dalam penelitian digunakan metode regresi linear dengan nilai
𝑠12 =
𝐽𝐾𝐵
(𝑟 − 1) 𝐹1 =
𝑠12
𝑠42
𝑠22 =
𝐽𝐾𝐾
(𝑐 − 1)
𝑠32 =
𝐽𝐾𝐵(𝐾)
(𝑟 − 1)(𝑐 − 1)
𝑠42 =
𝐽𝐾𝐺
𝑟𝑐(𝑛 − 1)
𝐽𝐾𝐵(𝐾) =∑ ∑ 𝑇𝑖𝑗
2𝑐𝑖=1
𝑟𝑗=1
𝑛−
∑ 𝑇−𝑗2𝑟
𝑖=1
𝑐𝑛−
∑ 𝑇𝑖−2𝑐
𝑗=1
𝑟𝑛 +
𝑇2
𝑟𝑐𝑛……………..……………………(2-9)
=𝑇01
2 + 𝑇022 + 𝑇11
2 + ⋯ + 𝑇222
𝑟𝑛−
𝑇−12 + 𝑇−2
2
𝑐𝑛−
𝑇0−2 + 𝑇1−
2 + 𝑇2−2
𝑟𝑛+
𝑇2
𝑟𝑐𝑛
𝐹2 = 𝑠2
2
𝑠42
𝐹3 = 𝑠3
2
𝑠42
38
peubah X dan Y. Peubah Y merupakan peubah Pmaks/faktor akibat dan peubah X adalah
peubah rasio tulangan/faktor penyebab. Metode ini digunakan dalam prediksi yang
berhubungan dengan karakteristik kualitas dan kuantitas.
Metode kuadrat terkecil dipilih dalam penelitian ini. Metode ini memilih suatu garis
regresi yang membuat jumlah kuadrat jarak vertikal dari titik-titik yang dilalui garis lurus
sekecil mungkin. Persamaan garis regresinya adalah
Y = a + bx, ……………..……………………......……………………..……….(2-11)
dimana
𝑎 =∑ 𝑋𝑖
2 ∑ 𝑌𝑖−∑ 𝑋𝑖 ∑ 𝑋𝑖𝑌𝑖
𝑛 ∑ 𝑋𝑖2−(∑ 𝑋𝑖
2) ……………..…………………………………….…….(2-12)
𝑏 =𝑛 ∑ 𝑋𝑖𝑌𝑖−∑ 𝑋𝑖 ∑ 𝑌𝑖
𝑛 ∑ 𝑋𝑖2−(∑ 𝑋𝑖
2) ……………..……………………………………….……..(2-13)
3.8. Diagram Alir Tahapan Penelitian
Mulai
Persiapan dan Pemeriksaan Material
Pengujian Material
A
39
Pembuatan Benda Uji Tekan
n = 18 buah Pembuatan Benda Uji Balok
n = 18 buah
Pengujian Tekan Beton Pengujian Lentur Balok
Analisis Data Hasil Uji Tekan Analisis Data Hasil Uji Lentur
Nilai Kuat Tekan,
Nilai Kuat Lentur Teoritis
Nilai Pmaks, Lendutan,
Pola Retak, Lebar Retak
Kesimpulan dan Saran
Selesai
A
40
(Halaman kosong)
41
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Bahan
Pengujian bahan dalam penelitian ini meliputi analisis agregat halus (pasir), analisis
agregat kasar (kerikil) dan perencanaan campuran beton.
4.1.1. Analisis Agregat Halus dan Kasar
Analisis agregat halus dan kasar ini bertujuan untuk menentukan pembagian butir
(gradasi) agregat. Pelaksanaan penentuan gradasi ini dilakukan pada agregat halus dan
agregat kasar. Alat yang digunakan adalah seperangkat saringan dengan ukuran jaring-
jaring tertentu yang sudah ditentukan.
Data distribusi gradasi/butiran agregat digunakan dalam perencanaan campuran
adukan beton. Selain itu, pemeriksaan ini juga bertujuan untuk menghitung modulus
kehalusan (fineness modulus), kadar air, berat jenis jenuh kering permukaan (bulk specific
grafity saturated surface dry/SSD), penyerapan air (absorption) dan berat isi agregat yang
dibutuhkan dalam pencampuran beton. Hasil analisis agregat halus (pasir) dan agregat
kasar (kerikil) ditampilkan pada Tabel 4.1 dan Tabel 4.2.
Tabel 4.1. Hasil Analisis Agregat Halus (Pasir)
Material Analisis Nilai Satuan
Agregat Halus
Modulus kehalusan 3,071
Gradasi Zona 1
Kadar air 0,470 %
Berat jenis jenuh kering permukaan 2,690 kg/m3
Penyerapan air 2,669 %
Berat isi (Rodded) 1,733 gr/cc
Berat isi (Shoveled) 1,549 gr/cc
42
Tabel 4.2. Hasil Analisis Agregat Kasar (Kerikil)
Material Analisis Nilai Satuan
Agregat Kasar
Modulus kehalusan 8,960
Gradasi Maks. 20 mm
Kadar air 5,70 %
Berat jenis jenuh kering permukaan 3,127 kg/m3
Penyerapan air 1,053 %
Berat isi (Rodded) 1,654 gr/cc
Berat isi (Shoveled) 1,496 gr/cc
4.1.2. Perencanaan Campuran Beton Normal
Dalam penelitian ini, mutu beton (f’c) yang digunakan adalah 30 MPa. Agregat
halus berupa pasir, agregat kasar berupa batu pecah (alami) dan semen portland Tipe 1
adalah bahan yang digunakan untuk pencampuran beton dalam penelitian ini. Pada Tabel
4.3 dijelaskan mengenai perhitungan perencanaan campuran beton normal (mix design).
Tabel 4.3. Perencanaan Campuran Beton Normal f’c = 30 MPa
No Uraian Tabel/Grafik Nilai Satuan
1 Kuat tekan yang disyaratkan (2 HR, 5%) Ditetapkan 30 MPa
2 Deviasi standar Diketahui - MPa
3 Nilai Tambah (Margin) (K=1,64) 1,64*(2) 12 MPa
4 Kuat tekan rata2 yg ditargetkan (1) + (3) 42 MPa
5 Jenis Semen Ditetapkan Normal (Tipe I) -
6 Jenis Agregat Kasar Ditetapkan Batu pecah -
Jenis Agregat Halus Ditetapkan Pasir -
7 Faktor Air semen Bebas Tabel 2, Grafik 1/2 0,45 -
8 Faktor air semen Maksimum Ditetapkan 0,60 -
9 Slump Ditetapkan 60 - 180 mm
10 Ukuran Agregat Kasar Maksimum Ditetapkan 20 mm
11 Kadar Air Bebas TABEL 6 225 kg/m3
12 Jumlah semen (11) : (7) 500,00 kg/m3
13 Jumlah Semen Maksimum Ditetapkan - kg/m3
14 Jumlah Semen Minimum Ditetapkan 275 kg/m3
15 FAS yg disesuaikan - - -
16 Susunan besar butir agregat halus Grafik 3 - 6 Zona 1 -
17 Persen agregat halus Grafik 13 - 15 44% -
18 Berat jenis relatif agregat halus (SSD) Diketahui 2,69 kg/m3
19 Berat isi beton Grafik 16 2525 kg/m3
20 Kadar agregat gabungan (19) - (11) - (12) 1800,00 kg/m3
21 Kadar agregat halus (17) * (20) 792,00 kg/m3
22 Kadar agregat kasar (20) - (21) 1008,00 kg/m3
43
Banyaknya Bahan Semen Air Ag. Halus Ag. Kasar
(Teoritis) ( kg ) ( kg/m3 ) ( kg ) ( kg )
Tiap m3 dengan ketelitian 5kg (Teoritis) 500,00 225,00 792,00 1008,00
Tiap campuran benda uji 0.0773 m3 57.98 22.67 89.82 122.32
Proporsi (Teoritis) (1/3) 1 0,4 1,5 2,1
Dari hasil perhitungan campuran beton normal (mix design) yang terdapat pada
Tabel 4.3 didapatkan hasil bahwa campuran beton untuk satu balok dan satu silinder terdiri
dari semen sebesar 57.98 kg, air sebanyak 22.67 kg/m3, pasir sebesar 89.82 kg dan kerikil
sebesar 122.32 kg. Tabel dan grafik yang digunakan dalam perencanaan campuran beton
normal (mix design) dapat dilihat pada lampiran.
4.2. Pembuatan dan Perawatan Benda Uji
Pembuatan benda uji merupakan proses awal dalam penelitian yang meliputi
penulangan bambu berukuran 1.2 x 1.2 x 154 cm dan 1.5 x 1.5 x 154 cm. Kemudian
dilanjutkan dengan pemasangan klem selang dengan jarak 6 cm dan 12 cm. Untuk tahap
selanjutnya dilakukan 2 tahap proses pengecatan, yang pertama menggunakan cat minyak
dan yang kedua menggunakan sikadur dengan tipe 31CF Normal yang dapat dilihat dalam
Gambar 4.1.
(a) (b)
Gambar 4.1. Proses Pengecatan (a) Cat Minyak, (b) Sikadur 31CF Normal
Setelah proses pengecatan selesai, untuk tahap selanjutnya dilakukan penaburan
pasir pada tulangan. Proses penaburan ini dilakukan sampai pasir benar-benar menutupi
seluruh bagian tulangan yang sudah di cat. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
Gambar 4.2.
44
Gambar 4.2. Proses Penaburan Pasir pada Tulangan.
