TINJAUAN KUAT LENTUR DINDING PANEL MENGGUNAKAN ANYAMAN BAMBU DENGAN STYROFOAM SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT KASAR. Tugas Akhir

TINJAUAN KUAT LENTUR DINDING PANEL MENGGUNAKAN ANYAMAN BAMBU DENGAN STYROFOAM SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT KASAR

Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat sarjana S- 1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

Barendra Agni Anji Jaya NIM : D 100 070 001 NIRM : 07.6.106.03010.500.001

kepada PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2013

i

LEMBAR PENGESAHAN TINJAUAN KUAT LENTUR DINDING PANEL MENGGUNAKAN ANYAMAN BAMBU DENGAN STYROFOAM SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT KASAR TUGAS AKHIR

diajukan oleh: Barendra Agni Anji Jaya NIM : D 100 070 001 NIRM : 07.6.106.03010.500.001 Susunan Dewan Penguji Pembimbing Utama

Pembimbing Pendamping

Ir. Abdul Rochman, M.T NIK: 610

Muhammad Ujianto,ST.MT. NIK : 728 Anggota ,

Basuki ST., M.T NIK : 783 Tugas Akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan Untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Surakarta, …………

Dekan Fakultas Teknik

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Agus Riyanto, M.T NIK : 483

Ir. H. Suhendro Trinugroho, M.T NIK : 732

ii

MOTTO

Jadikanlah sabar dan sholat sebagai penolongmu (QS. Al Baqarah : 45)

Sesungguhnya Allah tidak merubah keadaan suatu kaum sehingga mereka tidak merubah keadaan yang ada pada diri mereka masing-masing (Q.S. Ar-Ra’ad :11)

Hidup ini tidak mudah, tapi tidak ada kesulitan yang tidak memiliki jalan keluar. Janganlah berfokus pada yang sulit, tapi apa yang harus dilakukan dengan lebih baik dan segera (Mario Teguh)

Aku tidak pernah gagal, tapi aku hanya sedang belajar, berusaha untuk sukses (Penulis)

iii

PERSEMBAHAN Maha besar Allah SWT beserta Rasul-Nya Muhammad SAW atas limpahan rahmat, hidayah dan karunia-Nya karya sederhana ini dapat terselesaikan. Karya ini penulis persembahkan untuk : Bapak dan ibu tercinta, dengan segala hormat dan baktiku atas segala doa, upaya, motivasi, arahan, bimbingan serta pengorbanan yang tiada henti. Tetaplah menjadi sinar terang untuk anak-anakmu, dengan segenap doa dan cintamu. Saudara-saudaraku mbak Ima, Wulan dan Aldi, atas motivasi, doa dan pengorbanan kalian. You’r my inspiration and the spirit Adinda Raditya Citra Sugandi, atas waktu, motivasi, doa dan pengorbananmu Teman-teman Sipil angkatan 2007. Khususnya team dinding panel Danang, Zaim, dan Paryono, terima kasih atas kebersamaannya semoga persahabatan kita tetap terjalin hingga kakek kakek, Irwhan, Adytya terimakasih kebersamaanya selama ini. Sobatku Alif, Rifky, Abrori, Rahma, Tya dan Giyanti serta Eko yang selalu mendukung di setiap langkahku. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu, yang telah membantu didalam penyusunan Tugas Akhir ini.

iv

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr.Wb. Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan karunia, hidayah dan inayah-Nya sehingga punulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir sebagai salah satu persyaratan untuk memperoleh gelar sarjana S-1 pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Tugas Akhir merupakan sarana bagi mahasiswa untuk mengaplikasikan ilmudan pengetahuan yang telah di dapat selama mengikuti perkuliahan di jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta untuk mendapatkan satu pengetahuan baru dari hasil penelitian yang dilakukan. Pada kesempatan ini tidak berlebihan kiranya menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Ir. Agus Riyanto MT, selaku dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Ir. H. Suhendro Trinugroho MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Bapak Ir. Abdul Rochman MT, selaku Dosen Pembimbing I. 4. Bapak Muhammad Ujianto ST, MT, selaku Dosen Pembimbing II dan Pembimbing Akademik 5. Bapak Basuki ST, MT, selaku Dosen Penguji. 6. Bapak Ir. A. Karim Fatchan, MT, selaku dosen PKJ mata kuliah Tugas Akhir. 7. Ibunda dan Ayahanda tercinta yang senantiasa memberikan doa dan dukungan tiap saat dalam hidupku ini. 8. Saudara-saudaraku

yang

selalu

memberikan

keceriaan

di

setiap

kebersamaan kita. Semoga kita selalu kompak, berikan dan tunjukkan yang terbaik untuk bapak dan ibu, agar mereka bangga punya anak seperti kita. Amiin... 9. Adinda Raditya Citra Sugandi, terimakasih atas dukungan, semangat dan perhatian yang tak lelahnya diberikan selama ini.

v

10. Teman-teman Sipil angkatan 2007. Khususnya team dinding panel Danang, Zaim, dan Paryono, terima kasih atas kebersamaannya semoga persahabatan kita tetap terjaga hingga kakek kakek, Irwhan, Adytya terimakasih kebersamaanya selama ini 11. Sobatku Alif, Rifky, Abrori, Rahma, Tya dan Giyanti serta Eko yang selalu mendukung di setiap langkahku. 12. Semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu, yang telah membantu didalam penyusunan Tugas Akhir ini.

