Content uploaded by Ida Nugroho Saputro
Author content
All content in this area was uploaded by Ida Nugroho Saputro on Oct 26, 2020
Content may be subject to copyright.
Available via license: CC BY 4.0
Content may be subject to copyright.
JIPTEK, Vol. VI No.2, Juli 2013 _______________________________________ 106
PERBANDINGAN KEKUATAN SAMBUNGAN BAMBU MENGGUNAKAN PENGISI
MORTAR DENGAN ISIAN UJUNG DAN ISIAN SAMPING
Ida Nugroho Saputro
Prodi. Pendidikan Teknik Bangunan, Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan, FKIP, UNS
Kampus UNS Pabelan Jl. Ahmad Yani 200, Surakarta, Tlp (0271)718419 Fax. (0271)716266
ABSTRACT
This research about strength of bamboo connection using mortar filler to its tension strength using 1
bolt with 12 mm diameter. Mortar filler has ratio of cement to sand 1 : 3 with water cement ratio 0,6. Testing of
connection strength conducted with angle of pulling 0°, 30°, 60°, and 90° to bamboo fiber direction. In addition,
to identify effect of clamp usage and filler hole position. The testing conducted with hydraulic jack that installed
to loading frame. Result of this research showed that clamp usage lead to strength increase 13,82%. Connection
strength decrease happened as the angle of pulling more and more. The lowest strength with angle 90° is 8,34
KN for side filler connection and 9,81 KN for edge filler connection. The highest of connection strength with an-
gle 0° is 25,51 KN for side filler connection and 28,45 KN for edge filler connection. The mortar filler hole posi-
tion did not influence connection strength. Comparison between theory and experiment was adjacent, therefore
proposed equation can be used.
Keywords: tension strength, connection, bamboo wulung, filler hole,
.
PENDAHULUAN
Di Indonesia penggunaan bambu sebagai
bahan bangunan sudah cukup menonjol. Hal ini
bisa dilihat pada masyarakat jaman dulu hampir
80% menggunakan bambu sebagai bahan kon-
struksi bangunan rumah tinggal. Peranan bambu
pada masa yang akan datang diperkirakan akan
meningkat sesuai dengan peningkatan jumlah
penduduk dan kegiatan pembangunan.
Penggunaan bambu sebagai bahan
bangunan cukup beralasan karena harganya yang
relatif murah dan mudah didapat. Struktur dari
bambu cukup ringan dan lentur sehingga
bangunan dari struktur bambu mempunyai
ketahanan yang tinggi terhadap gempa. Bambu
mempunyai serat yang sejajar mengakibatkan
kekuatannya terhadap gaya normal cukup tinggi.
Bambu berbentuk pipa sehingga momen lem-
bannya besar dan dengan adanya ruas-ruas maka
bahaya tekuknya cukup rendah.
Berbagai alternatif sambungan bambu
antara lain dengan sambungan baut dan pengisi
rongga bambu dengan mortar. Pelaksanaan sam-
bungan ini dilakukan pada bambu masih segar,
sehingga pada saat bambu kering akan terjadi
penyusutan yang mengakibatkan cengkaman
bambu terhadap beton menjadi kuat. Selain pen-
gisian dengan mortar, pemasangan klem pada
sambungan akan meningkatkan kekuatan dari
sambungan tersebut.
Penelitian sebelumnya tentang sambun-
gan tarik bambu dengan isian samping. Pada
penelitian ini dilakukan dengan menggunakan
isian ujung. Dalam penelitian ini akan meninjau
perilaku mekanika terhadap uji tarik sambungan
bambu dengan arah penarikan 0°, 30°, 60°, dan
90° terhadap arah serat bambu serta mem-
bandingkan pengaruh lubang isian samping dan
ujung bambu serta pengaruh penggunaan klem.
Persamaan yang telah dimodifikasikan
menjadi persamaan usulan untuk sambungan
tampang dua pada struktur bambu dengan
pengaruh penyimpangan arah gaya serat dengan
sudut α. Ada beberapa kegagalan yang akan ter-
jadi :
1. Kegagalan tipe I
Bila tegangan tumpu yang berlebihan terjadi
antara baut dengan bahan pengisinya (grout-
ing), maka kekuatan dapat diperoleh:
)sin6,01(...2.)..2( 21
bambubautbetonbaut ttdP
2. Kegagalan tipe II
Bila tegangan tumpu yang berlebihan terjadi
antara baut dengan plat buhul, maka kekuatan
dapat diperoleh ;
P1= [
)sin6,01(...2...2 111
bambubautmortarbaut ttd
] +
[
sin6,01(...2...2 333 bambubambumortarbaut ttd
α)]
3. Kegagalan tipe III
Pada keadaan ini kekuatan sambungan baut
dapat diperoleh ;
P3 =
2
3
3
.8
d
bautbaut
4. Kegagalan tipe IV
Kegagalan baut yang lain disebabkan oleh
tegangan geser baut yang melampaui
JIPTEK, Vol. VI No.2, Juli 2013 _______________________________________ 107
kekuatan, sehingga terjadi 2 bidang geser pa-
da baut. Kekuatan sambungan dapat di-
peroleh ;
bautbaut fP
...
