1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Indonesia dikenal sebagai negara tropis yang memiliki keanekaragaman hayati. Diantaranya tumbuhan bambu yang merupakan satu tumbuhan yang tumbuh subur dan melimpah di seluruh Indonesia. Bambu telah menjadi bagian dari kehidupan masyarakat Indonesia selama berabad abad. Pertumbuhan bambu tergolong cepat dimana sudah dapat dipanen pada umur 4-5 tahun. Ini membuat bambu menjadi sumber daya yang dapat berkelanjutan (Morisco,1999). Bambu memiliki potensi yang baik pada penggunaan sebagai bahan konstruksi karena sifat mekanis bambu yang cukup baik. Bambu banyak digunakan pada berbagai macam konstruksi seperti rumah tinggal dan jembatan di daerah pedesaan. Dengan bentuk bambu yang bulat memanjang seperti pipa sehingga mempunyai momen kelembaman tinggi, oleh karena itu bambu baik dalam menahan momen lentur. Bambu memiliki kekuatan yang cukup baik. Penelitian yang dilakukan Morisco (1999) menunjukan bahwa kekuatan tarik bambu lebih tinggi dari tegangan leleh baja konvensional (fy = 240 MPa). Kekuatan bambu yang tinggi ini belum dimanfaatkan dengan baik karena biasanya batang-batang struktur bambu dirangkaikan dengan pasak atau tali yang kekuatannya rendah. Dengan demikian, sistem sambungan menjadi pertimbangan penting dalam proses konstruksi bambu. Sambungan merupakan salah satu komponen struktur yang penting dari sebuah konstruksi bangunan. Pada konstruksi kayu dan bambu, sambungan merupakan komponen yang terlemah, yaitu apabila terjadi kegagalan sambungan maka akan menyebabkan kegagalan konstruksi secara menyeluruh.
2
Kekuatan sambungan bambu yang pada umumnya sangat rendah karena perangkaian batang-batang struktur bambu sering kali dilakukan secara konvensional memakai paku, pasak, atau tali ijuk. Pada perangkaian batangbatang struktur dari bambu yang dilakukan dengan paku atau pasak maka serat yang sejajar dengan kekuatan geser yang rendah menjadikan bambu mudah pecah karena paku atau pasak. Penyambungan memakai tali sangat tergantung pada keterampilan pelaksana. Kekuatan sambungan tali hanya didasarkan pada kekuatan gesek antar tali dan bambu atau antara bambu yang satu dengan bambu lainnya. Dengan demikian penyambungan bambu secara konvensional kekuatannya rendah dan tidak pasti sehingga kekuatan bambu tidak dapat dimanfaatkan secara optimal. Pada saat ikatan tali melemah sebagai akibat kembang susut karena perubahan temperatur, maka kekuatan gesek itu akan turun dan bangunan dapat runtuh. Sebagai material konstruksi, khususnya aplikasi pada jembatan, sangat diharuskan penggunaan sambungan yang efisien karena salah satu penunjang kekuatan jembatan yaitu pada kekuatan sambungannya. Variasi perlakuan pada sambungan
bambu
telah
banyak
dilakukan
oleh
para peneliti
untuk meningkatkan kekuatan komponen bambu. Morisco (1996) melakukan penelitian dalam upaya peningkatan kekuatan sambungan dengan memakai baut sebagai penghubung dan memberikan pengisi pada rongga disekitar sambungan sehingga gaya geser dapat didukung oleh struktur komposit tersebut. Gunawan (2001) melakukan upaya dengan cara memodifikasi sambungan dengan merangkainya dalam bentuk bilah-bilah bambu dengan papan kayu sebagai perekat buhul. Dalam upaya peningkatan kekuatan sambungan bambu tersebut, penelitianpenelitian diatas masih memiliki kekurangan. Sambungan model Morisco (1996) kurang ekonomis karena mengunakan pelat buhul baja dan penambahan pengisi mortar yang menjadikan sambungan menjadi berat dan mahal. Pada penelitian Gunawan (2001) sambungan kurang estetis dan permukaan bambu
3
