8. PEMBAHASAN UMUM DAN REKOMENDASI Pembahasan Umum

Transkripsi

1 8. PEMBAHASAN UMUM DAN REKOMENDASI 8.1. Pembahasan Umum Penggunaan bambu sebagai bahan bangunan bukan merupakan hal yang baru, tetapi pemanfaatannya pada umumnya hanya dilakukan berdasarkan pengalaman turun temurun. Pemanfaatan suatu material sebagai bahan bangunan pada dasarnya harus dapat memberikan rasa aman dan nyaman selama masa pemakaiannya. Oleh karena itu, suatu bahan bangunan harus cukup kuat, awet dan kaku. Nilai kekuatan, keawetan dan kekakuan yang harus dipenuhi sangat tergantung pada bangunan yang akan dibuat. Kebutuhan bahan untuk jembatan akan berbeda dengan kebutuhan bahan untuk pembuatan bendungan, kebutuhan bahan untuk lantai berbeda dengan kebutuhan bahan untuk dinding. Pemanfaatan suatu bahan untuk konstruksi sangat tergantung pada sifat fisik dan mekanik bahan itu sendiri. Selain itu, cara pengerjaan juga menjadi salah satu faktor pemilihan bahan. Sebagai contoh, beton walaupun massa jenisnya besar dan kuat tariknya kecil, banyak digunakan pada berbagai bagian dan bentuk bangunan, karena beton dapat dengan mudah disesuaikan bentuk serta kekuatannya melalui proses pembuatannya. Di tengah isu go green, pemanfaatan semen sebagai salah satu bahan penyusun beton disarankan untuk dikurangi, karena proses produksi yang kurang ramah lingkungan. Pemanfaatan bahan bangunan ramah lingkungan harus mulai digalakkan. Bambu merupakan salah satu bahan yang ramah lingkungan. Jika kayu cepat tumbuh untuk konstruksi dihasilkan setelah ditanam lebih dari sepuluh tahun, bambu dapat diperoleh dalam waktu 3 5 tahun setelah penanaman. Selain itu, kayu setelah ditebang harus ditanam benih baru untuk dapat menghasil kayu berikutnya. Pada tanaman bambu, dengan pemanenan yang terencana, rumpun bambu dapat terus menerus menghasilkan buluh, walaupun buluh-buluh yang cukup tua sudah dipanen. Walaupun begitu, tidak semua jenis bambu dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan. Dari sekitar 1200 jenis bambu yang ada, menurut Widjaja (2001), di Indonesia diketahui dan sudah terdata sekitar 143 jenis. Sebagai bahan alami, sifat fisik dan mekanik bambu tidak seragam, baik karena pengaruh jenis, tempat tumbuh maupun umur. Dari jenis-jenis tersebut ada beberapa jenis bambu yang biasa digunakan untuk konstruksi dan sudah diteliti diantaranya: bambu tali (Gigantochloa apus Kurz), bambu petung (Dendrocalamus asper), bambu hitam (Gigantochloa