4
.2 2
4
Kekuatan sambungan dipakai nilai terkecil dari
persamaan-persamaan diatas
Gambar 1. Sambungan bambu dengan pengisi
METODE PENELITIAN
Pelaksanaan penelitian dilakukan dalam
beberapa tahap yaitu tahap persiapan bahan dan
peralatan, pembuatan benda uji, uji pendahuluan,
pengujian benda uji sambungan, analisis data,
dan kesimpulan
Bahan Penelitian
Bambu yang digunakan dalam penelitian
ini adalah jenis bambu Wulung yang didatangkan
dari desa Banjaraum, Kalibawang, Kulonprogo,
Yogyakarta. Untuk alat sambung digunakan baut
dengan diameter ½” sebagai penghubung. Bahan
pengisi yang digunakan adalah mortar dengan
perbandingan semen dan pasir ; 1 : 3dengan
faktor air semen 0,6. Pipa PVC digunakan untuk
melapisi baut agar tidak langsung mengena
mortar. Klem untuk merekatkan sambungan
bambu agar tidak pecah pada waktu pengujian.
Peralatan yang digunakan dalam
penelitian ini dapat dikelompokkan dalam tiga
bagian, yaitu :
1. Alat utama, dipakai dalam pengujian benda
uji antara lain Loading Frame, Hydraulic
Jack, Load Cell, Strain Indicator, Tranducer
Indicator dan Linier Variable Differential
Transformer (LVDT).
2. Alat bantu, dipakai dalam pengujian
pendahuluan antara lain Universal Testing
Machine (UTM), Compression Testing Ma-
chine, dan Timbangan
3. Alat bantu, digunakan selama proses
pembuatan benda uji antara lain Mesin Bor,
Gergaji dan Kaliper.
Benda Uji Pendahuluan
Benda uji pendahuluan dimaksudkan
untuk mengetahui karakteristik bahan yang akan
digunakan pada benda sambungan bambu. Benda
uji pendahuluan yang dilakukan adalah uji tarik
bambu, uji geser bambu, uji tekan bambu, uji
tekan mortar dan uji tarik baut.
Benda Uji Sambungan Bambu
Benda uji sambungan bambu yang
digunakan dalam penelitian ini ada 5 model
untuk isian samping dan 5 model isian ujung.
Tiap model masing-masing terdiri 3 benda.
Jumlah benda uji 30 sampel dilihat dalam Tabel
1. Tabel 1. Model dan Jumlah Benda Uji
Model
sambungan
Isian
Samping
Isian
Ujung
0 tanpa klem
3
3
0 klem
3
3
30 klem
3
3
60 klem
3
3
90 klem
3
3
Pengujian Sambungan
Pengujian dilakukan dengan
menempatkan benda uji pada dudukannya dan
dijepit agar bambu tidak bergeser ketika
pembebanan berlangsung, penarikan benda uji
menggunakan hydralic jack dan untuk
mengetahui beban yang diberikan digunakan load
cell dihubungkan ke tranducer indicator
sedangakan untuk mengukur pergeseran benda
uji digunakan LVDT dihubungkan dengan strain
indikator. Pembebanan secara bertahap dan
dicatat besarnya beban dan pergeseranya sampai
mencapai beban maksimum. Pengujian ini
dilakukan berulang terhadap sudut yang lain.