bagian dalam menjadi terbuka dan dikhawatirkan akan mudah terkena serangan serangga dan menjadi cepat rapuh. Fibre-Reinforced Plastic adalah bahan polymer yang mempunyai kuat tarik yang tinggi. Bahan ini merupakan kombinasi dari fiber yang berasal dari kaca, carbon dan aramid. FRP dikombinasikan dengan perekat Epoxy Resin berkualitas tinggi dapat menghasilkan sistem perkuatan Fibrwrap dengan kekuatan tinggi. Sejak 1980-an, telah dilakukan pengujian terhadap sistem Fibrwrap ini kemudian terbukti efektivitasnya dan daya tahan yang lama. Lebih dari 500 struktur dan bahan uji, baik yang sudah rusak ataupun masih normal, telah diuji dengan menggunakan sistem ini. Pengujian dilakukan termasuk pengujian terhadap struktur secara keseluruhan untuk berbagai macam tujuan desain atau kebutuhan yang diinginkan, pengujian daya tahan cuaca, dan pengujian lapangan pada saat pemasangan agar didapat hasil yang akurat. Sistem ini dapat diandalkan karena mencatat kesuksesan selama penggunaan hampir 2 dekade. (www.strength-construction.biz) Penggunaan sistem Fibrwrap dapat menambah kekuatan dan proteksi terhadap struktur konstruksi serta dapat memperbaiki konstruksi yang rusak. Sistem ini mudah dipasang dan tidak bersifat merusak. Pemasangan dapat dilakukan dengan dampak minim terhadap fungsi struktur, bersifat ringan dan dapat diaplikasikan pada saat pekerjaan lain sedang berlangsung. Penggunaan sistem Fibrwrap ini sudah diaplikasikan pada berbagai macam konstruksi seperti pada kolom, balok, struktur pipa, konstruksi dermaga serta bahan konstruksi kayu. Aplikasinya pun dapat dilakukan di dalam air karena sifatnya yang mencegah korosi struktur. Untuk mengetahui aplikasi sambungan bambu di lapangan dan didapatkan sambungan yang efisien, dibutuhkan suatu penelitian untuk meninjau kekuatan
4
geser sambungan bambu dengan beberapa variasi jenis alat sambungan yang ada. Salah satunya yaitu kombinasi baut dan Fibre-Reinforced Plastic.
1.2 Rumusan Masalah Bambu merupakan salah satu bahan bangunan yang sudah banyak digunakan sebagai bahan konstruksi bangunan khususnya jembatan. Oleh karena itu diperlukan adanya suatu penelitian dengan menggunakan berbagai macam sambungan yang ada dengan meneliti kekuatan geser sambungan bambu tersebut dan tingkat perbedaan kekuatan geser antar macam-macam sambungan.
1.3 Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk: 1.
mengetahui kuat geser sambungan bambu menggunakan variasi alat sambung baut, ijuk, dan Fibre-Reinforced Plastic; dan
2.
kerusakan sambungan bambu menggunakan variasi alat sambung baut, ijuk, dan Fibre-Reinforced Plastic.
1.4 Batasan Masalah Batasan masalah dalam tugas akhir ini yaitu antara lain: 1.
bambu yang digunakan adalah bambu wulung (Gigantochloa atroviolacea);
2.
pembebanan dilakukan secara kuasi-statik monotonik sampai benda uji memperlihatkan keruntuhan; dan
3.
bahan Fibre-Reinforced Plastic yang digunakan adalah jenis jenis Tyfo® SEH-51A Composite.
1.5 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai kekuatan sambungan bambu dengan berbagai macam model sambungan bambu yaitu menggunakan ijuk, baut, dan Fibre-Reinforced Plastic sehingga
5
didapatkan suatu sistem sambungan bambu yang memiliki kekuatan geser yang tinggi dan dapat dipergunakan secara lebih optimal.
1.6 Keaslian Penelitian Beberapa penelitian mengenai sambungan bambu telah dilakukan dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Penelitian yang pernah dilakukan sebelumnya No
Nama
Judul
Metode
Hasil
1
Morisco & Strength of Filled Menggunakan sambungan Mardjono Bamboo Joint bambu dengan alat sambung yang digunakan baut dan pelat buhul baja dan bahan pengisi kayu atau mortar.
Kekuatan sambungan mencapai 4 ton dengan model kuda-kuda bentang 6 m
2
Hendrawan Kekuatan Sambungan Bambu Menggunakan Baut Dengan Bahan Pengisi Mortar Terhadap Gaya Tekan
Kekuatan sambungan yang didapatkan 15,6 kN ~ 22,615 kN
Pengujian yang dilakukan dengan memberi gaya tekan terhadap sambungan bambu yang menggunakan alat sambung baut dengan bahan pengisi mortar dan dilakukan pada variasi sudut sambungan.
Penelitian-penelitian tersebut memiliki beberapa kekurangan yaitu tidak ekonomis, pembuatannya rumit, dan terlalu berat karena adanya bahan pengisi pada sambungan sehingga dilakukan penelitian baru yaitu penelitian pada sambungan bambu yang menggunakan Fibre-Reinforced Plastic dan sambungan bambu menggunakan Fibre-Reinforced Plastic ini belum pernah dilakukan oleh peneliti sebelumnya.
