Bidang Ilmu: TEKNIK LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING TAHUN II TAHUN ANGGARAN 2011
PEMANFAATAN LIMBAH BETON DAN BAMBU UNTUK RUMAH TAHAN GEMPA
Prof. Dr. Ir. Sri Murni Dewi, MS Ir Widodo Suyadi, M. Eng
Dibiayai oleh Direktorat Jenderal Pendidian Tinggi, Kementerian Pendidikan Nasional, melalui DIPA Universitas Brawijaya REV.1 Nomor: 0636/023-04.2.16/15/2011 R, tanggal 30 Maret 2011 dan berdasarkan surat dari DP2M Dikti Nomor: 121/D3/PL/2011 tanggal 7 Februari 2011
UNIVERSITAS BRAWIJAYA NOPEMBER 2011
RINGKASAN Penelitian ini berkenaan dengan pemanfaatan bambu dan limbah beton sebagai bahan bangunan yang bisa dipakai untuk rumah tahan gempa. Dalam penelitian ini akan dibuat elemen elemen pracetak untuk rumah yang menggunakan beton bertulangan bambu. Pada tahun pertama dibuat elemen pelat serta elemen balok portal, pada tahun kedua dibuat elemen pondasi pracetak dan elemen rangka atap pracetak. Pada tahun ketiga elemen2 akan diintegrasikan dalam bentuk rumah contoh. Tujuan penelitian tahun pertama adalah (1) untuk mengetahui respon pelat terhadap beban lentur (2) untuk mengetahui respon pelat akibat beban inplane (3) untuk mengetahui respon portal pracetak dari balok dan kolom komposit terhadap beban lateral tetap (4) respon portal pracetak terhadap beban siklis Tujuan penelitian tahun kedua adalah (1)untuk mengetahui respon kuda kuda pracetak dari bambu komposit terhadap beban vertikal, (2) untuk mengetahui respon pondasi telapak pracetak dari bambu komposit terhadap beban vertikal, (3) untuk mengetahui respon balok sloof pracetak bentuk U terbalik, dan (4) mengetahui respon sambungan sloof dengan pondasi akibat beban pada sloof. Keutamaan dan manfaat penelitian adalah 1) inovasi baru bahan bangunan dengan teknologi sederhana. 2) Memberi nilai tambah dari limbah beton atau keramik. 3) Pemanfaatan bahan lokal bambu yang banyak tumbuh di Indonesia 4) Bahan bangunan tahan gempa yang murah dan ringan 5) teknologi pracetak yang bisa dipasang cepat pasca bencana.6) Mengurangi penggunaan kayu.7) lebih kokoh dari dinding gedek dan tiang bambu yang secara tradisional dipakai sebagai struktur rumah tahan gempa Studi pustaka dilakukan berhubungan dengan mekanika struktur pelat komposit, balok komposit pondasi telapak komposit dan rangka atap. Variabel penelitian untuk benda uji kuda kuda pracetak adalah dimensi batang. Variabel penelitian untuk pondasi pracetak adalah posisi kolom. Variabel penelitian untuk sambungan sloof adalah panjang penyaluran. Hasil pengujian kuda kuda pracetak, menunjukkan beban maksimum bervariasi dari 2300 kg sampai 3300 kg dengan lendutan maksimum bervariasi dari 5 mm sampai 10 mm. Hasil pengujian pondasi pracetak, menunjukkan kapasitas pondasi kolom tengah dan kolom tepi bervariasi dari 2750 kg sampai 3300 kg untuk beban retak pertama dan 3000kg sampai 4500 kg untuk beban ultimit. Kolom sudut memiliki kapasitas maksimum 900 kg sampai 1200 kg Hasil pengujian sloof pracetak tinggi 150 mm pada bentang 1200 mm menunjukkan beban rata2 1200 kg Hasil pengujian sloof yang tersambung dengan kolom pondasi menunjukkan total beban pada kedua sayap sebesar 4000 kg.
Kesimpulan penelitian adalah seluruh elemen ini layak untuk digunakan sebagai elemen rumah tahan gempa. Diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mengurangi berat elemen.
