EVALUASI PENGGUNAAN TULANGAN BAMBU TERHADAP BEBAN LENTUR PADA STRUKTUR BETON BANGUNAN RUMAH TINGGAL MULYATI 1*, ARMAN. A 2 1,2 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Padang, Gajah Mada Kandis Nanggalo Padang, 25143, Indonesia * Corresponding author: mulyati_tsp@yahoo.com Abstrak: Bambu memiliki kuat tarik yang cukup tinggi, yaitu setara dengan kuat tarik baja lunak, dan dapat digunakan sebagai alternatif pengganti baja tulangan, sehingga dapat menghemat biaya dalam pembuatan beton bertulang. Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi penggunaan tulangan bambu terhadap beban lentur pada struktur beton bangunan rumah tinggal. Tujuannya adalah untuk mengoptimalkan penggunaan tulangan bambu pada sloof lantai dan ring balok bangunan rumah tinggal. Bambu yang digunakan adalah bambu wulung dengan perlakuan pengawetan, memberi lapisan kedap air, dan teknik pembuatan tulangan bambu dengan cara melilitkan dengan kawat guna meningkatkan kinerja tulangan. Hasil pengujian kekuatan balok terhadap beban lentur menunjukkan bahwa balok beton dengan tulangan bambu bentuk persegi dilapisi dengan vernis memiliki kekuatan lentur yang tinggi.. Dengan demikian tulangan bambu bentuk persegi dan dilapisi dengan vernis dapat meningkatkan kinerja tulangan bambu, sehingga dapat digunakan sebagai komponen sloof lantai dan ring balok pada struktur beton bangunan rumah tinggal. Kata kunci: tulangan bambu, beban lentur, struktur beton, bangunan rumah tinggal 1. PENDAHULUAN Beton bertulang banyak digunakan masyarakat sebagai struktur utama bangunan, baik untuk gedung maupun untuk prasaranan lain. Tulangan yang digunakan umumnya dari baja, namun harganya mahal, sehingga tidak semua masyarakat mampu membelinya. Untuk itu diperlukan adanya alternatif material tulangan lain yang lebih murah dan dapat digunakan sebagai tulangan konstruksi beton bertulang. Berdasarkan hasil penelitian para ahli sebelumnya telah ditemukan material alternatif pengganti baja tulangan berupa hasil alam yaitu bambu yang mudah didapat terutama di daerah pedesaan. Morisco (1999) [1] menyelidiki bahwa bambu dapat digunakan sebagai pengganti baja tulangan yang mempunyai kekuatan tarik yang tinggi mendekati kekuatan baja struktur. Tanaman bambu mempunyai spesies paling banyak yang tersebar di daerah tropis, termasuk Indonesia. Tanaman bambu mempunyai ketahanan yang luar biasa, dapat tumbuh di lahan sangat kering, sekalipun rumpunnya sudah terbakar, masih dapat tumbuh lagi. Maka dari itu bambu harus dapat dimanfaatkan secara optimal terutama untuk bahan bangunan, karena masyarakat lebih cendrung membangun rumah dari beton, namun tidak semuanya mampu membeli besi sebagai tulangan. Pemanfaatan bambu sebagai alternatif pengganti baja tulangan dapat memberikan solusi kepada masyarakat untuk menghemat biaya pembangunan rumah tempat tinggal. Aplikasi beton bertulang bambu untuk rumah tinggal dibuat dalam bentuk balok sebagai komponen struktur beton untuk sloof lantai dan ring balok. Dalam hal penerapan tulangan bambu pada struktur beton bangunan rumah tinggal, dilakukan penelitian 2017 ITP. All right reserved 74 DOI 10.21063/SPI3.1017.74-79