Selanjutnya dilakukan pemasangan tulanga bagi atau sengkang dengan jarak 200
mm.Untuk detail pembuatan benda uji dapat dilihat pada lampiran.
Sebelum dilakukannya pengecoran dilakukan pengikatan selimut beton (beton
decking) terhadap tulangan bambu. Gambar 4.3 menunjukkan detail pemasangan tulangan
pada setiap benda uji.
(a)
(b)
45
(c)
(d)
(e)
(f)
Gambar 4.3. Penulangan Benda Uji (a) A0B1, (b) A0B2, (c) A1B1, (d) A1B2, (e) A2B1, (f)
A2B2
46
Tahap selanjutnya adalah proses pengecoran dengan campuran yang sudah
didapatkan dari hasil perhitungan perencanaan campuran beton normal (mix design).
Pelaksanaan pencampuran benda uji dilakukan menggunakan mixer. Dan dilanjutkan
dengan tahap pengujian slump pada hasil pengecoran untuk memeriksa apakah
pencampuran sudah sesuai dengan perencanaan.
Setelah beton sudah berumur satu hari dilakukan proses perawatan yaitu dengan
curing. Perawatan (curing) adalah prosedur yang dilakukan untuk meningkatkan hidrasi
semen dan dengan demikian meningkatkan pertumbuhan kekuatan beton. Prosedur
perawatan terdiri dari pengendalian temperatur dan pergerakan kelembapan dari dan ke
dalam beton. Pengendalian kelembapan bukan hanya mempengaruhi kekuatan, tetapi juga
durabilitas beton.
Untuk cetakan atau bekisting pada benda uji silinder bisa dilepas saat beton berusia
1 hari dan untuk cetakan atau bekisting benda uji balok bisa dilepas saat balok sudah
berusia 3 hari.
Gambar 4.4. Benda Uji Balok dan Silinder.
4.3. Pengujian Slump
Nilai slump adalah selisih nilai antara tinggi beton basah dalam cetakan kerucut
terpancung dengan tinggi beton basah setelah cetakan kerucut tersebut diangkat. Nilai
slump menunjukkan workability atau kelecakan beton yang dibuat serta untuk mengukur
kekentalan campuran beton. Semakin tinggi slump, semakin cair campuran beton dan
semakin banyak kandungan udaran dalam campuran beton. Nilai slump ini berbeda-beda
untuk berbagai jenis konstruksi, karena tingkat kesulitan penempatan beton basah dalam
cetakan untuk setiap konstruksi berbeda. Jika nilai slump tidak ditentukan dalam
spesifikasi, maka nilai slump dapat dipilih dari tabel berikut untuk berbagai jenis
pengerjaan konstruksi. Tabel 4.4 memperlihatkan nilai slump yang didapatkan saat
pengecoran benda uji.
47
Tabel 4.4. Pengujian Slump.
No Benda Uji Slump
(cm)
No Benda Uji Slump
(cm)
No Benda Uji Slump
(cm)
1 A0B1 - 1 10 7 A1B1 - 1 10 13 A2B2 - 1 18
2 A0B1 - 2 10 8 A1B1 - 2 15 14 A2B2 - 2 16
3 A0B1 - 3 12 9 A1B1 - 3 9 15 A2B2 - 3 14
4 A0B2 - 1 10 10 A2B1 - 1 13 16 A1B2 - 1 17
5 A0B2 - 2 12 11 A2B1 - 2 12 17 A1B2 - 2 16
6 A0B2 - 3 13 12 A2B1 - 3 18 28 A1B2 - 3 17
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Gambar 4.5. Grafik Nilai Slump (cm).
Dari Gambar 4.5 terlihat bahwa terjadi keragaman nilai slump pada setiap benda
uji. Variasi nilai slump ini dipengaruhi oleh kandungan air yang berbeda dan tipe agregat
serta gradasinya.
4.4. Pengujian Kuat Tekan
Tujuan dari pengujian kuat tekan beton adalah untuk mengetahui kekuatan benda
uji yang sudah dibuat. Pengujian yang dilakukan ketika beton silinder berusia 14 hari.
Jumlah benda uji silinder berjumlah 18 buah yang jumlahnya sama dengan jumlah benda
uji balok agar bisa mendapatkan karakteristik campuran beton pada balok. Hasil pengujian
kuat tekan untuk mutu beton rencana 30 MPa ditampilkan pada Tabel 4.5. Kuat tekan
48
beton yang didapatkan pada pengujian merupakan kuat tekan pada umur 14 hari sehingga
perlu dikonversikan menjadi kuat tekan beton pada umur 28 hari. Untuk nilai konversi bisa
dilihat pada PBI 1971 Tabel 4.4. Dari hasil pengujian didapat kuat tekan beton
karakteristik pada umur 28 hari rata-rata sebesar 269.760 kg/cm2. Nilai yang diperoleh kuat
tekan beton karakteristik meleset dari target yang direncanakan yaitu sebesar 30 MPa (300
kg/cm2).
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Kuat Tekan Beton Silinder
Benda Uji
Luas
Penampang
(cm2)
Berat
(kg)
P maks
(kg)
Kuat Tekan (kg/cm2) Kuat Tekan
Rata-rata
(kg/cm2) 14 hari 28 hari
A0B1
1 176.7146 12.22 36800 208.2454 236.643
212.421 2 176.7146 11.92 31900 180.5171 205.133
3 176.7146 12.22 30400 172.0288 195.487
A0B2
1 176.7146 12.18 35600 201.4548 228.926
295.803 2 176.7146 12.5 48300 273.3221 310.593
3 176.7146 12.04 54100 306.1434 347.890
A1B1
1 176.7146 12.18 37600 212.7725 241.787
266.223 2 176.7146 12.02 51800 293.1280 333.100
3 176.7146 12.34 34800 196.9277 223.781
A1B2
1 176.7146 12.26 42000 237.6714 270.081
268.581 2 176.7146 12.3 41500 234.8420 266.866
3 176.7146 12.34 41800 236.5396 268.795
A2B1
1 176.7146 12.22 47900 271.0586 308.021
279.298 2 176.7146 12.32 56000 316.8952 360.108
3 176.7146 12.08 26400 149.3934 169.765
A2B2
1 176.7146 11.96 35900 203.1524 230.855
296.232 2 176.7146 12.06 44000 248.9891 282.942
3 176.7146 12.34 58300 329.9105 374.898
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Hasil uji kuat tekan beton dari pengujian kuat tekan silinder kemudian
dibandingkan dengan hasil pengujian Hammer Test. Pengujian ini merupakan salah satu
cara untuk memeriksa mutu beton tanpa merusak struktur. Hammer Test dilakukan hanya
sebagai pembanding, oleh karena itu pengujian hanya dilakukan kepada 3 benda uji. Hasil
pengujian Hammer Test dapat dilihat pada Tabel 4.6.
49
(a) (b)
Gambar 4.6. Pengujian Mutu Beton (a) Uji Tekan Silinder, (b) Hammer Test
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Hammer Test.
Elemen Struktur Balok
Lokasi Pada Elemen Horizontal Vertikal Horizontal
Sudut Pukulan 0 -90 0
Kode Bidang Uji A1B2 - 2 A2B2 - 1 A2B2 - 2
Titik Tembak Ke-
Nilai Lenting
Palu Beton ( R )
1 30 27.5 32
2 30.5 25 34
3 31.5 25 30
4 32 25 30
5 32 29 25
6 30 27 32
7 32 24 33
8 32 30 29
9 33 30 24
10 32 32 32
Jumlah N 10 10 10
R Maksimum 33 32 34
R Minimum 30 24 24
R Rata-rata 31.5 27.45 30.1
R Rata-rata terkoreksi 31.5 27.45 30.1
Perkiraan Kuat Tekan
Beton Terkoreksi (kubus)
kg/cm2
265.2 244.8 245
Koreksi ke
Silinder 0.083 22.0116 20.3184 20.335
Kuat tekan Silinder 26.6866 23.0855 28.2942
50
Gambar 4.7. Perbandingan Hasil Uji Tekan Silinder dan Hammer Test Balok Beton.
Pada Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa terdapat perbedaan antara hasil kuat tekan
dengan Hammer test. Pada hasil kedua tes tersebut didapatkan perbedaan karena metode
perawatan yang berbeda antara benda uji balok dengan benda uji silinder. Seperti yang
dijelaskan pada Tabel 4.6 bahwa untuk benda uji balok diuji menggunakan Hammer test
dan untuk benda uji silinder diuji menggunakan Uji Tekan. Pada benda uji balok,
perawatan dilakukan dengan karung goni yang dibasahi secara periodik sehingga
kehilangan air lebih banyak dibanding kehilangan air yang terjadi padabenda uji silinder
(perawatan dengan merendam di bak perendaman).
Permukaan Finish
Air Bleeding
Daerah yang lemah
Gambar 4.8. Bleeding yang Terjadi pada Beton.
Dari kedua hasil pengujian maka didapatkan mutu beton yang tidak sesuai dengan
yang direncanakan dikarenakan terdapat beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi,
diantaranya adalah kurangnya kualitas bahan, banyak variasi pada hasil Slump Test, serta
pemakaian Vibrator saat pengecoran yang terlalu lama dapat mengakibatkan Bleeding.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.8 bagaimana terjadinya Bleeding pada
benda uji balok.
51
4.5. Pengujian Kuat Lentur Balok Bertulangan Bambu
Pengujian kuat lentur balok bertulangan bambu ini digunakan untuk mengetahui
berapa besar kapasitas beton dalam menahan beban serta mengetahui bagaimana pengaruh
variasi jarak kait dan rasio tulangan terhadap kuat lentur balok bertulangan bambu.