2 atroviolacea Widjaya), bambu gombong (Gigantochloa pseudoarundinacea Widjaya) dan bambu duri (Bambusa blumeana Schultes). Sebagai bahan alami, sifat fisik dan mekanik bambu tidak seragam, baik karena pengaruh jenis, tempat tumbuh, umur maupun posisi dalam batang. Berdasarkan hasil-hasil penelitian yang dilakukan (Dransfield dan Wijaya, 1995; Nuryatin, 2000; Morisco, 2005) terhadap beberapa jenis bambu di Indonesia diketahui bahwa kekuatan tarik bambu cukup tinggi, sementara kuat gesernya sangat rendah. Kuat geser bambu yang sangat kecil, hanya 5 %, jika dibandingkan terhadap kuat tariknya menimbulkan masalah dalam pengujian sampel tarik. Sampel uji tarik harus dibuat sepanjang mungkin, sementara daerah kritis harus dibuat sekecil mungkin agar kerusakan sampel terjadi pada daerah kritis akibat tegangan tarik. Jika sampel yang dibuat kurang panjang atau daerah kritis terlalu besar, maka kerusakan yang terjadi bukan akibat tegangan tarik, tetapi akibat tegangan geser. Standar pengujian sifat dasar bambu selama ini belum ada, sehingga pengujian bambu pada umumnya dilakukan dengan mengacu pada standar pengujian kayu yang dimodifikasi. Pada tahun 2004, ISO menetapkan standar pengujian sifat fisik dan mekanik bambu, yaitu ISO , yang kemudian digunakan dalam penelitian sifat dasar bambu tali pada penelitian ini. Pada penelitian yang dilakukan dengan mengambil contoh uji bambu tali yang berasal dari daerah Depok, Bogor, didapatkan kuat tarik 57 MPa, kuat tekan 12,7 MPa, kuat geser 2,5 MPa dan modulus elastisitas MPa. Dalam pemanfaatan buluh bambu sebagai bahan bangunan, nilai kuat tarik, kuat tekan dan modulus elastis saja masih belum mencukupi, karena dalam pemanfaatan bambu dalam konstruksi akan terjadi batang tekan. Jika suatu batang langsing menerima beban tekan, maka harus diperhitungkan kemungkinan terjadinya tekuk. Perilaku tekuk suatu batang tekan sangat tergantung pada kuat tekan dan bentuk penampang batang tersebut. Bambu mempunyai bentuk yang sangat spesifik yaitu menyerupai silinder berdinding tipis yang agak tirus dengan buku-buku yang jaraknya tidak seragam. Untuk mengetahui perilaku tekuk bambu tali, maka dilakukan penelitian secara empiris yang memberikan hasil berupa hubungan antara nilai tegangan kritis (y) terhadap kelangsingan (x) berupa fungsi: y = -7,9. Ln (x) Hubungan ini menunjukkan bahwa makin langsing suatu batang tekan, maka besarnya tegangan tekan yang dapat diterima akan makin kecil. Bentuk bambu yang berupa tabung dengan kuat tarik, kuat tekan dan elastisitas yang cukup baik dengan massa jenis yang kecil serta kelurusan yang 88

3 terbatas cocok digunakan sebagai bahan dalam pembuatan konstruksi rangka batang ruang. Konstruksi ini pada umumnya dimanfaatkan untuk rangka atap. Sebagai konstruksi rangka batang, konstruksi ini disusun dari komponen-komponen yang relatif pendek yang menerima beban tarik atau tekan, tanpa momen. Komponenkomponen ini dihubungkan secara sendi, hingga menjadi konstruksi rangka batang. Masalah yang timbul kemudian adalah bahwa selama ini belum ada sambungan yang dapat menerima tarik dan tekan dengan baik serta dapat dianalisa kekuatannya. Mengingat kecilnya tegangan geser, maka harus diingat agar sedapat mungkin menghindari terjadinya pelemahan pada buluh bambu sebagai akibat adanya lubang pada dinding bambu. Selain itu bambu dengan kuat tarik yang besar dengan kerapatan yang rendah membuat bambu sebagai bahan bangunan yang cukup baik dalam menahan beban gempa. Bambu sebagai bahan bangunan, terutama jika digunakan dalam bentuk buluh akan memberikan nilai estetika tersendiri. Ini dapat dilihat dari banyaknya pemanfaatan konstruksi bambu yang dikembangkan, bukan hanya di Indonesia, tetapi juga di Eropa, seperti Jerman yang harus mendatangkan bambu dari negara lain. Pemanfaatan bambu dalam bentuk buluh selain memberikan keindahan, juga menimbulkan masalah terutama dalam pembuatan sambungan. Selama ini sambungan bambu yang dibuat kekuatannya tidak dapat dianalisa secara mekanika. Dalam suatu struktur, sambungan memegang peran yang penting, karena jika salah satu sambungan saja tidak dapat menerima dan/atau meneruskan beban yanag timbul, maka akan mengakibatkan kegagalan pada seluruh struktur. Bentuk bambu yang berupa silinder berlubang dengan jarak buku yang tidak seragam, menimbulkan masalah tersendiri dalam pembuatan sambungan. Sambungan dirancang dengan menggunakan baut dan pasak kayu yang direkatkan ke dinding sebelah dalam buluh yang kemudian diberi klem besi pada bagian luar buluh. Untuk menghantarkan gaya tekan dan gaya tarik digunakan dua buah ring besi. Sambungan ini terbukti dapat menerima gaya tarik dan tekan dengan baik. Pengujian terhadap sampel yang menggunakan buluh bambu berdiameter sekitar 4 cm memperoleh nilai rata-rata kuat tekan kg dan kuat tarik kg. Nilai ini lebih besar jika dibandingkan dengan perhitungan analitis yang memperoleh nilai kuat tekan 581 kg dan kuat tarik kg. Hal ini berarti bahwa perhitungan analisa yang dilakukan dapat memberikan informasi dan prediksi kekuatan komponen. 89