tentang penggunaan tulangan bambu untuk komponen utama bangunan rumah tinggal, yang dalam hal ini adalah rumah sederhana. Oleh karena itu untuk mengoptimalkan penggunaan tulangan bambu pada konstruksi beton bangunan rumah tinggal, dilakukan evaluasi penggunaan tulangan bambu terhadap kapasitas lentur tulangan sloof lantai, dan ring balok dengan memberikan beberapa perlakuan terhadap tulangan bambu. Penelitian ini adalah untuk mengevaluasi penggunaan tulangan bambu pada struktur beton bangunan rumah tinggal dengan mencoba mengkaji pengaruh dari beberapa perlakuan terhadap tulangan bambu dan dengan menggunakan agregat alam sebagai material penyusun beton. Dengan demikian kedepannya diharapkan hasil dari proses penelitian ini dapat digunakan sebagai acuan dalam penerapan penggunaan tulangan bambu pada sloof lantai dan ring balok bangunan rumah tinggal yang kuat, ringan dan lebih murah. 2. BAMBU SEBAGAI PENGGANTI BAJA TULANGAN Bambu bisa digunakan untuk menggantikan peran baja tulangan pada struktur beton. Kekuatan tulangan bambu pada struktur beton bertulang telah dibuktikan dari beberapa hasil penelitian, diantaranya, Surjokusumo (1993) [2] hasil penelitiannya menunjukkan bahwa perlakuan jenis bambu tidak mempengaruhi besarnya nilai kekuatan tarik, MOE dan MOR, tetapi bentuk profil tulangan mempengaruhi nilai kekuatan tarik dan MOE saja, sebagai alternatif terbaik untuk menggantikan baja sebagai tulangan beton adalah profil bambu yang berlubang dan diberi lilitan kawat karena mempunyai nilai tarik dan MOE terbesar. Morisco (1999) [1] menyelidiki bahwa bambu dapat digunakan sebagai pengganti baja tulangan dan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi mendekati kekuatan baja struktur. Jansen (2000) [3] melakukan penelitian perbandingan penggunaan bambu dan baja sebagai tulangan di dalam balok beton, yang menghasilkan momen lentur pada balok beton bertulang bambu adalah 78% jika dibandingkan balok dengan tulangan baja. Ghavami (2000) [4] meneliti tentang kolom beton bertulang bambu dan menyimpulkan secara umum bahwa 3% tulangan bambu yang ditreatment dengan Sikadur-32 Gel memberikan hasil yang bagus seperti tulangan baja konvensional dalam beton normal. Pathurrahman dan dkk (2003) [5] menyatakan bahwa bambu memiliki peluang untuk digunakan sebagai tulangan balok beton, khususnya untuk struktur sederhana. Gavami (2004) [6] melakukan penelitian tentang tulangan bambu yang menghasilkan bahwa tulangan bambu dapat menggantikan tulangan baja secara memuaskan dan telah diaplikasikan di dalam beberapa konstruksi bangunan. Rochbman (2005) [7] membuktikan bahwa kinerja tulangan bambu pada balok beton meningkat cukup signifikan setelah pada tulangan bambu diberikan perbaikan kuat lekat. Pratidina (2011) [8] melakukan penelitian tulangan bambu dengan ikatan kawat yang menghasilkan bahwa variasi ikatan kawat yang lebih rapat dapat meningkatkan kapasitas lentur. Suroso dan Widodo (2011) [9] menyatakan bahwa bambu mempunyai peluang digunakan sebagai tulangan balok rumah sederhana. Budi (2012) [10] membandingkan balok bertulang baja mutu 240 MPa, diperoleh kapasitas 2017 ITP. All right reserved 75 DOI 10.21063/SPI3.1017.74-79
lentur balok dengan tulangan bambu beton digunakan agregat alam berupa berkisar 50% - 60% dari kapasitas lentur koral dan pasir sungai, semen PCC balok beton dengan tulangan baja. PT.Semen Padang. 3. BALOK BETON BERTULANG BAMBU Balok direncanakan untuk menahan tegangan tekan dan tegangan tarik yang diakibatkan oleh beban lentur, dalam menahan tegangan tarik maka beton diperkuat dengan tulangan bambu. Penampang balok diperlihatkan pada Gambar 1. Gambar 1: Penampang balok dan diagram tegangan lentur Besarnya tegangan lentur yang terjadi pada balok sebagaimana persamaan 1. M.y...(1) I dengan σ adalah tegangan lentur (MPa), M adalah momen lentur yang bekerja pada balok (Nmm), y adalah jarak serat terluar terhjadap garis netral (mm), dan I adalah momen inersia penampang terhadap garis netral (mm 4 ). 