4.5.1. Pemodelan Beban
Benda uji balok dengan dimensi 18 x 25 x 160 cm yang berjumlah 18 buah dengan
6 buah benda uji kontrol (tanpa menggunakan klem) diuji sebagai balok sederhana (2
tumpuan) dengan tumpuan sendi dan roll. Sebelum dilakukan pengujian lentur balok beton
, benda uji balok dicat terlebih dahulu menggunbakan cat berwarna putih baik pada sisi
depan maupun belakang dan diberi grid dengan ukuran 5x5 cm agar lebih mudah dalam
melihat atau membaca retak pada balok. Untuk tahap selanjutnya, dengan meletakkan
benda iji balok pada kedua tumpuan sederhana dan diletakkan Spider Beam (penyebar
beban dari Load Cell). Pembacaan lendutan dilakukan dengan memasang LVDT pada
kedua titik beban. Pemodelan pembebanan pada struktur balok ditunjukkan pada Gambar
4.9.
Gambar 4.9. Pemodelan Beban pada Benda Uji Balok.
4.5.2. Hasil Pengujian Lentur Balok Beton
Hasil dari pengujian lentur balok beton ini salah satunya adalah berapa besar nilai
beban maksimum yang dapat ditahan oleh balok beton bertulangan bambu dengan berbagai
variasi yang sudah direncanakan. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat dalam Tabel 4.7.
52
Tabel 4.7. Beban Maksimum pada Balok Beton Bertulangan Bambu.
Benda Uji Pmaks (kg) Pmaks Rata-rata
(kg) Standar Deviasi Koefisien varasi
A0B1
1 5400
5733.3333 850.4901 15% 2 5100
3 6700
A0B2
1 11500
8800 2805.3520 32% 2 5900
3 9000
A1B1
1 6900
6633.3333 230.9401 3% 2 8100
3 6500
A1B2
1 7200
6533.3333 650.6407 10% 2 5900
3 6500
A2B1
1 6500
6366.6667 550.7571 9% 2 6100
3 6000
A2B2
1 6800
7600 692.8203 9% 2 8000
3 9800
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Gambar 4.10. Beban Maksimum pada Balok B1.
53
Gambar 4.11. Beban Maksimum pada Balok B2.
Berdasarkan Tabel 4.7, Gambar 4.10 serta Gambar 4.11 dapat dilihat bahwa
terdapat banyak variasi beban maksimum yang dapat ditahan oleh balok bertulangan
bambu dengan atau tanpa klem selang. Koefisien variasi yang paling besar terjadi pada
benda uji A2B2 dengan besar 32%. Hal ini berarti data yang didapat pada benda uji ini
bersifat heterogen.
Hasil yang lain yang didapatkan dalam pengujian lentur balok adalah nilai lendutan
yang terjadi. Hasil lendutan maksimum pada masing-masing benda uji balok ditampilkan
pada Tabel 4.8.
Tabel 4.8. Lendutan Maksimum pada Benda Uji Balok.
Benda Uji Pmaks (kg) Lendutan (mm)
Titik 1
Lendutan (mm)
Titik 2
Lendutan (mm)
Rata-rata
A0B1
1 5400 -18.6 -27.33 -22.965
2 5100 -15.99 -24.2 -20.095
3 6700 -18.84 -25.54 -22.19
A0B2
1 11500 -66.83 -42.05 -54.44
2 5900 -34.72 -15.2 -24.96
3 9000 -28.36 -12.62 -20.49
54
A1B1
1 6900 -40.44 -23.59 -32.015
2 8100 -30.6 -15.21 -22.905
3 6500 -23.84 -12.63 -18.235
A1B2
1 7200 -23.97 -14.27 -19.12
2 5900 -24.85 -13.76 -19.305
3 6500 -26.23 -11.56 -18.895
A2B1
1 6500 -68.8 -16.87 -42.835
2 6100 -20.74 -11.16 -15.95
3 6000 -27.23 -25.35 -26.29
A2B2
1 6800 -22.38 -10.7 -16.54
2 8000 -30.39 -21.11 -25.75
3 9800 -31.57 -14.58 -23.075
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Gambar 4.12. Lendutan pada Balok A0B1.
Gambar 4.13. Lendutan pada Balok A0B2.
55
Gambar 4.14. Lendutan pada Balok A1B1.
Gambar 4.15. Lendutan pada Balok A1B2.
Gambar 4.16. Lendutan pada Balok A2B1.
Gambar 4.17. Lendutan pada Balok A2B2.
Gambar 4.12 sampai dengan Gambar 4.17 menunjukkan grafik lendutan
maksimum yang terjadi pada setiap benda uji balok bertulangan bambu. Penggambaran
56
grafik dilakukan dengan melihat besarnya lendutan dari arah depan benda uji. Dalam
grafik dibedakan 4 titik pengamatan yaitu titik 0 yang merupakan titik dengan tumpuan roll
(+0.00), titik 1 yang merupakan titik beban pertama dengan jarak 45 cm dari tumpuan roll
(+45.00), titik 2 yang merupakan titik beban kedua dengan jarak 105 cm dari tumpuan roll
(+105.00) dan titik 3 yang merupakan titik dengan tumpuan sendi dengan jarak 150 cm
dari tumpuan roll (+160.00). Detail titik pengamatan dapat dilihat pada Gambar 4.12.
Pada Gambar 4.12, kecenderungan lendutan terbesar terjadi pada titik 2 sehingga
keruntuhan balok A0B1 dapat terjadi pada titik tersebut. Sedangkan pada Gambar 4.13
sampai dengan Gambar 4.17 lendutan cenderung besar pada titik 1 sehingga kemungkinan
terjadi runtuh lebih besar pada titik 1 dibandingkan dengan titik 2. Detail keruntuhan serta
bagaimana penyebaran retaknya akan dijelaskan pada pembahasan selanjutnya.
Grafik lendutan yang terjadi pada setiap benda uji relatif memiliki bentuk yang
seragam walaupun beban maksimum yang dapat ditahan balok berbeda. Namun, dilihat
pada Gambar 4.13 terdapat 1 grafik lendutan yang berbeda dari 2 grafik lainnya pada
benda uji yang sama. Grafik yang berbeda tersebut (grafik biru) merupakan grafik dari
benda uji A0B2-1. Kejanggalan juga terjadi pada Gambar 4.16, grafik benda uji A2B1-1
(grafik biru) menyimpang jauh dari benda uji lainnya. Perbedaan yang terjadi pada benda
uji A0B2-1 dan A2B1-1 disebabkan oleh beberapa kesalahan dari penguji dalam menguji
kelenturan pada balok. Kesalahan ini dapat dilihat dengan keruntuhan pada balok A2B1-1
yang dapat dilihat pada Gambar 4.18. Pada Gambar 4.18 terlihat bahwa penurunan hanya
terjadi pada titik 1, sedangkan pada titik 2 cenderung diam, Hal ini terjadi karena penguji
melakukan kesalahan dalam pemasangan spider beam sehingga menyebabkan beban pada
titik 2 tidak sepenuhnya bekerja.
Gambar 4.18. Keruntuhan pada Balok A2B1-1.
57
Dengan melakukan pengujian lentur pada balok maka didapatkan nilai lendutan,
retak dan rusaknya permukaan balok. Nilai yang didapat akan menentukan kemampuan
kelayanan (serviceavility) suatu balok beton bertulangan bambu. Hubungan beban dan
lendutan diidelisasikan menjadi tiga daerah yaitu daerah pra retak, pasca retak dan retak
postserviceability.
Gambar 4.19. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B1-1.
Garis lurus yang terlihat pada Gambar 4.19 menunjukkan daerah I (praretak) yang
berarti balok masih berperilaku elastis penuh. Pada beban 2700 kg benda uji balok A1B1-1
mengalami retak lentur awal sehingga daerah praretak berhenti pada nilai beban ini.
Munculnya retak lentur pertama ini dikarenakan tegangan beton telah mencapai kekuatan
modulus rupture-nya. Modulus rupture/retak berhubungan dengan kekuatan tekan beton
yang ditunjukkan dengan persamaan (4-1)
Mutu beton untuk benda uji A1B1 adalah sebesar 26.6223 MPa sehingga nilai
modulus retak pada benda uji A1B1-1 adalah sebesar 3.0958 MPa. Sedangkan tegangan
beton didapatkan dengan menggunakan persamaan (4-2)
58
Nilai tegangan beton yang lebih tinggi (= 3.12 MPa) dibandingkan modulus retak
(=3.0958 MPa) menyebabkan munculnya retak lentur pertama pada balok. Setelah terjadi
retak lentur pertama daerah selanjutnya yang terjadi adalah daerah II (pasca retak). Daerah
ini ditunjukkan dengan terdapatnya garis mendatar sebagai tanda dimulainya daerah
plastis. Benda uji A1B1-1 memiliki garis mendatar yang berjumlah lebih dari satu. Garis
mendatar ini dapat dilihat pada Gambar 4.19 dengan kondisi a,b,c,d dan e. Kondisi ini
menunjukkan terjadinya selip (pergeseran) pada tulangan bambu dengan beton yang
disebabkan oleh klem selang pada tulangan bambu yang terlepas didalam beton. Ketika
selip yang terjadi semakin banyak maka retak yang ditimbulkan akan semakin besar dan
banyak jumlahnya. Jika keadaan ini telah terjadi maka kontribusi kekuatan tarik dari balok
beton tidak ada lagi dan mengakibatkan menurunnya kekuatan beton dalam menahan
beban. Hal ini juga dapat dilihat dari Gambar 4.19 yang menunjukkan kurva beban dan
lendutan pada daerah II semakin landai dibanding daerah I.