4 Berdasarkan analisa terhadap beberapa model struktur rangka batang ruang untuk rangka atap sederhana diperoleh hasil bahwa komponen yang dirancang dengan bambu berdiameter 4-4,5 cm dapat diterapkan pada rangka atap berukuran 4 m x 4 m untuk komponen yang panjangnya 1 m dan rangka atap 3,75 m x 5 m untuk komponen 1,25 m dengan empat tumpuan. Untuk rangka atap 3 m x 4 m dengan tumpuan pada satu bidang, penggunaan bambu tali berdiameter 4 4,5 cm saja tidak cukup. Untuk batang-batang yang menerima gaya tekan besar harus memanfaatkan komponen yang berdiameter 6 cm. Analisa struktur dapat dilakukan dengan mengembangkan rangka atap yang berukuran lebih besar untuk mencari ukuran maksimum rangka atap yang dapat dibangun dengan bambu berdiameter 4 cm serta bambu berdiameter 6 cm. Selain itu perlu juga dilakukan perhitungan analitis untuk pemanfaatan rangka batang ruang sebagai modul yang dapat diperluas, misalnya dengan membangun model struktur rangka atap berukuran 6 m x 6 m dengan 9 tumpuan atau bahkan 12 m x 12 m dengan 25 tumpuan. Hal ini mengingat struktur yang dibuat dapat dijadikan sebagai rangka batang ruang yang dapat dibongkarpasang (knocked down). Penelitian lanjut dapat dilakukan terhadap sifat fisik dan mekanik jenis- jenis bambu lain yang berdiameter lebih besar dan biasa digunakan untuk konstruksi, seperti bambu betung (Dendrocalamus asper Schult.) dan bambu andong (Gigantochloa verticillata Wild) untuk dimanfaatkan sebagai komponen rangka batang ruang. Dengan diameter bambu yang relatif lebih besar diharapkan dapat dibuat struktur rangka batang ruang dengan bentang yang lebih besar. Dengan mengangap bahwa komponen rangka batang ruang hanya menerima gaya aksial tekan dan tarik saja, maka dalam perhitungan diasumsikan bahwa bambu merupakan bahan isotropis, walaupun pada dasarnya bambu merupakan bahan anisotropis. Untuk mengembangkan penelitian yang lebih detail dapat dilakukan penelitian lebih lanjut, baik tentang sifat dasar maupun aplikasinya dalam struktur. Dalam pemanfaatan SNI terjadi kendala mengingat bahwa gaya yang bekerja dinyatakan dalam satuan kg, sementara dalam kekuatan bahan pada umumnya sudah mengacu pada ketetapan internasional tentang satuan internasional (SI) yang menyatakan kuatan suatu bahan dinyatakan dalam MPa yang sama dengan Newton per m 2. Satuan gaya yang sesuai untuk itu harus dinyatakan dalan Newton (N) dan bukan dalam kg. Satuan kg yang dipergunakan dalam SNI sebagai satuan beban (gaya) dalam SI merupakan satuan massa. 90

