TINJAUAN KUAT TEKAN DAN KUAT LENTUR DINDING PANEL DARI BETON RINGAN DENGAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAMBU. Tugas Akhir

Transkripsi

1 TINJAUAN KUAT TEKAN DAN KUAT LENTUR DINDING PANEL DARI BETON RINGAN DENGAN PERKUATAN DIAGONAL TULANGAN BAMBU Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : HAFID MAHPUDIN NIM : D NIRM : PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

2

3 gl0z rrsruqod II '"ug:pms FdrS 11u{el I-S BrrBF"S 1ufurep tedecueru {nlun uurera(ued rqes qsps ru8eqes?ullra{p rut rrq{v su8nl OI9 : XIN 'u I.Irsruqcou FpqY '{ 8Z' : )IN wuro88uv Eurdtuupue6 Eurqturqure4 : r[neue6 rru \ec ueunsns s&)00'0r090'90r'9'ir : r^[urn S8O OII OOI C : niin NI(INdHVRT (tr.{ye : qolo uqnfetp 9I0Z rreruqed II : lee8uelepe4 rfn8us6 usneeq uedepuqm rrq{v su8trl uer pspuad rr?lh epud uu4ueqqredp rl{{y sr8na Of,I{lVf, NYENVTNI TYN(X}W(I NYIY{DNTf,d NVCNXO NYCNIU NOIf,f,IUYC AflNV{ CNICNI(I UIIINflT IYOX NY(I NYXf,I IYIDI NVOYTNII NYHYSfl9Nf,dUYtrn[f,T

4

5 PERSEMBAHAN Karya ini kupersembahkan untuk : Allah SWT yang telah meridhokan karya ini untukku. Ayah dan Ibu tercinta, terimakasih atas do a dan supportnya. Semoga Allah memberikan balasan yang lebih baik dari apa yang telah engkau berikan kepadaku. Teman-teman seperjuanganku, Heri, Agung, Aan, Mada, Topik, Roki, Dika, Tri, Shigit, Jodi, Dedi, Okta, Danang, Teguh & Adi. Serta team dinding panel : Setia, Saiful, Bayu, Adit, dan Gagah, terimakasih atas kerja sama dan bantuannya. Dan teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011 yang tidak bisa disebutkan satu persatu, terimakasih atas bantuan dan do anya. ii

6 PRAKATA Assalamu alaikum Wr. Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1). Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT. PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2). Bapak Mochamad Solikin, ST. MT. PhD., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3). Ibu Yenny Nurchasanah, ST. MT., selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 4). Bapak H. Muhammad Ujianto, ST. MT., selaku Pembimbing Pendamping yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan dan nasehat. 5). Bapak Ir. Abdul Rochman, MT., selaku Dosen Penguji, yang telah memberikan masukan dan pengarahan. 6). Bapak Kuswartomo, ST. MT., selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan arahan dan bimbingan. 7). Bapak Ir. H. Achmad Karim Fatchan, MT., selaku Kepala Laboratorium Teknik Sipil. 8). Bapak-bapak dan Ibu-ibu dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta, terima kasih atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. 9). Teman-teman Teknik Sipil angkatan 2011 atas hari-hari yang pernah kita lewati besama-sama. iii

7 10). Ayah dan Ibu serta keluarga besarku tercinta yang selalu memberikan dorongan baik material maupun spiritual. Terima kasih atas do a dan kasih sayang yang telah diberikan selama ini, semoga Allah SWT membalas kebaikan kalian dan selalu menjaga dalam setiap langkah dan desah nafas. 11). Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Penyusun menyadari bahwa penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin. Wassalamu alaikum Wr. Wb. Surakarta, Februari 2016 Penyusun iv

8 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...i PERSEMBAHAN...ii PRAKATA...iii DAFTAR ISI...v DAFTAR GAMBAR...ix DAFTAR TABEL...xi DAFTAR LAMPIRAN...xii DAFTAR NOTASI...xiii ABSTRAKSI...xiv ABSTRACTION...xv BAB I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang...1 B. Rumusan Masalah...2 C. Tujuan Penelitian...3 D. Manfaat Penelitian...3 E. Batasan Masalah...4 F. Keaslian Penelitian...5 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA...6 A. Pengertian Dinding Panel...6 B. Beton Ringan...6 C. Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Suatu Beton Jenis semen dan jumlah semen Faktor air semen (f.a.s) Sifat agregat Umur Perawatan...13 BAB III. LANDASAN TEORI...15 A. Umum...15 B. Bahan Penyusun Dinding Panel...16 v