Daerah II berakhir pada beban 6500 kg dan dilanjutkan dengan daerah III. Pada
Gambar 4.16 daerah III ditunjukkan dengan kurva beban-lendutan yang jauh lebih datar
dibanding dengan daerah I maupun II. Hal ini menunjukkan bahwa kekakuan penampang
balok telah hilang karena retak yang terjadi cukup banyak dan lebar disepanjang bentang.
Pada daerah ini balok terus menerus mengalami defleksi dan retak semakin lebar sehingga
menyebabkan keruntuhan total pada beton. Keruntuhan yang terjadi pada benda uji A1B1-1
ditampilkan pada kondisi f. Detail penggambaran pola retak dan keruntuhan balok beton
bertulangan bambu dapat dilihat pada Lampiran 10.
Keruntuhan yang terjadi pada setiap benda uji tidak sama. Hal ini dikarenakan
beberapa faktor seperti mutu benda uji, dan banyaknya terjadi selip pada setiap benda uji.
Selip yang terjadi pada setiap benda uji tidak sama kemungkinan dikarenakan oleh
pengecoran yang berbeda pada setiap benda uji. Pengecoran yang berbeda menyebabkan
porositas yang berbeda pada setiap benda uji.
Grafik hubungan antara beban dan lendutan yang terjadi pada balok dapat dilihat
pada Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4.25.
59
Gambar 4.20. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A0B1
Gambar 4.21. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A0B2
60
Gambar 4.22. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B1
Gambar 4.23. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A1B2
61
Gambar 4.24. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A2B1
Gambar 4.25. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan Benda Uji A2B2
Berdasarkan Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4.25, terdapat perbedaan
bentuk grafik hubungan lendutan dengan beban yang terjadi pada setiap benda uji balok
bertulangan bambu dengan atau tanpa klem selang. Perbedaan yang mencolok terlihat
bahwa pada setiap benda uji memiliki beberapa loncatan nilai lendutan. Loncatan lendutan
terjadi paling banyak pada benda uji A1B1 seperti terlihat pada Gambar 4.21. Banyaknya
62
loncatan yang dimiliki benda uji A1B1 adalah sebanyak 4 buah dengan nilai loncatan
terbesar senilai 1.98 mm. Dari hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa banyaknya jumlah
loncatan lendutan bergantung pada ada atau tidaknya klem selang pada benda uji. Pada
benda uji yang dipasang klem selang yaitu benda uji A1 dan A2 memiliki jumlah loncatan
lendutan yang lebih banyak dan lebih besar dibandingkan dengan benda uji tanpa klem
selang (A0). Hal ini dikarenakan klem selang menahan lendutan yang terjadi dengan
melepaskan secara perlahan ikatan klem selang dengan beton tanpa merusak ikatan beton
dengan tulangan bambu. Hal yang sama juga terjadi pada benda uji yang memiliki rasio
tulangan berbeda. Pada balok yang memiliki tulangan dengan rasio 1.5% memiliki sedikit
loncatan lendutan dibandingkan dengan rasio 0.96%. Besarnya rasio tulangan
menyebabkan klem selang melekat secara sempurna dengan tulangan bambu. Pelekatan
secara sempurna serta rasio tulangan yang besar ini yang mampu menahan gaya yang
terjadi.
Pada Gambar 4.20 sampai dengan Gambar 4.25 didapatkan bahwa beton
mengalami fase elastis, plastis sampai dengan mencapai titik keruntuhan pada balok beton.
Namun, pada Gambar 4.21 terjadi grafik yang tidak ideal. Grafik yang dimiliki oleh benda
uji A0B2-1 memiliki kejanggalan pada saat beban mencapai angka 10000 kg. Kejanggalan
dapat dilihat dari kurva yang seharusnya sudah mencapai daerah III (dilihat dari
kelandaian) dan langsung terjadinya runtuh namun balok A0B2-1 ini kemudian mengalami
kenaikan dengan kelandaian yang lebih kecil dari sebelumnya. Hal ini dapat disebabkan
karena saat pengujian pemberian gaya tidak continue. Pada awal benda uji A0B2-1
menggunakan load cell dengan kemampuan 10 ton (keadaan asli hanya dapat menahan
hingga 8500kg) saja namun saat pengujian pada beban tersebut tidak mengalami
keruntuhan. Setelah itu pemberian beban dihentikan saat beban mencapai 8500 kg dan
dilanjutkan dengan menganti load cell dengan kemampuan 25 ton.
4.6. Analisis Lentur Balok Bertulangan Bambu
Analisis lentur yang terjadi pada balok dihitung dan dilihat berdasarkan regangan
yang terjadi pada balok. Nilai regangan yang terjadi mengikuti regangan pada benda uji
pullout yaitu sebesar 0.002.
4.6.1. Teoritis
Perhitungan kekuatan lentur balok bertulangan bambu secara teoritis bertujuan
untuk mencari nilai beban yang mampu di tahan oleh suatu balok pada regangan 0.002.
63
Perhitungan beban (P) untuk benda uji balok sesuai dengan perhitungan pada Bab III.
Berikut ini contoh perhitungan P Teoritis Balok A1B2:
Perhitungan P teoritis berdasarkan nilai kuat lekat yang didapatkan dari hasil uji
Pull Out dengan besarnya mutu beton tergantung dari hasil uji tekan silinder.
b (lebar penampang balok) = 180 mm
d (tinggi efektif balok) = 200.5 mm
As geser (Jumlah Tulangan x L x Luas Bidang Geser) = 2x1540mm (2 x(15+15mm))
= 184800 mm2
f'c (Tegangan tekan hancur beton) = 26.858 MPa
μ (Tegangan lekat tulangan bambu) = 0.336 MPa
Asumsikan beton telah mencapai regangan maksimum
Persamaan keseimbangan gaya :
Gaya Tarik = Gaya Tekan
T = Cc
As geser x μ = 0,85 x f’c x b x a
184800 mm2 x 0.336 N/mm2 = 0,85 x 26.858 N/mm2 x 180 mm x a
N = 4073.21 N/mm (a)
= 15.121 mm
Letak garis netral, = 17.789 mm
Keruntuhan yang terjadi adalah keruntuhan tarik. Sehingga momen nominal dan momen
ultimate sebagai berikut:
Momen nominal,
= Nmm
Momen ultimate,
= 0.8 x Nmm
= 9590604.46 Nmm
64
= 2 x (9590604.46 Nmm) / 450
= 42624.909 N
= 4262.491 kg
Dari hasil perhitungan didapat beban teoritis untuk balok A1B2 dengan mutu beton 26.858
MPa sebesar 4262.491 kg. Dengan cara yang sama, dapat dicari beban teoritis untuk benda
uji lainnya. Detail perhitungan beban tiap benda uji dapat dilihat pada Lampiran 9. Hasil
perhitungan beban maksimum teoritis balok ditunjukkan pada Tabel 4.9.
Tabel 4.9. Hasil Perhitungan Beban Maksimum Teoritis
No Benda Uji f’c (MPa) Pmaks (kg)
1 A0B1 21.2421 1521.3891
2 A0B2 29.5803 2694.9145
3 A1B1 26.6223 1323.294
4 A1B2 26.8581 4262.4909
5 A2B1 27.9298 1527.6511
6 A2B2 29.6232 3603.3698
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
65
Gambar 4.26. Grafik Beban Maksimum Teoritis Setiap Benda Uji
Berdasarkan Gambar 4.26 dapat dilihat bahwa benda uji A1B2 menghasil beban
teoritis terbesar dibanding benda uji lainnya. Pada Gambar 4.26 juga terlihat bahwa terjadi
peningkatan ketahanan terhadap beban yang dialami benda uji dengan jarak klem 6 cm.
4.6.2. Aktual
Pengambilan nilai P didasarkan pada regangan yang sama yang terjadi pada
penampang Pull – Out dengan nilai regangan sebesar 0.002. Perhitungan didasarkan pada
kurvatur pada balok seperti Gambar 4.27.
Gambar 4.27. Kelengkungan yang Terjadi Pada Balok
Sumber: Dewi et al (2010,p.144)
66
Pada benda uji diasumsikan sebagai lentur murni tanpa memperhitungkan lentur tak
seragam yang terjadi.
Jari-jari atau radius kelengkungan, ρ
Kelengkungan, Ø
Ø = 1 / ρ = 1.774 x 10-5 mm
Defleksi, δ
Sehingga, P digunakan saat defleksi yang terjadi sebesar 4.9901 mm. Pencarian
nilai defleksi dilakukan dengan cara interpolasi. Contoh pencarian nilai pada benda uji
A1B1-1 sebagai berikut:
Nilai lendutan sebesar 4.9901 mm terjadi antara beban 3000 dan 3100 yang
memiliki lendutan masing-masing -3.84 dan -5.535.
Gambar 4.28. Nilai Beban dan Lendutan saat Regangan 0.002 Benda Uji A1B1-1
67
Beban yang didapat pada masing-masing benda uji setelah dilakukan pengujian
kuat lentur balok dapat dilihat pada Tabel 4.10.