bam
bu
bahan grouting
t
1
t
2
t
3
Ø
ba
ut
d
1
d
2
d
3
JIPTEK, Vol. VI No.2, Juli 2013 _______________________________________ 108
load cell
hidraulic jack
baut d-12mm
benda uji
loading frame
baja penarik 4 d-16 mm
plat penarik
plat penghubung t-10mm
baut 2 d-12mm
plat penghubung t-10mm
dudukan
plat baja
Plat
Baja
Load Cell
Hidraulic Jack
Benda uji sambungan
plat baja penghubung t-10 mm
baut d-12 mm
dudukan
plat baja penghubung t-10mm
baja penarik 4d-16mm
tranducer
strain
plat penarik
LVDT
Gambar 2. Setting up Pengujian Tarik
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil Uji Pendahuluan
Hasil uji pendahuluan meliputi pengujian
karakteristik bambu (kuat tarik bambu, kuat
tekan, kuat geser), pengujian tarik baut dan
pengujian tekan mortar
Hasil uji kuat tarik bambu rerata 321,57 MPa,
kuat tekan bambu rerata 41,94 MPa, kuat geser
bambu 8,84MPa, kuat tekan mortar rerata 11,99
MPa dan kuat tarik baut 525,59 MPa.
Hasil Pengujian Tarik Sambungan
1. Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Sambungan
Bambu Menggunakan Baut dengan Pengisi
Mortar Tanpa Klem untuk Arah Gaya 0°.
Dari hasil pengamatan pada pengujian
kuat tarik sambungan bambu menggunakan baut
dengan pengisi mortar melalui lubang isian
samping dan isian ujung tanpa menggunakan
klem didapatkan bahwa kerusakan pada mortar
terlebih dahulu dan diikuti dengan rusak (retak
memanjang) pada bambu bagian tengah (bambu
2). Hasil pengujian kuat tarik disajikan pada
Tabel 2 dan Gambar 3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
Isian Samping Isian Ujung
Gambar 3. Beban dan Sesaran 0° tanpa Klem.
Tabel 2. Besaran Beban Maksimum 0° tanpa
Klem
Sampel
Isian Samping
(kg)
Isian Ujung
(kg)
1
2300
2650
2
2600
1950
3
2350
2000
Rerata
2417
2200
2. Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Sambungan
Bambu Menggunakan Baut dengan Pengisi
Mortar dan Klem untuk Arah Gaya 0°.
Dari hasil pengamatan pada
pengujian kuat tarik sambungan bambu
menggunakan baut dengan pengisi mortar
melalui lubang isian samping dan isian ujung
menggunakan klem didapatkan bahwa kerusakan
pada mortar terlebih dahulu dan diikuti dengan
rusak (retak memanjang) pada bambu bagian
tengah (bambu 2). Hasil pengujian kuat tarik
disajikan pada Tabel 3 dan Gambar 4.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
Isian Samping Isian Ujung
Gambar 4. Beban dan Sesaran 0° dengan Klem.
Tabel 3. Besaran Beban Maksimum 0° dengan
Klem
Sampel
Isian Samping
(kg)
Isian Ujung
(kg)
1
2600
2500
2
2550
2750
3
2400
2900
Rerata
2517
2717
JIPTEK, Vol. VI No.2, Juli 2013 _______________________________________ 109
3. Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Sambungan
Bambu Menggunakan Baut dengan Pengisi
Mortar dan Klem untuk Arah Gaya 30°.
Dari hasil pengamatan pada
pengujian kuat tarik sambungan bambu
menggunakan baut dengan pengisi mortar
melalui lubang isian samping menggunakan klem
didapatkan bahwa kerusakan pada mortar terlebih
dahulu dan diikuti dengan rusak (retak
memanjang) pada bambu bagian tepi (bambu 1
dan 3). Hasil pengujian kuat tarik disajikan pada
Tabel 4 dan Gambar 5.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
Isian Samping Isian Ujung
Gambar 5. Beban dan Sesaran 30° dengan Klem.
Tabel 4. Besaran Beban Maksimum 30° dengan
Klem.
Sampel
Isian Samping
(kg)
Isian Ujung
(kg)
1
1750
1700
2
1850
1600
3
1450
1450
Rerata
1667
1453
4. Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Sambungan
Bambu Menggunakan Baut dengan Pengisi
Mortar untuk Arah Gaya 60°.
Dari hasil pengamatan pada
pengujian kuat tarik sambungan bambu
menggunakan baut dengan pengisi mortar
melalui lubang isian samping dan isian ujung
menggunakan klem didapatkan bahwa kerusakan
pada mortar terlebih dahulu dan diikuti dengan
rusak (retak memanjang) pada bambu bagian tepi
(bambu 1 dan 3). Hasil pengujian kuat tarik
disajikan pada Tabel 4 dan Gambar 6.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
Isian Samping Isian Ujung
Gambar 6. Beban dan Sesaran 60° dengan Klem.