9 1. Semen portland Air Agregat Bambu...19 C. Perencanaan Campuran Dinding Panel...21 D. Pengujian Kuat Tarik Bambu...22 E. Pengujian Berat Jenis Silinder Beton...22 F. Pengujian Kuat Tekan Silinder Beton...22 G. Pengujian Dinding Panel Pengujian kuat tekan dinding panel Pengujian kuat lentur dinding panel...24 BAB IV. METODE PENELITIAN...26 A. Bahan Penelitian Air Semen Agregat halus Agregat kasar Bambu...27 B. Peralatan Penelitian Timbangan Ayakan Alat penggetar ayakan Gelas ukur Tongkat baja Oven Concrete mixer Cetakan silinder Cetakan dinding panel Alat uji kuat tarik Alat uji kuat tekan silinder beton Komponen struktur uji kuat tekan dinding panel...34 vi

10 13. Komponen struktur uji kuat lentur dinding panel Peralatan penunjang...35 C. Tahap Penelitian Tahap I : Persiapan alat dan penyediaan bahan Tahap II : Pemeriksaan bahan Tahap III : Perencanaan campuran dan pembuatan benda uji Tahap IV : Pengujian benda uji Tahap V : Analisis dan pembahasan...36 D. Pelaksanaan Penelitian Pemeriksaan Bahan a). Pemeriksaan air b). Pemeriksaan semen c). Pemeriksaan agregat halus d). Pemeriksaan agregat kasar e). Pemeriksaan bambu Perencanaan campuran dinding panel Pembuatan benda uji a). Silinder beton b). Dinding panel Perawatan (curing) Pengujian berat jenis benda uji Pengujian kuat tarik bambu Pengujian kuat tekan silinder beton Pengujian kuat tekan dinding panel Pengujian kuat lentur dinding panel...48 BAB V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...50 A. Pemeriksaan Bahan Penyusun Dinding Panel Pemeriksaan semen Pemeriksaan agregat halus a). Pemeriksaan kandungan bahan organik b). Pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD)...50 vii

11 2c). Pemeriksaan kandungan lumpur d). Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan (absorbsi) e). Pemeriksaan Modulus Halus Butir (MHB) f). Pemeriksaan gradasi butiran Pemeriksaan agregat kasar a). Pemeriksaan keausan agregat kasar b). Pemeriksaan gradasi c). Pemeriksaan berat jenis dan penyerapan (absorbsi) Pengujian kuat tarik bambu Adukan beton Test slump...56 B. Hasil Pengujian Silinder Beton Pengujian berat jenis silinder beton Pengujian kuat tekan silinder beton...57 C. Hasil Pengujian Dinding Panel Pengujian kuat tekan dinding panel a). Pengujian kuat tekan dinding panel open frame b). Pengujian kuat tekan dinding panel tanpa bracing diagonal bambu c). Pengujian kuat tekan dinding panel dengan bracing diagonal bambu Pengujian kuat lentur dinding panel a). Pengujian kuat lentur dinding panel tanpa bracing diagonal bambu b). Pengujian kuat lentur dinding panel dengan bracing diagonal bambu...60 BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN...62 A. Kesimpulan...62 B. Saran...63 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii

12 DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen... 9 Gambar II.2 Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton pada faktor semen sama Gambar II.3 Hubungan antara kuat tekan beton dan f.a.s Gambar II.4 Pengaruh jenis agregat terhadap kuat tekan pada berbagai umur beton Gambar II.5 Pengaruh air semen terhadap laju kenaikan kuat tekan beton Gambar III.1 Pengujian kuat tekan silinder beton Gambar III.2 Pengujian kuat tekan dinding panel Gambar III.3 Pengujian kuat lentur dinding panel Gambar IV.1 Semen portland dengan merk Holcim Gambar IV.2 Pasir Gambar IV.3 Kerikil Gambar IV.4 Bambu apus Gambar IV.5 Timbangan elektrik Gambar IV.6 Ayakan yang sudah disusun Gambar IV.7 Mesin penggetar ayakan Gambar IV.8 Gelas ukur Gambar IV.9 Tongkat baja Gambar IV.10 Oven Gambar IV.11 Concrete mixer Gambar IV.12 Cetakan silinder Gambar IV.13 Cetakan dinding panel Gambar IV.14 Alat uji kuat tarik (Universal Testing Machine) Gambar IV.15 Alat uji kuat tekan (Universal Testing Machine) Gambar IV.16 Setting pengujian kuat tekan dinding panel (loading frame) Gambar IV.17 Setting pengujian kuat lentur dinding panel (loading frame) Gambar IV.18 Peralatan penunjang Gambar IV.19 Bagan alir penelitian Gambar IV.20 Dimensi dinding panel Gambar IV.21 Detail penulangan dinding panel Gambar IV.22 Setting up alat uji kuat tarik bambu ix