Tabel 4.10. Beban dalam Keadaan Aktual
Benda
Uji
f'’c
(MPa)
P
(kg)
P Rata-rata
(kg)
Standar
Deviasi
Koefisien
Variasi
A0B1 21.2421
2528
2468.3448 137.9079 5.5871% 2311
2567
A0B2 29.5803
3266
3097.8318 486.9558 15.7192% 2549
3479
A1B1 26.6223
3068
3322.4283 220.6888 6.6424% 3440
3460
A1B2 26.8581
3052
3105.0561 73.2007 2.3575% 3075
3189
A2B1 27.9298
2926
2898.1417 78.8666 2.7213% 2959
2809
A2B2 29.6232
3516
3532.2849 108.2263 3.0639% 3648
3433
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
68
Gambar 4.29. Perbandingan Beban pada Benda Uji B1
Gambar 4.30. Perbandingan Beban pada Benda Uji B2
Berdasarkan Gambar 4.29 dan Gambar 4.30 terlihat bahwa pemasangan jarak kait
klem selang berdampak pada besarnya beban yang dapat ditahan balok pada saat regangan
0.002.
69
4.6.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis
Hasil analisis beban secara teoritis yang didapatkan dari nilai regangan dan
tegangan lekat dari Pull-Out dibandingkan terhadap beban secara actual (eksperimen) pada
regangan 0.002. Perbandingan hasil beban aktual dan teoritis ditunjukkan pada Tabel 4.11
dan Gambar 4.31.
Tabel 4.11. Perbandingan Hasil Beban Aktual dan Teoritis
Benda Uji f'’c
(MPa)
P Aktual
(kg)
P Teoritis
(kg) KR (%)
A0B1 21.2421 2468.3448 1521.3891 38.3640%
A0B2 29.5803 3097.8318 2694.9145 13.0064%
A1B1 26.6223 3322.4283 1323.2940 60.1709%
A1B2 26.8581 3105.0561 4262.4909 37.2758%
A2B1 27.9298 2898.1417 1527.6511 47.2886%
A2B2 29.6232 3532.2849 3603.3698 2.0124%
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Gambar 4.31. Perbandingan Beban Aktual dan Teoritis
70
Pengujian yang dilakukan dengan memberikan beban secara terus menerus dengan
tahapan beban 100 kg ini menghasilkan nilai P yang beragam. Berdasarkan hasil
perbandingan P aktual dan P teoritis pada Tabel 4.11, terlihat bahwa hanya ada satu balok
beton yang memiliki kesalahan relatif <5% sedangkan ke lima benda uji lainnya memiliki
kesalahan relatif >5%. Dari Gambar 4.31 terlihat bahwa sebagian besar benda uji balok
menghasilkan nilai P aktual yang lebih besar dibandingkan P teoritis. Pada keadaan
lapangan kemampuan bahan penyusun balok beton menahan beban sedikit lebih besar dari
hasil perhitungan.
Pada perhitungan P teoritis disimpulkan bahwa semakin banyak jumlah kait pada
balok beton bertulangan bambu maka semakin besar pula beban yang dapat ditahan oleh
balok. Namun pada kenyataannya perhitungan teoritis dan aktual berbeda. Hal ini dapat
disebabkan oleh adanya rongga udara dalam beton yang dapat mempengaruhi besarnya
nilai modulus elastis actual balok tersebut. Oleh karena itu, perhitungan teoritis hanyalah
sebagai perhitungan pendekatan dari perencanaan yang ada di lapangan.
Pada hasil pengujian Pull-Out (dapat di lihat pada Lampiran 7) beban maksimum
terbesar yang dapat ditahan adalah benda uji A1B2. A1B2 merupakan benda uji dengan
pemasangan klem selang sedikit yaitu sebanyak 3 buah atau jarak 12 cm serta memiliki
rasio tulangan besar (1.5%). Pada pengujian Pull-Out semakin banyak klem selang yang
terpasang maka semakin kecil kemampuannya menahan beban. Hal ini dikarenakan
semakin banyak klem selang maka kemungkinan klem merusak tulangan semakin besar
karena jarak terlampau dekat.
Pengujian balok memiliki hasil yang berkebalikan dengan hasil pengujian Pull-Out.
Hasil pengujian balok beton bertulangan bambu menunjukkan bahwa semakin banyak
pemasangan kait klem selang maka semakin kecil beban yang dapat diterima dikarenakan
tulangan bambu patah terlebih dahulu. Tulangan bambu patah terlebih dahulu diakibatkan
oleh semakin banyaknya kait yang dipasang maka daya lekat tulangan dengan beton
semakin besar. Berbeda hal lagi dengan balok, jika semakin banyak pemasangan kait pada
tulangan maka akan mengurangi kelenturan pada bambu yang mengakibatkan semakin
kecil pula beban yang dapat diterima oleh balok. Tapi anggapan tersebut tidak berlaku
pada benda uji balok A1B2, dikarenakan keruntuhan yang terjadi pada balok merupakan
keruntuhan geser yang dapat dilihat pada Gambar 4.33. Oleh karena itu, pada beton
penggunaan klem harus diperhatikan jarak minimum pemasangan.
71
Gambar 4.32. Perbandingan Beban Aktual dengan Tidak Terdapat Kait.
Gambar 4.33. Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 12 cm.
Gambar 4.34. Perbandingan Beban Aktual dengan Jarak Kait 6 cm.
72
4.7. Analisis Lendutan Balok Bertulangan Bambu
Data lain yang didapatkan saat pengujian lentur adalah nilai lendutan aktual.
Analisis lendutan ini didapat pada saat kondisi elastis dengan nilai P diantara 2000kg dan
1000kg. Sehingga pada saat teoritis penggunaan besaran P yang digunakan adalah selisih
antara kedua nilai tersebut yaitu 1000 kg. Sedangkan secara aktual digunakan selisih
lendutan yang terjadi antara 2000 kg dan 1000 kg.
4.7.1. Teoritis
150.0
500 kg 500 kg
45.0 45.060.0
22500 kg
Q1 Q2 Q3500 kg500 kg
22500 kg
22500 kg 22500 kg
Gambar 4.35. Conjugate Beam pada Balok Beton Bertulangan Bambu.
Beban P yang digunakan merupakan beban saat keadaan elastis yang bernilai antara 1000
kg dan 2000 kg. Sehingga, P yang digunakan adalah selisih antara keduanya yaitu sebesar
1000 kg. Ra = Rb = ½ (1000) = 500 kg.
73
Tabel 4.12 Momen akibat beban 1000 kg
Berikut contoh perhitungan lendutan teoritis untuk balok A1B2-2:
b = 18 cm
h = 25 cm
f’c = 26,6866 MPa
Dari hasil perhitungan didapat lendutan teoritis untuk balok A1B2-2 dengan mutu
beton 26,6866 MPa adalah sebesar 0.0979 mm. Dengan cara yang sama, dapat dicari
lendutan maksimum teoritis untuk benda uji lainnya. Detail perhitungan lendutan
Titik
(cm)
Momen
(kgcm)
Q1 = 0,5 x 45 x 22500 = 506250 kgcm2
Q2 = 60 x 22500 = 1350000 kgcm2
Q3 = 0,5 x 45 x 22500 = 506250 kgcm2
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 2362500 kgcm2
Ra’ = Rb’ = 1181250 kgcm2
0 0
15 7500
30 15000
45 22500
60 22500
75 22500
90 22500
105 22500
120 15000
135 7500
150 0
74
maksimum benda uji dapat dilihat pada Lampiran 11. Hasil perhitungan lendutan
maksimum teoritis balok ditunjukkan pada Tabel 4.13.
Data lendutan teoritis pada masing-masing benda uji beragam seperti yang
ditunjukkan pada Tabel 4.13. Lendutan A1B2 memiliki keragaman data yang lebih sedikit
dibanding yang lain yaitu sebesar 0.3015%. Berdasarkan Gambar 4.36, semakin banyak
pemasangan jumlah kait pada balok maka lendutan yang terjadi akan semakin kecil. Hal ini
dapat disebabkan karena pada benda uji dengan jarak kait 6 cm (A2) memiliki kuat tekan
(f’c) lebih besar dibanding dengan jarak kait 6 cm (A1). Besarnya nilai kuat tekan dapat
dilihat dari Tabel 4.5.
Tabel 4.13. Lendutan Teoritis Balok
Benda
Uji
f’c
(MPa)
ΔE
(mm)
Rata-rata
ΔE (mm)
Standar Deviasi Koefisien Variasi
A0B1 23.66425 0.104 0.110 0.005 4.9136%
20.5133 0.112
19.54873 0.114
A0B2 22.89259 0.106 0.094 0.010 11.0389%
31.05933 0.091
34.78902 0.086
A1B1 24.17869 0.103 0.099 0.010 10.2548%
33.31 0.088
22.37815 0.107
A1B2 27.00811 0.097 0.098 0.000 0.3015%
26.68659 0.098
26.8795 0.098
A2B1 30.80211 0.091 0.099 0.021 20.6476%
36.01082 0.084
16.97653 0.123
A2B2 23.0855 0.105 0.094 0.011 12.0342%
28.29421 0.095
37.48983 0.083
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
75
Gambar 4.36. Lendutan Teoritis Balok.
4.7.2. Aktual
Lendutan aktual didapatkan dari hasil pengurangan lendutan pada beban 2000 kg
dan 1000 kg. Hasil pengujian lendutan actual dapat dilihat pada Tabel 4.14.