4. METODOLOGI 4.1 Bahan Penelitian Tulangan beton sebagai pengganti besi tulangan utama balok digunakan bambu wulung yang berumur 2 3 tahun, dan untuk sengkang digunakan kawat bronjong. Bahan untuk melilit tulangan bambu dan sebagai pengikat tulangan digunakan kawat bendrat, dan sebagai pelapis tulangan bambu digunakan vernis. Material penyusun 4.2 Persiapan Benda Uji Bambu wulung sebagai tulangan beton diambil bagian pangkal sepanjang 2 meter, terlebih dahulu dilakukan perlakuan pengawetan dengan cara merendam dalam air selama tiga minggu, lalu dibelah dan dikeringkan, kemudian dibuat tulangan bentuk persegi lebar 10 mm, tebal 10 mm, dan bentuk bulat diameter 10 mm, dengan empat variasi bentuk tulangann yaitu persegi dilapisi vernis, persegi dengan lilitan kawat, serta bulat dilapisi vernis, dan bulat dengan lilitan kawat, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2. Tulangan persegi dilapisi vernis Tulangan persegi dengann lilitan kawat Tulangan bulat dilapisi vernis Tulangan bulat dengan lilitan kawat Gambar 2: Bentuk tulangan bambu 4.3 Tahapan Penelitiann Benda uji balok beton bertulang bambu dibuat dengan ukuran lebar 15 cm, tinggi 15 cm, dan panjang 60 cm, dengan jarak sengkang 5 cm di tumpuan dan 10 cm di lapangan, sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 3. Kemudian dilakukan perawatan dengan merendam dalam air selama 30 hari, lalu dilakukan pengujian benda uji balok terhadap beban lentur, yang diperlihatkan pada Gambar 4. 2017 ITP. All right reserved 76 DOI 10.21063/SPI3.1017.74-79
Gambar 3: Benda uji balok beton 5. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengujian balok beton tulangan bambu (BBTB) dengan variasi tulangan persegi dilapisi vernis (PV), persegi dengan lilitan kawat (PL), dan bulat dilapisi vernis (BV), bulat dengan lilitan kawat (BL) diperlihatkan dalam Tabel 1. Tabel 1: Hasil pengujian balok beton bertulang bambu Jenis balok BBTB-PV BBTB-PL BBTB-BV BBTB-BL Beban lentur (kn) 37 33 35 20 Gambar 4: Pengujian benda uji Secara lengkap diagram bagan alir proses kegiatan penelitiann dapat dilihat pada Gambar 5. Persiapan bahan dan peralatan Pembuatan benda uji Perawatan benda uji Uji beban lentur Berdasarkan Tabel 1 diketahui beban lentur yang mampu dipikul oleh balok bertulang bambu untuk masinguji adalah balok masing variasi benda beton tulangan bambu persegi dilapisi dengan vernis sebesar 37 kn, balok beton tulangan bambu persegi dililit dengan kawat sebesar 333 kn, dan balok beton tulangan bambu bulat dilapisi dengan vernis sebesar 35 kn, balok beton tulangan bambu bulat dililit dengan kawat sebesar 20 kn. Hasil analisis balok beton bertulang bambu terhadap tegangan lentur yang terjadi pada balok diperoleh hubungan antara jenis balok tulangan bambu dengan kuat lentur diperlihatkan pada Gambar 6. Analisis Data Kesimpulan Gambar 5: Diagram alir penelitian Kuat Letur (N/mm 2 ) 10 7.4 5 0 6.6 7 4 Jenis Balok Gambar 6: Hubungann jenis balok- kuat lentur 2017 ITP. All right reserved 77 DOI 10.21063/SPI3.1017.74-79
Berdasarkan hasil analisis kuat lentur balok beton bertulang bambu, menunjukan bahwa balok dengan tulangan bambu yang dilapisi vernis mempunyai kuat lentur yang lebih tinggi dibandingkan dengan tulangan yang tidak dilapisi dengan vernis, dengan demikian perlakuan pelapisan permukaan tulangan bambu dengan vernis dapat mengatasi penyusutan pada tulangan bambu. Bentuk tulangan persegi keempat sudutnya dapat melekat dengan kuat ke dalam beton dibandingkan dengan bentuk tulangan bulat, sehingga balok beton bertulang bambu dengan bentuk tulangan persegi memilki kuat lentur yang lebih tinggi dari pada balok beton bertulang bambu dengan bentuk tulangan bulat. Adapun jenis kerusakan yang terjadi pada masing-masing balok beton bertulang bambu sebagai berikut: 1. Balok beton bertulang bambu dengan bentuk tulangan persegi dilapisi vernis, diperlihatkan pada Gambar 7. Gambar 8: Kerusakan BBTB-PL Dari pengamatan yang dilakukan pada pengujian balok beton bertulang bambu persegi dililit dengan kawat, tarik sampai ke sebagian daerah tekan sekitar bagian tengah balok. 