13 Gambar IV.23 Setting up alat uji kuat tekan silinder beton Gambar IV.24 Setting up alat uji kuat tekan dinding panel Gambar IV.25 Setting up alat uji kuat lentur dinding panel Gambar V.1 Grafik pemeriksaan gradasi agregat halus Gambar V.2 Grafik nilai kuat tekan dinding panel Gambar V.3 Grafik nilai kuat lentur dinding panel x

14 DAFTAR TABEL Tabel V.1 Hasil pemeriksaan kandungan bahan organik Tabel V.2 Hasil pemeriksaan Saturated Surface Dry (SSD) Tabel V.3 Hasil pemeriksaan kandungan lumpur Tabel V.4 Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan (absorbsi) Tabel V.5 Hasil pemeriksaan Modulus Halus Butir (MHB) Tabel V.6 Hasil pemeriksaan keausan agregat kasar Tabel V.7 Hasil pemeriksaan gradasi Tabel V.8 Hasil pemeriksaan berat jenis dan penyerapan (absorbsi) Tabel V.9 Hasil pengujian kuat tarik bambu Tabel V.10 Hasil test slump Tabel V.11 Hasil pengujian berat jenis silinder beton Tabel V.12 Hasil pengujian kuat tekan silinder beton Tabel V.13 Hasil pengujian kuat tekan dinding panel open frame Tabel V.14 Hasil pengujian kuat tekan dinding panel tanpa bracing diagonal bambu Tabel V.15 Hasil pengujian kuat tekan dinding panel dengan bracing diagonal bambu Tabel V.16 Persentase nilai kuat tekan dinding panel Tabel V.17 Hasil pengujian kuat lentur dinding panel tanpa bracing diagonal bambu Tabel V.18 Hasil pengujian kuat lentur dinding panel dengan bracing diagonal bambu Tabel V.19 Persentase nilai kuat lentur dinding panel xi

15 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I. Kartu Konsultasi Tugas Akhir Lampiran II. Pola Retak Dinding Panel Lampiran III. Perencanaan Campuran Beton Lampiran IV. Hasil Pemeriksaan Bahan-bahan Penyusun Beton Lampiran V. Gambar-gambar Penelitian xii

16 DAFTAR NOTASI A = Luas permukaan benda uji (mm 2 ) b = Lebar benda uji (mm) f c = Kuat tekan maksimum beton (N/mm 2 ) h = Tinggi benda uji (mm) L = Jarak antar tumpuan (mm) P max = Beban maksimum (N) V = Volume benda uji (cm 3 ) W = Berat benda uji (gram) MOR = Modulus of Repture (N/mm 2 atau MPa) γ c = Berat jenis (gram/cm 3 ) σ = Kuat tarik bambu (N/mm 2 ) л = Phi xiii