Tabel 4.14. Lendutan Aktual pada Benda Uji Balok
Benda
Uji
f’c
(MPa)
Δ
(mm) Rata-rata
Δ (mm) Standar Deviasi
Koefisien
Variasi
A0B1
23.66425 1.02
0.92 0.2179 23.6897% 20.5133 1.07
19.54873 0.67
A0B2
22.89259 0.655
0.642 0.0562 8.7583% 31.05933 0.69
34.78902 0.58
A1B1
24.17869 0.61
0.663 0.0611 9.2112% 33.31 0.65
22.37815 0.73
A1B2
27.00811 0.7
0.682 0.0275 4.0398% 26.68659 0.65
26.8795 0.695
A2B1
30.80211 0.615
0.658 0.0480 7.2980% 36.01082 0.71
16.97653 0.65
A2B2
23.0855 0.755
0.672 0.0764 11.3712% 28.29421 0.605
37.48983 0.655
76
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Gambar 4.37. Lendutan Maksimum Aktual
4.7.3. Perbandingan Aktual dan Teoritis
Hasil analisis lendutan secara teoritis yang didapatkan dari perhitungan secara
Conjugate Beam dibandingkan terhadap lendutan actual hasil eksperimen. Perbandingan
hasil lendutan ditunjukkan pada Tabel 4.15 dan Gambar 4.38.
Tabel 4.15. Perbandingan Lendutan Aktual dan Teoritis Balok
Benda Uji Lendutan Aktual
ΔE (mm)
Lendutan Teoritis
Δ (mm) KR (%)
A0B1 0.92 0.110 88.048%
A0B2 0.642 0.094 85.347%
A1B1 0.663 0.099 85.062%
A1B2 0.682 0.098 85.690%
A2B1 0.658 0.099 84.910%
A2B2 0.672 0.094 85.964%
77
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
Gambar 4.38. Lendutan Maksimum Aktual dan Teoritis
Berdasarkan Tabel 4.13 dan Gambar 4.38 terdapat perbedaan hasil lendutan yang
terjadi antara hasil teoritis dengan hasil eksperimen. Perbedaan yang sangat besar
ditunjukkan dengan nilai KR diatas 85%. Lendutan teoritis terbesar senilai 0.110
sedangkan lendutan actual terbesar senilai 0.92 mm. Perbedaan besar lendutan yang
terlampau jauh dapat disebabkan oleh berbagai faktor seperti ketidak sesuaian modulus
elastisitas pada perhitungan dan actual serta dapat disebabkan pula oleh keberagaman
ukuran dimensi balok. Dimensi balok yang tidak seragam atau prismatic sedikit
mempengaruhi perbedaan hasil teoritis dengan eksperimen.
4.8. Pola Retak Balok Bertulangan Bambu
Pengamatan pola retak dilakukan untuk mengetahui korelasi antara pola retak
dengan beban maksimum yang dapat dipikul balok. Korelasi pola retak dilakukan dengan
78
mengelompokkan hasil pola retak seluruh benda uji menjadi sesuai dengan jarak klem
selang dan besarnya rasio tulangan. Pengamatan ini juga bertunjuan untuk mengetahui
proses terjadinya retak dalam menentukan perilaku retak dan keruntuhan yang terjadi pada
balok.
Saat pengujian berlangsung, dilakukan pengamatan retak pada setiap peningkatan
beban. Setiap terjadinya retak pada balok dilakukan panandaan dengan spidol serta
dilakukan penomoran sesuai dengan beban yang tertera. Setelah dilakukan penomoran
dilakukan pengambilan gambar dan dilanjutkan dengan pembebanan selanjutnya. Dari
hasil pengambaran pola retak maka dapat diidentifiksi jenis retak dan pola keruntuhan
yang terjadi pada masing-masing benda uji. Beban pertama saat terjadi retak dapat dilihat
pada Tabel 4.16.
Tabel 4.16. Hasil Pengamatan Pola Retak Balok
Benda Uji Pmaks
(kg)
Pε=0.02
(kg)
Pretak (kg) Jumlah Retak
P Rata-rata Depan Belakang
A0B1
1 5400 2528 2000
2100
3 4
2 5100 2311 2000 2 2
3 6700 2567 2300 5 5
A0B2
1 11500 3266 2600
2366.6667
4 4
2 5900 2549 2200 4 4
3 9000 3479 2300 3 3
A1B1
1 6900 3068 2700
2900
4 4
2 8100 3440 3000 4 4
3 6500 3460 3000 4 4
A1B2
1 7200 3052 2400
2633.3333
4 4
2 5900 3075 2900 3 3
3 6500 3189 2600 5 5
A2B1
1 6500 2926 2500
2566.6667
3 3
2 6100 2959 2700 2 2
3 6000 2809 2500 2 2
A2B2
1 6800 3516 2300
2800
4 4
2 8000 3648 2800 4 4
3 9800 3433 3300 3 3
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
79
Gambar 4.39. Pola Retak pada Balok A0B1-1
Gambar 4.40. Pola Retak pada Balok A0B2-2
80
Gambar 4.41. Pola Retak pada Balok A1B1-2
Gambar 4.42. Pola Retak pada Balok A1B2-2
81
Gambar 4.43. Pola Retak pada Balok A2B1-3
Gambar 4.44. Pola Retak pada Balok A2B2-3
82
4.9. Lebar dan Panjang Retak Balok Berulangan Bambu
Tabel 4.17. Hasil Pengamatan Lebar Retak
Benda
Uji
Lebar
retak (mm) Gambar
A0B1-1 6,959
A0B1-2 2,839
A0B1-3 6,890
A0B2-1 15,364
A0B2-2 8,388
83
A0B2-3 6,479
A1B1-1 10,871
A1B1-2 10,913
A1B1-3 8,933
A1B2-1 9,358
84
A1B2-2 9,324
A1B2-3 54
A2B1-1 16,656
A2B1-2 17,007
A2B1-3 8,933
85
A2B2-1 8,037
A2B2-2 5,4
A2B2-3 9,324
Dari Tabel 4.15 dapat dilihat bahwa lebar retak setiap benda uji berbeda, kondisi
ini dikarenakan benda uji balok memiliki variasi baik dari rasio tulangan maupun jarak
pemasangan kait pada tulangan. Maka variasi dari rasio tulangan dan pemasangan jarak
kait berpengaruh pada nilai dari besar lebar retak balok bertulangan bambu.
4.10. Analisis Tegangan Tulangan Bambu
Keruntuhan pada balok beton bertulangan bambu dengan atau tanpa klem selang
diasumsikan terjadinya selip antara tulangan beton pada uji kuat lentur balok. Asumsi
diambil karena pada hasil uji kuat lentur tidak ada tulangan bambu yang mengalami
kehancuran. Selip atau gelincir dapat dilihat saat bertambahnya retak secara terus menerus
pada balok. Pada saat tahahan gelincir atau selip semakin besar dari pada kekuatan tarik
beton maka akan terbentuk retak baru pada daerah tersebut dan terjadi distribusi tegangan
baru di sekitar retak baru tersebut. Pola retak pada setiap benda uji balok dapat dilihat pada
Lampiran 10.
Jika tegangan balok semakin besar maka beton disekeliling tulangan akan pecah
atau retak dan jika salah satu jenis retak beton ini terjadi terus menerus sampai ujung
batang maka batang tulangan akan tergelincir terhadap beton dan balok akan mengalami
86
keruntuhan. Untuk itu tulangan harus dapat mempertahankan tariknya yaitu kekuatan
lelehnya pada elemen struktur tanpa adanya kegagalan lekatan.
Penelitian yang dilakukan tidak mencakup penelitian mengenai tegangan leleh pada
beton. Sehingga digunakan nilai tegangan leleh yang dimiliki oleh bambu petung dari
penelitian yang dilakukan oleh Morisco sebesar 190 MPa. Pada penelitian ini dilakukan
perbandingan hasil teoritis tegangan leleh dari tulangan bambu dengan hasil tegangan leleh
tulangan dari penelitian terdahulu. Bila hasil perhitungan teoritis tegangan leleh lebih kecil
maka balok beton bertulangan bambu mengalami keruntuhan lekatan (akibat selip/gelincir
tulangan dengan beton). Hasil perhitungan teoritis tegangan leleh pada benda uji Pull-Out
dan Balok dapat dilihat pada Tabel 4.16.
Perhitungan Teoritis Tegangan Leleh pada Benda Uji Pull-Out
Contoh perhitungan pada benda uji Pull-Out A1B1-1
P = 399.2188 kg (untuk 1 tulangan bambu)
A = 1 cm x 1 cm = 1 cm2
Perhitungan Teoritis Tegangan Leleh pada Benda Uji Balok
Contoh perhitungan pada benda uji Balok A1B1-1
P = 3067.8549 kg
Mn = Mu / Ø
= 0.5 P (45 cm) / 0.80
= 0.5 (3067.8549 kg) 45 cm / 0.80
= 86283.4186 kgcm = 8628341.857 Nmm
87
Dari akar persamaan diatas, didapatkan nilai a sebesar 11.8969 mm. kemudian nilai a
dimasukkan pada persamaan T.
Besarnya nilai tegangan dihitung dengan beban yang berasal dari nilai T.
Dari hasil perhitungan diatas didapat nilai tegangan yang lebih kecil dari nilai
tegangan leleh bambu pada penelitian terdahulu (190 MPa). Dengan melihat Tabel 4.18
diketahui bahwa benda uji tidak ada satupun yang melebihi nilai tegangan leleh penelitian
sebelumnya. Dapat dipastikan bahwa keruntuhan balok bertulangan bambu diakibatkan
oleh kehilangan lekatan antara tulangan dengan beton dan tulangan bambu belum
mengalami leleh. Gambar 4.45 memperlihatkan terjadinya selip pada benda uji balok.
Gambar 4.45. Keruntuhan Lekatan pada Balok.