Tabel 5. Besaran Beban Maksimum dengan Klem
Sampel
Isian Samping
(kg)
Isian Ujung
(kg)
1
1600
1600
2
1200
1400
3
1400
1600
Rerata
1400
1533
5. Hasil Pengujian Kekuatan Tarik Sambungan
Bambu Menggunakan Baut dengan Pengisi
Mortar untuk Arah Gaya 90°.
Dari hasil pengamatan pada
pengujian kuat tarik sambungan bambu
menggunakan baut dengan pengisi mortar
melalui lubang isian samping menggunakan
klem didapatkan bahwa kerusakan pada mortar
terlebih dahulu dan diikuti dengan rusak (retak
memanjang) pada bambu bagian tepi (bambu 1
dan 3). Hasil pengujian kuat tarik disajikan pada
Tabel 6 dan Gambar 7.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
010 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Beban (kg)
Sesaran (mm)
Benda Uji 1
Benda Uji 2
Benda Uji 3
Isian Samping Isian Ujung
Gambar 7. Beban dan Sesaran 90° dengan Klem.
Tabel 6. Besaran Beban Maksimum dengan Klem
Sampel
Isian Samping
(kg)
Isian Ujung
(kg)
1
1100
1100
2
1200
2050
3
850
1000
Rerata
1050
1383
Berdasarkan hasil eksperimen dapat
diketahui kekuatan sambungan tarik
menggunakan pengisi mortar yang dibedakan
oleh penggunaan klem dan letak lubang isian.
Dalam penelitian ini perilaku sambungan tanpa
klem hanya dilakukan pada sudut arah gaya 0°.
Pada Tabel 8 ditunjukan prosentase kenaikan
kekuatan sambungan dengan arah gaya 0°
didapatkan rata- rata kenaikan kekuatan 13,82 %.
JIPTEK, Vol. VI No.2, Juli 2013 _______________________________________ 110
Tabel 8 Tabel Prosentase Kenaikan Kekuatan
Sambungan
Perilaku
benda uji
Kekuatan Sambungan
Isian samping
(kg)
Isian ujung
(kg)
Tanpa klem
2417
2200
Klem
2517
2717
Prosentase
4,13 %
23,5 %
Rerata
13,82 %
Hasil perbandingan antara teoritis dan
eksperimen terhadap berbagai sudut 0°, 30°, 60°,
90° dengan masing – masing sudut 3 benda uji
pada isian samping dan isian ujung. Pada isian
samping diperoleh rata-rata perbandingan teoritis
dengan eksperimen untuk sudut 0° tanpa klem
sebesar 78,05%, sudut 0° klem sebesar 65,75%,
sudut 30° klem sebesar 87,28, sudut 60° klem
sebesar 91,84% dan sudut 90° sebesar 125,12%
(penelitian sebelumnya). Sedangkan isian ujung
diperoleh rata-rata perbandingan teoritis dengan
eksperimen untuk sudut 0° tanpa klem sebesar
91,12%, sudut 0° klem sebesar 76,42%, sudut
30° klem sebesar 90,21%, sudut 60° klem sebesar
83,66% dan sudut 90° sebesar 108,81%. Hal ini
menunjukan ada kecocokan antara teori dan
eksperimen, maka persamaan dapat digunakan.
Pada penelitian ini dan penelitian sebe-
lumnya dapat diketahui perbandingan kekuatan
sambungan isian samping dan isian ujung tidak
berpengaruh pada kekuatan sambungan bambu,
hal ini terlihat pada kerusakan yang terjadi pada
sambungan tidak pada lubang isian.
Kekuatan sambungan bambu
menggunakan baut dengan pengisi mortar
mengalami penurunan baik terjadi pada
kegagalan tipe I, dan tipe II sedangakan
kegagalan tipe III dan kegagalan tipe IV nilainya
tetap. Kekuatan sambungan tertingggi terdapat
pada tipe IV sudut joint 0 ° sebesar 76,93 KN,
terendah pada tipe I pada sudut joint 90 ° sebesar
10,58 MPa.
Berdasarkan eksperimen dan teoritis
makin membesarnya sudut arah gaya makin kecil
kekuatan sambungan yang diperoleh. Hal ini
diakibatkan oleh kerusakan pada bahan atau baut
tetap kaku akan mengalami pelenturan pada
bagian tengah. Sedangakan untuk untuk
kerusakan pada baut mengalami pelenturan pada
bagian tepi dan tengah tidak terpengaruh
terhadap arah gaya.