SUMMARY This research concerning about the use of concrete waste and bamboo for building materials which are usefull for earthquake resistance housing. The experiment conduct some testing of concrete composte precast element. Experiment for the first year were about precast slabs and precast frame. Experiment for the second year were about precast roof frame, precast footing foundation, precast sloof girder, and joint of girders with precast footing. All the elements will be intregated as house sample in the third year. The objective of the second year research are: (1)Find out load deflection response of the precast roof frames, (2)Find out load deflection response of the precast footings, (3)Find out load deflection response of sloof girders which has inverted U profile, (4) Find out load deflection response of connected sloof girders with precast footings.. The excellence and benefit of the research are: (1)the new inovation of buildings material with easy technology, (2)give added value of waste concrete or ceramics, (3)gift the benefit of bamboo as local material and grows fasted in Indonesia, (4)cheap and light earthquake resistance building materials, (5)precast technology and fast mounting after disaster, (6)reduce the use of woods,and (7)more stiff than traditional bamboo house. Theoretical study doing about composite slabs, composite beams, and footing. The variation of roof frame testing are the dimension of bar section. The variation of footing testing are the position of column. The variation of sloof girders connection are the length of dowel bar. The testing results of roof frame shown that the frame capacity variate between 2300 kg and 3300 kg. The deflection of those frame variate between 5mm and 10 mm. The testing results of precast footings shown that the crack loading capacity occurs between 2750 kg and 3300 kg and the ultimate capacity variate between 3000 kg and 4500 kg. The testing results of sloof girders shown that the loading capacity in simple beam is 1200 kg and the loading capacity of two span in continuous beam is 4000 kg. The research conclude that all precast element are suitable to use for earthquake resistance housing. It is still needs more research to use light weight agregate for making light weight precast element.
DAFTAR PUSTAKA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.
18. 19. 20. 21. 22. 23.
Arce-Villalobos, O.A (1991), Connection of bamboo elements, Bamboo in Asia and the Pacific. Proceedings of IV International Bamboo Workshop, Chiangmai Thailand. Arce-Villalobos,O.A.(1995),Fundamentals of The Design of Bamboo Structures,PhD thesis, Eindhoven University Arce-Villalobos, O.A. (1995), Bamboo housing in seismic prone area, Vth International Bamboo Workshop, Bali. Dewi, Srimurni,dkk (2002), Pengujian balok komposit spesi dan jaringan bambu pada beban siklis dan beban runtuh, Unibraw, Malang. Dewi, Srimurni. (2005), Perilaku Pelat Lapis Komposit Bambu Spesi pada Beban In-plane dan Beban Lentur, Disertasi S3 ITS, Surabaya Fatturahman (1998), Pemakaian Bambu pada Struktur Rangka, Tesis S2 UGM. Ganapathy et all (1995), Bamboo based panels a review, International Development Research Center, New Delhi. Gibson, R.F. (1994), Principles of Composite Material Mechanics, McGraw Hill, Singapore. Hidalgo, A.O. (1992), Suggested solutions to the existing problems in the study of mechanical properties of bamboo and for use as reinforcement in concrete, V international bamboo workshop, Bali. International Conference of Building Officials,(2000), Acceptance Criteria for Structural Bamboo, ICBO, California ISO 1999, ISO/DIS-22157 Determination of Physical and Mechanical Properties of Bamboo Janssen, J.J.A.(1980), The Mechanical Properties of Bamboo Used in Construction, Bamboo Research in Asia, IRDC Canada. Janssen,J.J.A,(1982),Bamboo in Building Structures, PhD thesis, Eindhoven University Janssen, J.J.A.(1982), A series of articles on the use of bamboo in building construction, ITDG,London. Janssen, J.J.A (1995), Building with bamboo a handbook, 2nd ed Intermediate Technology Publications, Southamton Row, London. Jones, R.M.(1975), Mechanics of Composite Materials, McGraw Hill, Washington DC. Krueger,R.,Minguet,P.J. and O’Brien,T.K.,(2000), A Method for Calculating Strain Energy Release Rates in Preliminary Design of Composite Skin/Stringer Debonding Under Multiaxial Loading, Composite Structures : Theory and Practice, ASTM STP 1383, 2000. pp 105-128.. Manfred, C., Offerman,P.(1998), Use of Long Fiber Textile Structure as Concrete Reinforcement, Proceedings on challenges for concrete in the next millenium, Amsterdam. Montgomery, D.C.(2001), Design and Analysis of Experiments, 5th ed,John Wiley & Sons, USA. Morisco, (1996), Bambu sebagai bahan rekayasa, pidato pengukuhan jabatan lektor kepala madya. UGM Yogyakarta. Suparjo (2003), Pemanfaatan Serat Bambu untuk Dinding Beton Ringan Tanpa Pasir Pracetak Tulangan Bambu dengan Agregat Batu Apung, Majalah IPTEK Vol 14 No 2, Lembaga Penelitian ITS, Surabaya. Suseno, H.dkk (2001), Pengujian panil gedek terhadap beban aksial dan lateral, Laporan PenelitianUnibraw, Malang. Wijaya, W.S. (2001), Tinjauan kuat lekat bambu didalam beton untuk perencanaan bamboocrete, Jurnal Teknik Sipil Soepra, vol3 no 8.