88
Tabel 4.18. Tegangan Leleh Teoritis pada Setiap Benda Uji
Benda Uji Pull-Out Balok
P (kg) σ (MPa) P (kg) σ (MPa)
A0B1 - 1 290.6250 29.0625 2527.6553 120.2778
A0B1 - 2 1212.5000 121.2500 2310.7041 110.1104
A0B1 - 3 175.0000 17.5000 2566.6752 122.8699
A0B2 - 1 1063.8889 73.8812 3265.7321 109.7458
A0B2 - 2 554.1667 38.4838 2549.1419 84.3873
A0B2 - 3 1391.6667 96.6435 3478.6215 115.6616
A1B1 - 1 399.2188 39.9219 3067.8549 146.7019
A1B1 - 2 582.4074 58.2407 3439.8245 163.5424
A1B1 - 3 470.5000 47.0500 3459.6054 166.5817
A2B1 - 1 1272.9167 88.3970 3052.0140 101.8036
A2B1 - 2 2018.7500 140.1910 3074.5838 102.6127
A2B1 - 3 1550.0000 107.6389 3188.5706 106.5073
A2B2 - 1 790.0000 79.0000 2926.2285 138.8465
A2B2 - 2 405.0000 40.5000 2959.1202 139.9761
A2B2 - 3 483.3333 48.3333 2809.0763 135.6309
A1B2 - 1 1807.3864 125.5129 3516.4598 118.4629
A1B2 - 2 1278.1250 88.7587 3647.5525 122.1526
A1B2 - 3 969.2308 67.3077 3432.8425 113.9043
Keterangan:
A0 = tanpa klem selang
A1 = jarak klem selang 12 cm
A2 = jarak klem selang 6 cm
B1 = rasio tulangan 0,96%
B2 = rasio tulangan 1,5%
89
4.11. Uji Hipotesis
Uji hipotesis dalam penelitian ini ditunjukkan untuk mengetahui ada atau tidaknya
pengaruh rasio tulangan dan interaksinya dengan jarak klem selang terhadap kuat lentur
balok beton bertulangan bambu dengan atau tampa klem selang.
4.11.1. Metode Two-Way ANNOVA
Pengujian hipotesis dilakukn menggunakan analisis ragam klasifikasi dua arah
dengan interaksi. Pengambilan analisis ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh rasio
tulangan dan jarak klem selang serta mengetahui apakah ada interaksi diantara pengaruh-
pengaruh tersebut.
Untuk menentukan apakah ada atau tidaknya pengaruh maupun interaksi perlu
dilakukan uji hipotesis nol. Level of significance (α) yang digunakan adalah senilai 0.05.
Pengaruh Rasio Tulangan (Antar Baris)
Ho’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur
balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
α1 = α2 = α3 = .. = αr = 0
H1’ : Ada pengaruh yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur balok
beton bertulangan bambu dengan klem selang.
Sekurang-kurangnya satu αi ≠ 0
Pengaruh Jarak Klem Selang (Antar Kolom)
Ho’’ : Tidak ada pengaruh yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat
lentur balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
β1 = β 2 = β 3 = .. = β c = 0
H1’’ : Ada pengaruh yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat lentur
balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
Sekurang-kurangnya satu β i ≠ 0
Interaksi
Ho’’’ : Tidak ada interaksi antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang
pada kuat lentur balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
(α β )11 = (α β )12 = (α β )13 = .. = (α β )rc = 0
H1’’’ : Ada interaksi antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang pada kuat
lentur balok beton bertulangan bambu dengan klem selang.
Sekurang-kurangnya satu αβ ij ≠ 0
90
Tabel 4.19. Data Beban Balok saat Regangan 0.002.
Rasio Tulangan
Jarak Klem Selang B1 B2
A0
2527.6553
2310.7041
2566.6752
3265.7321
2549.1419
3478.6215
A1
3067.8549
3439.8245
3459.6054
3052.0140
3074.5838
3188.5706
A2
2926.2285
2959.1202
2809.0763
3516.4598
3647.5525
3432.8425
Jumlah Total (T) 55272.2631
Dari data pada Tabel 4.16 diketahui bahwa banyaknya jumlah baris (r) adalah sebanyak 3
buah, jumlah kolom (c) adalah sebanyak 2 dan banyaknya data (n) adalah 3 buah.
Tabel 4.20. Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi
A0 A1 A2 Total
B1 7405.0345 9967.2848 8694.4250 26066.7443
B2 9293.4955 9315.1684 10596.8548 29205.5187
16698.5301 19282.4533 19291.2797 55272.2631
Jumlah Kuadrat Total (JKT)
= 172392639.1712 - 169723503.4992
= 2669135.6720
Jumlah Kuadrat Rata-rata Baris (JKB)
= 170270831.5381- 169723503.4992
= 547328.0389
91
Jumlah Kuadrat Rata-rata Kolom (JKK)
= 170467897.2645- 169723503.4992
= 744393.7653
JKB(K)
= 171736360.5599 - 170467897.2645 + 169723503.4992
= 721135.2565
Jumlah Kuadrat Galat
JKG = 172392639.1712 - 171736360.5599
= 656278.6113
Ho’ : α1 = α2 = α3 = .. = αr = 0 (Pengaruh baris nol)
H1’ : Sekurang-kurangnya satu αi ≠ 0
Ho’’ : β1 = β 2 = β 3 = .. = β c = 0
H1’’ : Sekurang-kurangnya satu β i ≠ 0
Ho’’’ : α β )11 = (α β )12 = (α β )13 = .. = (α β )rc = 0
H1’’’ : Sekurang-kurangnya satu αβ ij ≠ 0
Taraf nyata α = 0.05
r = 2, c = 3, n =3
df1 = r – 1 = 1
df2 = c – 1 = 2
df3 = (r – 1)(c – 1) = 2
df4 = rc (n – 1) =12
Fα [(r-1): rc(n-1)] = F0.05 [1: 12] = 4.75
Fα [(c-1): rc(n-1)] = F0.05 [2: 12] = 3.89
Fα [(r-1) (c-1): rc(n-1)] = F0.05 [2: 12] = 3.89
Daerah kritik : F1 > 4.75 F2 > 3.89 F3 > 3.89
92
Pengujian Statistik :
Tabel 4.21. Analisis Ragam Klasifikasi Dua Arah dengan Interaksi
Sumber
Keragaman
Jumlah
Kuadrat
Derajat
Bebas Ragam F Rasio
Prob-
value
1. Antar Baris
JKB ( r - 1)
0.82%
547328.0389 1 547328.039 10.01
2. Antar Kolom JKK (c-1)
744393.77 2 372196.883 6.81 1.06%
3. Interaksi JKB (K)
(r-1) (c-
1)
721135.26 2 360567.628 6.59 1.17%
4. Galat JKG rc (n-1)
656278.61 12 54689.8843
Total 2669135.6720
Kesimpulan :
1. Karena F1 = 10.01 > 4.75 maka Ho’ ditolak dan disimpulkan bahwa ada pengaruh
yang signifikan variasi rasio tulangan pada kuat lentur balok beton bertulangan
bambu dengan klem selang.
2. Karena F2 = 6.81 > 3.89 maka Ho’’ ditolak dan disimpulkan bahwa ada pengaruh
yang signifikan variasi jarak klem selang pada kuat lentur balok beton bertulangan
bambu dengan klem selang.
3. Karena F3 = 6.59 > 3.89 maka Ho’’’ ditolak dan disimpulkan bahwa ada interaksi
antara variasi rasio tulangan dan jarak klem selang pada kuat lentur balok beton
bertulangan bambu dengan klem selang.
93
Gambar 4.46. Grafik Beban dan Rasio Tulangan untuk Jarak Kait Klem Selang yang
Berbeda
Pada Gambar 4.46 dapat dilihat bahwa terdapat interaksi antara jarak pemasangan
kait dengan rasio tulangan pada beton bertulangan bambu dikarenakan terdapat garis yang
saling bersinggungan antara garis A1 dan A2. Maka dapat kita simpulkan bahwa
pemasangan kait yang paling baik adalah pada saat jarak 6 cm (A2) dan penggunaan rasio
tulangan 1.5% (B2) dikarenakan mampu menahan beban yang paling besar pada beton
bertulangan bambu.
4.11.2. Metode Analisis Regresi
Regresi Linear adalah suatu metode statistic yang mempelajari polsa dan mengukur
hubungan statistic antara dua atau lebih variabel. Tabel 4.2 akan menguji seberapa jauh
hubungan sebab akibat antara variabel X (rasio tulangan) terhadap variabel Y (kuat lentur
balok dengan satuan kg).