3. Balok beton bertulang bambu dengan bentuk tulangan bulat dilapisi vernis, diperlihatkan pada Gambar 9. Gambar 9: Kerusakan BBTB-BV Gambar 7: Kerusakan BBTB-PV Dari pengamatan yang dilakukan pada pengujian balok beton bertulang bambu persegi dilapisi dengan vernis, tarik sekitar sepertiga bentang bagian tengah balok. 2. Balok beton bertulang bambu dengan bentuk tulangan persegi dililit dengan kawat, diperlihatkan pada Gambar 8. Dari pengamatan yang dilakukan pada pengujian balok beton bertulang bambu bulat dilapisi dengan vernis, tarik sampai ke sebagian daerah tekan sekitar bagian tengah balok. Gambar 10. Kerusakan BBTB-BL 2017 ITP. All right reserved 78 DOI 10.21063/SPI3.1017.74-79
4. Balok beton bertulang bambu dengan bentuk tulangan bulat dililit dengan kawat, diperlihatkan pada Gambar 10. Dari pengamatan yang dilakukan pada pengujian balok beton bertulang bambu bulat dililit dengan kawat, tarik sekitar sepertiga bentang bagian tengah balok. 6. KESIMPULAN Dari penggunaan tulangan bambu pada beton bertulang, dapat dinyatakan bahwa tulangan bambu memiliki banyak keunggulan, terutama dari segi pelaksanaan dan dapat menghemat biaya bangunan, karena bambu merupakan bahan alami yang mudah didapat. Kuat lentur tertinggi balok beton bertulang bambu diperoleh pada balok beton dengan bentuk tulangan persegi dilapisi dengan vernis. Kerusakan balok beton bertulang bambu secara umum merupakan kerusakan lentur. Pada struktur beton bertulang bangunan rumah tinggal, penggunaan tulangan bambu dapat menggantikan besi tulangan pada komponen sloof lantai dan ring balok, karena tulangan bambu mempunyai kekuatan yang baik. 7. UCAPAN TERIMA KASIH Terima kasih disampaikan kepada Dirjen Penguatan Riset dan Pengembangan Kemenristek Dikti yang telah mendanai penelitian ini melalui Skema Penelitian Produk Terapan oleh DIPA Kopertis Wilayah X Tahun 2017. 3. Jansen, 2000, dalam Marsudi, dkk., Modifikasi Balok Beton Tulangan Komposit Guna Meningkatkan Daktalitas Pada Konstruksi Bangunan Gedung, Jurnal Teknis, Vol.9, No.2, Agustus 2014: 60 67. 4. Ghavami, 2000, dalam Wonlele, T, dkk., Penerapan Bambu Sebagai Tulangan Dalam Struktur Rangka Batang Beton Bertulang, Jurnal Rekayasa Sipil, Vol.7, No.1 2013. 5. Pathurahman, Fajrin, J, dan Kusuma, A.D., Aplikasi Bambu Pilinan Sebagai Tulangan Balok Beton, Civil Engineering Dimension, Vol.5, No.1, 39-44, Mach 2003. 6. Ghavami, 2004, dalam Marsudi, dkk., Modifikasi Balok Beton Tulangan Komposit Guna Meningkatkan Daktalitas Pada Konstruksi Bangunan Gedung, Jurnal Teknis, Vol.9, No.2, Agustus 2014: 60 67. 7. Rocbman, A., Peningkatan Kinerja Tulangan Bambu Pada Balok Betpn Bertulang Dengan Cara Perbaikan Kuat Lekat, Gelagar Jurnal Teknik, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta, Vol.16, No.1, April 2005. 8. Pratidina, Y, 2011, Kuat Lentur Balok Beton Tampang Persegi Dengan Tulangan Bambu Wulung, Thesis S-2, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. 9. Suroso, H, dan Widodo, A, 2011, Analisis Bambu Walesan, Bambu Ampel dan Ranting Bambu Ampel Sebagai Tulangan Lentur Balok Beton Rumah Sederhana, Jurnal Kompetensi Teknik, Semarang. 8. DAFTAR PUSTAKA 1. Morisco, 1999, Rekayasa Bambu, Nafiri Offset, Yogyakarta. 2. Sujokusumo, S, dan Nugroho, N., 1993, Studi Penggunaan Bambu Sebagai Bahan Tulangan Beton, Laporan Penelitian, Fakultas Kehutanan IPB, Bogor. 10. Budi, A.S., Beton Tulangan Bambu, Harian Joglosemar, Minggu 29 Juli 2012. 2017 ITP. All right reserved 79 DOI 10.21063/SPI3.1017.74-79