SIMPULAN
Berdasarkan pembahasan dan tujuan ter-
hadap penelitian yang telah dilakukan, dapat di-
ambil kesimpulan sebagai berikut:
1. Pengujian karakteristik bahan diperoleh kuat
tekan bambu rata-rata 41,94 MPa, kuat tekan
mortar 11,99 MPa dan kuat tarik baut 525,29
MPa.
2. Adanya peningkatan kekuatan tarik
sambungan dengan penambahan klem pada
sambungan bambu sebesar 13,82 %, hal ini
menunjukan peningkatan yang tidak terlalu
besar.
3. Kekuatan tarik sambungan bambu
menggunakan baut dengan pengisi mortar
cenderung menurun kekuatannya sejalan
dengan bertambahnya sudut arah gaya.
4. Letak lubang isian mortar tidak berpengaruh
pada kekuatan sambungan bambu, hal ini
terlihat pada kerusakan yang terjadi pada
sambungan tidak pada lubang isian.
REKOMENDASI
Perbandingan antara hasil teoritis dengan
eksperimen sesuai dengan persamaan usulan
rumus, maka persamaan usulan rumus dapat
digunakan untuk menghitung kekuatan
sambungan. Letak lubang isian mortar tidak ber-
pengaruh pada kekuatan sambungan bambu.
UCAPAN TERIMAKASIH
Pada kesempatan ini saya ucapkan terima kasih
ada bapak Morisco atas arahan dan
bimbingannya, dan Laboratorium Struktur UGM
atas dukungan peralatan.
DAFTAR PUSTAKA
Gina H. Dan Surjono S., 2005, Sambungan
Pasak Berbaji Sebagai Alat Sambung
pada Konstruksi Bambu, Prosiding
Seminar Nasional Perkembangan
Perbambuan di Indonesia, Perbindo,
Yogyakarta.
Hendrawan N.K., 2002, Kekuatan Sambungan
Bambu Menggunakan Baut dengan
Pengisi Mortar terhadap Gaya Tekan,
Tugas Akhir Fakultas Teknik UGM,
Yogyakarta.
Ida Nugroho S., 2008, Kajian Kekuatan Tarik
Sambungan Bambu Menggunakan Isian
Mortar, Prosiding Seminar Internasional
Hasil-hasil Penelitian, Tahun 2009,
LPPM UMP, Purwokerto.
JIPTEK, Vol. VI No.2, Juli 2013 _______________________________________ 111
ISO 22517, 2004, Bamboo-Determination of
Physical and Mechanical Properties,
Switzerland.
Janssen, J.J.A., 1990, The Importance of Bamboo
as a Building Material : 235-249, In Rao,
I.V.R., Gnanaharan, R. & Shastry, C.B.,
Bamboos Current Research, The Kerala
Forest Research Institute-India, and
IDRC Canada.
Morisco, 1996, Bambu Sebagai Bahan Rekayasa,
Pidato Pengukuhan Jabatan Lektor
UGM, Yogyakarta.
Morisco, 1999, Rekayasa Bambu, Naviri Offset,
Yogyakarta.
Pathurrahman, 1998, Aplikasi Bambu Pada
Struktur Gable Frame, Thesis, Fakultas
Teknik UGM, Yogyakarta.
Prayitno, T.A., 1995, Pengujian Sifat Fisika dan
Mekanika menurut ISO (Terjemahan),
Fakultas Kehutanan UGM, Yogyakarta.
Prawirohatmodjo, S, 1990, Comparative Strength
og Green and Air-dry Bamboo: 215-222.
In Rao, I.V.R., Gnanaharan, R. &
Shastry, C.B., Bamboos Current
Research, The Kerala Forest Research
Institute-India, and IDRC Canada.
Prawirohatmodjo, S, 1976, Sifat Mekanika Kayu,
Yayasan Pembina Fakultas Kehutanan
UGM, Yogyakarta.
Siswanto, M.F. 2000, Sifat Fisik, Mekanik dan
Cara Pengawetan Bambu, disampikan
dalam Kursus Singkat Teknologi Lokal
dan Aplikasinya di Bidang Teknik Sipil,
Pusat Antar Universitas Ilmu Teknik
UGM, Yogyakarta.
Sulthoni. A, 1994, Permasalahan Sumber Daya
Bambu di Indonesia, Yayasan Bambu
Lingkungan Lestari.
Wiryomartono, S., 1976, Konstruksi Kayu,
Bahan-bahan kuliah Jilid I, Fakultas
Teknik UGM, Yogyakarta.