5 Bambu sebagai bahan bangunan anisotropis yang sangat kompleks. Jika kayu dapat didekati secara orthotropis, bambu mempunyai sifat sangat tidak seragam dan sulit didekati secara orthotropis. Dalam arah radial bambu, bambu secara umum lebih kuat di daerah kulit dan terus menurus ke arah dalam. Tebal dinding bambu yang relatif tipis mempersulit pembuatan sampel. Dalam arah longitudinal, sifat fisik bambu tidak hanya dipengaruhi oleh posisi: pangkal, tengah dan ujung, tetapi lebih dipengaruhi oleh keberadaan buku Rekomendasi Bentuk bambu yang berupa tabung dengan diameter yang beragam, selama ini dianggap sebagai hambatan dalam pemanfaatannya terutama dalam bidang konstruksi. Bentuk bambu yang spesifik hendaknya dapat dijadikan tantangan untuk pengembangan konstruksi yang ramah lingkungan. Masyarakat Indonesia, khususnya peneliti bidang konstruksi harus mulai memanfaatkan peluang tersedianya bambu yang melimpah untuk memberikan nilai tambah pada bambu bukan hanya sebagai bahan bangunan sementara seperti steger saja. Di Indonesia diketahui tumbuh berbagai jenis bambu, baik yang sudah diidentifikasi maupun belum. Untuk mengoptimalkan penggunaan bambu, maka perlu dilakukan penelitian terhadap sifat fisik dan mekanik jenis-jenis bambu lain, termasuk perilaku tekuk buluhnya. Dengan banyaknya data tentang berbagai jenis bambu, maka akan terlihat jenis-jenis bambu yang potensial untuk berbagai kebutuhan dalam konstruksi. Selain itu perlu dikembangkan bentuk-bentuk sambungan yang dapat menahan gaya, terutama gaya tarik dengan lebih baik dan kekuatannya dapat diperhitungkan secara mekanika. Dalam pemanfaatan bambu untuk konstruksi, sekalipun menggunakan bambu tali yang relatif lebih awet dibandingkan dengan bambu jenis lain, disarankan untuk menggunakan bambu yang telah diawetkan terlebih dahulu. Dengan penggunaan bambu yang telah diawetkan, konstruksi yang dibuat menjadi lebih aman dengan masa penggunaan yang relatif lebih lama. Selain itu, perlu dilakukan finishing agar bambu dapat tampil lebih indah serta lebih tahan terhadap perubahan kelembaban udara. Langkah pertama dalam pemanfaatan bambu sebagai bahan konstruksi adalah pemilahan. Bambu akan mempunyai sifat fisik dan mekanik yang baik jika 91

6 sudah berumur 3 tahun atau lebih. Dalam pemilahan bambu, khususnya untuk pemakaiannya sebagai komponen pada struktur rangka batang ruang yang menerima gaya tarik dan tekan, maka diperlukan bambu yang relatif lurus. Bambu yang tidak lurus akan lebih cepat gagal dalam menerima gaya tekan. Mengingat bambu merupakan bahan bangunan anisotropis yang sangat kompleks, maka perlu dilakukan penelitian lebih lanjut yang lebih mendetail mengenai sifat fisik dan mekanik bambu. Salah satunya adalah MOE bambu. Mengingat perbedaan kuat tarik dan kuat tekan bambu yang cukup besar diperkirakan nilai MOE tarik akan berbeda dengan MOE tekan. Selain itu penelitian terhadap bilangan poisson (υ) perlu dilakukan agar dapat diketahui nilai yang sebenarnya untuk bambu tali 92