17 ABSTRAKSI Sejalan dengan perkembangan jaman yang modern, maka perlu diimbangi dengan penyediaan bahan alternatif yang mudah diperoleh, perawatan mudah, dan lebih murah dari pada beton yang sudah biasa digunakan. Dalam hal ini dibuatlah dinding panel dengan tulangan bambu. Pada daerah yang rawan terjadi bencana gempa bumi, pemakaian dinding batu bata kurang baik untuk rumah yang tahan gempa. Dinding panel yang ringan, tipis, dan kuat merupakan salah satu material yang cocok untuk bangunan rumah yang tahan gempa. Pengujian kuat tekan dan kuat lentur dinding panel dilaksanakan dengan memberikan beban pada permukaan dinding panel sehingga terjadi retakan dan sampai hancur. Bambu apus digunakan karena mempunyai kekuatan tarik yang cukup tinggi, murah dan banyak terdapat di berbagai tempat. Pada penelitian ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kuat tekan dan kuat lentur dinding panel open frame, dinding panel tanpa bracing diagonal bambu, dan dinding panel dengan bracing diagonal bambu. Pada penelitian ini bambu apus digunakan sebagai tulangan diagonal dengan diameter 6 mm, diameter baja 4 mm, jarak antar baja 5 cm pada frame serta jarak 8 cm pada diagonal dan faktor air semen (f.a.s) digunakan 0,45. Beton yang digunakan jenis beton ringan, yang berupa silinder beton dengan tinggi 30 cm, diameter 15 cm, sebanyak 5 buah dan dinding panel dengan panjang 100 cm, lebar 50, tebal 7 cm, sebanyak 20 buah. Hasil dari penelitian didapat rata-rata berat jenis silinder beton 1,710 grcm 3, sehingga dapat diklasifikasikan sebagai beton ringan, dengan nilai kuat tekan rata-rata sebesar 5,83 MPa. Pada pengujian kuat tekan dinding panel open frame, nilai rata-rata kuat tekan sebesar 0,644 MPa, sedangkan kuat tekan dinding panel tanpa bracing diagonal bambu, nilai rata-rata kuat tekan sebesar 2,094 MPa, dan untuk kuat tekan dinding panel dengan bracing diagonal bambu, nilai rata-rata kuat tekan sebesar 2,264 MPa. Pada pengujian kuat lentur dinding panel tanpa bracing diagonal bambu, nilai rata-rata kuat lentur sebesar 2,755 MPa, dan untuk kuat lentur dinding panel dengan bracing diagonal bambu, nilai rata-rata kuat lentur sebesar 5,622 MPa. Dari hasil tersebut, nilai kuat tekan dan kuat lentur dinding panel yang menggunakan bracing diagonal bambu, memiliki nilai paling besar. Kata Kunci : Dinding Panel, Beton Ringan, Bracing Diagonal Tulangan Bambu, Kuat Tekan, Kuat Lentur. xiv

18 ABSTRACTION In line with the development of the modern era, it needs to be balanced with the provision of alternative materials that are easy to obtain, easy maintenance, and less expensive than concrete that has been commonly used. In this case the panel with the reinforcement of the walls made of bamboo. In areas prone to earthquakes, the use of a brick wall unfavorable for earthquake-resistant houses. Wall panels are mild, thin, and strong is one material that is suitable for building houses that are earthquake resistant. Testing the compressive strength and flexure strength wall panel implemented by providing load on the surface of the wall panel, causing cracks and until it is destroyed. Bamboo apus is used because it has a fairly high tensile strength, low-cost and widely available in a variety of places. In this study aims to determine how much the compressive strength and flexure strength of open frame wall panels, wall panels without diagonal bracing bamboo, and wall panels with diagonal bracing bamboo. In this study bamboo apus is used as diagonal reinforcement with a diameter of 6 mm, 4 mm diameter steel, the distance between the steel frame and 5 cm at a distance of 8 cm on the diagonal and cement water factor (f.a.s) used 0,45. Concrete used type of mild concrete, in the form of concrete cylinders with a height of 30 cm, diameter 15 cm, 5 pieces and wall panels with a length of 100 cm, width 50, thickness 7 cm, as many as 20 pieces. Results from the study gained an average specific gravity of 1,710 gr/cm 3 concrete cylinder, so that the concrete can be classified as mild, with the compressive strength by an average of 5,83 MPa. In testing the compressive strength of wall panels open frame, the average value of compressive strength of 0,644 MPa, while the compressive strength of wall panels without bracing diagonal bamboo, the average value of compressive strength of 2,094 MPa, and for compressive strength wall panels with bracing diagonal bamboo, the average value of compressive strength of 2,264 MPa. In the flexure strength testing panel wall without diagonal bracing bamboo, the average value of 2,755 MPa flexure strength, and flexure strength to panel walls with diagonal bracing bamboo, the average value of the flexure strength of 5,622 MPa. From these results, the compressive strength and flexure strength wall panels using diagonal bracing bamboo, has the greatest value. Keywords : Wall Panel, Mild Concrete, Diagonal Bracing Reinforcement Bamboo, Compressive Strength, Flexure Strength. xv