94
Tabel 4.22. Perhitungan Analisis Regresi
No Benda
Uji
Banyak Klem
Selang
P Maks
(Y) X2 Y2 XY
1 A0B1 - 1 0 2527,6553 0,00 6389041,36 0,00
2 A0B1 - 2 0 2310,7041 0,00 5339353,29 0,00
3 A0B1 - 3 0 2566,6752 0,00 6587821,41 0,00
4 A1B1 - 1 13 3067,8549 169,00 9411733,58 39882,11
5 A1B1 - 2 13 3439,8245 169,00 11832392,88 44717,72
6 A1B1 - 3 13 3459,6054 169,00 11968869,55 44974,87
7 A2B1 - 1 26 2926,2285 676,00 8562812,98 76081,94
8 A2B1 - 2 26 2959,1202 676,00 8756392,41 76937,13
9 A2B1 - 3 26 2809,0763 676,00 7890909,61 73035,98
10 A0B2 - 1 0 3265,7321 0,00 10665006,09 0,00
11 A0B2 - 2 0 2549,1419 0,00 6498124,48 0,00
12 A0B2 - 3 0 3478,6215 0,00 12100807,68 0,00
13 A1B2 - 1 13 3052,014 169,00 9314789,61 39676,18
14 A1B2 - 2 13 3074,5838 169,00 9453065,83 39969,59
15 A1B2 - 3 13 3188,5706 169,00 10166982,31 41451,42
16 A2B2 - 1 26 3516,4598 676,00 12365489,37 91427,95
17 A2B2 - 2 26 3647,5525 676,00 13304639,43 94836,37
18 A2B2 - 3 26 3432,8425 676,00 11784407,29 89253,90
Σ 234 55272,263 5070 172392639,2 752245,2
Perhitungan Persamaan Regresi Linear
Berdasarkan hasil perhitungan nilai a (konstanta) dan b (koefisien regresi) maka
didapatkan rumus persamaan regresi Y = 2854 + 16.62 X untuk pengaruh rasio tulangan
(B). Dimana nilai X adalah besarnya rasio tulangan dan Y adalah besarnya P yang
dihasilkan saat regangan mencapai 0.002. Garis regresi akibat pengaruh rasio tulangan
dapat dilihat pada Gambar 4.47.
95
Gambar 4.47. Grafik Pengaruh Pemasangan Jarak Kait Klem Selang terhadap Beban
Pada Gambar 4.47 dapat dilihat bahwa semakin banyak jumlah kait klem selang
yang dipasang maka beban yang dapat diterima lebih besar pula, hal ini dapat dilihat pada
Gambar 4.46 terdapat garis yang terus naik seiring bertambahnya jumlah kait klem selang
yang dipasang pada beton bertulangan bambu dan nilai positif pada koefisien regresi.
Maka, dapat ditarik kesimpulan bahwa jarak pada pemasangan kait klem selang
berpengaruh signifikan terhadap beban dan kuat lentur balok bertulangan bambu.
96
(Halaman kosong)
97
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil pembahasan dan analisis yang telah dilakukan, maka dapat
ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Pada analisis kuat lentur dari hasil pengujian balok bertulangan bambu pada saat
regangan 0.002 didapatkan pertambahan nilai kapasitas beban seiring bertambahnya
pemasangan kait klem selang yang dipasang atau semakin dekat jarak kait kelm selang
yang dipasang. Pada jarak kait klem selang 6 cm (A2) diperoleh pertambahan kapasitas
lentur yang lebih besar dibandingkan jarak kait kelm selang dengan jarak 12 cm (A1)
yaitu sebesar 15.53%. Besar kapasitas beban yang diterima oleh balok beton
bertulangan bambu pada tulangan yang tidak dipasang kait klem selang (A0) rata-rata
sebesar 2783.09 kg. Sedangkan pada tulangan bambu yang dipasang kait klem selang
dengan jarak 12 cm (A1) rata-rata sebesar 3213.74 kg dan pada tulangan bambu yang
dipasang kait kelm selang dengan jarak 6 cm (A2) sebesar rata-rata 3215.21 kg. Selain
itu, berdasarkan uji statistik dengan metode Two-Way ANNOVA dan analisis regresi
didapatkan adanya pengaruh yang signifikan dengan dipasangnya kait klem selang
terhadap kuat lentur balok bertulangan bambu dan terdapat interaksi antara
pemasangan jarak kait klem selang dengan rasio tulangan. Sehingga pada penelitian
ini, harus diperhatikan untuk penentuan jarak minimum pemasangan kait klem selang
dan rasio tulangan karena mempengaruhi nilai kuat lentur pada balok.
2. Pada balok bertulangan bambu retak awal yang terjadi adalah retak lentur, baik pada
balok yang tidak dipasang klem selang maupun yang dipasang kait klem selang. Pola
retak lentur yang terjadi, akan merambat dan membentuk retak yang baru seiring
bertambahnya beban yang diberikan pada balok bertulangan bambu. Pada penelitian
ini balok bertulangan bambu memiliki dimensi yang cukup tinggi sehingga keruntuhan
lekatan kemungkinan lebih besar terjadi. Perpindahan retak lentur menuju retak geser
dipengaruhi oleh kecepatan penyebaran dan tegangan geser yang terjadi pada balok.
98
Jumlah pemasangan kait klem selang yang lebih banyak, maka jumlah retak yang
terjadi pada balok bertulangan bambu lebih banyak pula.
3. Hasil dari grafik hubungan interaksi antara beban yang diberikan pada balok (P)
dengan lendutan yang terjadi saat pembebanan (∆) menunjukkan bahwa nilai
hubungan beban dan lendutan memiliki perbedaan dikarenakan terdapat variasi dalam
bahan penyusun beton yaitu jarak pemasangan kait klem selang serta penggunan rasio
tulangan. Perkembangan teknologi beton khususnya di Indonesia pada saat ini,
membuat konstruksi beton semakin banyak dipilih sebagai suatu bahan dalam
konstruksi. Konstruksi yang terbuat dari bahan beton ini memiliki banyak kelebihan
seperti memiliki kuat tekan yang tinggi, mudah dibentuk sesuai dengan yang
diinginkan jika dalam kondisi segar, dan mudah dalam hal perawatan. Sehingga
banyak konstruksi bangunan lebih menggunakan beton sebagai bahan materialnya.
5.2 Saran
Dalam penelitian balok bertulangan bambu ini masih memiliki keterbatasan,
diantaranya adalah keterbatasan dimensi balok, dan jumlah benda uji balok. Maka dari itu,
untuk penelitian selanjutnya diharapkan bisa memperbaiki keterbatasan-keterbatasan pada
penelitian ini agar dapat memperkecil peluang terjadinya data-data yang menyimpang
(outlier) yang bisa mempengaruhi hasil dari analisis. Selain itu, dalam penelitian ini juga
terdapat kesalahan yang terjadi akibat diantaranya adalah dalam pembuatan dan pengujian
balok bertulangan bambu. Oleh karena itu, perlu diperhatikan dalam pembuatan benda uji
dengan mengontrol kualitas dari bahan penuyusun benda uji dan perawatan yang sebaik
mungkin agar benda uji yang dibuat sesuai dengan yang direncanakan. Serta pengujian
balok bertulangan bambu dalam penelitian ini diharapkan agar tidak terjadi kesalahan
untuk penelitian selanjutnya. Dan penggunaan ukuran diameter yang sama dengan variasi
tulangan yang berbeda pada penelitian selanjutnya, diharapkan bisa lebih mengetahui
bagaimana pengaruh kait klem selang terhadap tulangan bambu.
99
DAFTAR PUSTAKA
Arjiantoro, F., & Budi, A. S. (2014). Kajian Kuat Lentur dan Kuat Lekat Balok Beton
Bertulangan Bambu Petung Polos. e-Jurnal Matriks Teknik Sipil.
Chiquita, Theadeira. (2016). Pengaruh Jenis Kait Terhadap Kuat Lentur Balok Bertulangan
Bambu dengan Pengait. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Malang: Universitas
Brawijaya
Dewi, Sri Murni. (2005). Perilaku Pelat Lapis Komposit Bambu Spesi pada Beban In-plane
dan Beban Lentur. Disertasi. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh November.
Dewi, Sri Murni. (2010). Penggunaan Bambu untuk Infrastuktur. Surabaya: Seminar
Nasional Teknik Sipil VI.
Fintel, Mark. (1985). Handbook of Concrete Engineering. New York: Van Nostrand
Reinhold Company
Ghavarni, K., (2005). Bamboo As Reinforcement Instructural Concrete Elements. J.
Cement & Concrete Composites, Elsevier, 27, pp. 637-649.
Lestari, A. D. (2015). Pengaruh Penambahan Kait Pada Tulangan Bambu Terhadap
Respon Lentur Balok Beton Bertulangan Bambu. Jurnal Rekayasa Sipil./Volume 9.
Morisco. (1999). Rekayasa Bambu. Yogyakarta: Nafiri Offset.
Nanda, K. P. (2016). Pengaruh Jarak Kait Terhadap Balok Beton Bertulangan Bambu
dengan. Jurnal Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil./Volume 1 Nomor 2.
Nawy, E. G. (1998). Beton Bertulang Suatu Pendekatan Dasar. Bandung: PT Refika
Aditama.
Setiawan, Ronny. (2016). Pengaruh Rasio Tulangan Terhadap Kuat Lentur Balok
Bertulangan Bambu dengan Kait. Skripsi. Tidak dipublikasikan. Malang: Universitas
Brawijaya
Setya Budi, A. s., & Sugiarto., (2013). Model Balok Beton Bertulangan Bambu Sebagai
Pengganti Tulangan Baja. Konferensi Nasional Teknik Sipil 7, Universitas Sebelas
Maret, Surakarta, 24-26 Oktober 2013, S245-S252.
SNI-03-2847-2002. (n.d.). Tata Cara Perhitungan Struktur Beton untuk Bangunan
Gedung. Bandung: Beta Version.
100
Suseno, W., 2001, Tinjauan Kuat Lekat Bambu Dalam Beton Untuk Perencanaan
Bamboocrete, Jurnal Teknik Sipil “SIPIL SOEPRA”, volume 3 No.8, hal 66-
76.Wibisono, Yusuf. (2009). Metode Statistik. Yogyakarta: Gadjah Mada University
Press.
Wang, C.K. & Salmon, C.G. (1986). Disain Beton Bertulang. Edisi IV. Terjemahan Binsar