Besar harapan Penulis dari pembaca untuk memberikan kritik serta saran demi tercapainya kesempurnaan penyusunan laporan penelitian Tugas Akhir ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis secara pribadi dan bagi siapasaja yang membacanya. Amin. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta, April 2013

Penulis

vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...................................................................................................i. LEMBAR PENGESAHAN.......................................................................................ii . HALAMAN MOTTO...............................................................................................iii. HALAMAN PERSEMBAHAN ..............................................................................iv PRAKATA .................................................................................................................v DAFTAR ISI ............................................................................................................vii DAFTAR TABEL.......................................................................................................x DAFTAR GAMBAR................................................................................................. xi DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN................................................................xiii ABSTRAKSI............................................................................................................xiii 1. PENDAHULUAN A. Latar Belakang .....................................................................................1 B. Rumusan Masalah ................................................................................3 C. Tujuan Penelitian .................................................................................3 D. Manfaat Penelitian ................................................................................3 E. Batasan Masalah ..................................................................................4 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Pengertian Dinding Panel ......................................................................5 B. Pengertian Bambu ................................................................................5 C. Bentuk Bambu .....................................................................................7 D. Sifat mekanika Bambu ..........................................................................10 1. Kuat tarik bambu...................................................................................11 2. Modulus elastisitas bambu ....................................................................11 E. Pengertian Styrofoam ............................................................................12 F. Pengertian Beton ..................................................................................12 G. Pengertian Beton Bertulang ...................................................................13 H. Beton Ringan ........................................................................................13 I. Sifat Beton Ringan ................................................................................14

vii

J. Bahan Penyusun Beton..........................................................................15 K. Faktor Yang Mempengaruhi Kuat Tekan Beton.....................................17 III. LANDASAN TEORI A. Umum ………….................................................................................23 B. Bahan Penyusun Dinding Panel.............................................................23 1. Semen Portand ..................................................................................24 2. Agregat ..............................................................................................24 3. Air .....................................................................................................24 4. styrofoam ..........................................................................................26 5. Tulangan bambu ...............................................................................26 C. Perencanaan Campuran Dinding Panel .................................................26 D. Pengujian Berat Isi silinder beton .........................................................27 E. Pengujian Dinding Panel ......................................................................28 F. Desain Benda Uji ..................................................................................29 G. M.O.R (Modulus of Repture) Beton.......................................................30 H. Momen Retak Dinding Panel ................................................................31 1. Momen retak teoritis ............................................................................31 2. Momen retak ekperimental ...................................................................31 I. Perencanaan Campuran (Mix Design)......................................................32 IV. METODE PENELITIAN A. Umum ..................................................................................................34 B. Bahan Penelitian ..................................................................................34 C. Peralatan Penelitian ..............................................................................37 D. Tahapan Penelitian ..............................................................................46 E. Pelaksanaan Penelitian ..........................................................................47 F. Analisis hasil.........................................................................................56 V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pemeriksaan Bahan Penyusun Dinding Panel ........................................59 B. Pemeriksaan Berat Isi Silinder Beton.....................................................63 C. Kuat Tekan Silinder Beton.....................................................................64 D. Berat Isi Dinding Panel Styrofoam.........................................................65

viii

E. Kuat Lentur Dinding Panel Styrofoam ...................................................66 F. Perbandingan Biaya...............................................................................70

VI. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Kesimpulan ...........................................................................................72 B. Saran.....................................................................................................73

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL

Tabel III.1. Macam dan variasi benda uji .................................................... ..........29 Tabel III.2. Kebutuhan bahan setiap variasi................................................. ..........31 Tabel V. 1. Hasil pengujian kandungan zat organik..................................... ..........56 Tabel V. 2. Hasil pengujian kandungan lumpur pada pasir .......................... ..........56 Tabel V. 3. Hasil pengujian specific gravity ................................................ ..........57 Tabel V. 4. Hasil pengujian absorption pasir .............................................. ..........57 Tabel V. 5. Hasil pengujian SSD (Saturated Surface Dry) pasir .................. ..........57 Tabel V. 6. Hasil pengujian berat jenis Styrofoam ....................................... ..........58 Tabel V. 7. Hasil pengujian kuat tarik kawat bambu ................................... ..........60 Tabel V. 8. Hasil pengamatan berat isi silinder beton.................................. ..........60 Tabel V. 9. Hasil pengamatan kuat tekan silinder beton .............................. ..........61 Tabel V.10. Hasil pengamatan berat isi dinding batu bata ............................ ..........61 Tabel V.11. Hasil pengamatan berat isi dinding panel.................................. ..........62 Tabel V.12. Hasil uji kekakuan dinding batu bata ........................................ ..........63 Tabel V.13. Hasil uji kekakuan dinding panel .............................................. ..........64 Tabel V.14. Perhitungan momen pada kondisi Mretak teoritis ........................ ..........65 Tabel V.15. Perhitungan momen pada kondisi Mretak secara eksperimen ...... ..........66 Tabel V.16. Analisis anggaran biaya dinding panel...................................... ..........67 Tabel V.16. Analisis anggaran biaya dinding batu bata ................................ ..........67

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar II. 1.

Bambu ............................................................................................ 6

Gambar II. 2.

Potongan melintang Bambu ............................................................ 7

Gambar II. 3.

Grafik tegangan-regangan bambu dan baja......................................11

Gambar II. 4.

Kuat tekan beton untuk berbagai jenis semen ....................... ..........17

Gambar II. 5.

Pengaruh jumlah semen terhadap kuat tekan beton............... .........18

Gambar II. 6.

Hubungan kuat tekan beton dengan FAS.............................. .........19

Gambar III. 1. Skema pengujian kuat tekan silinder beton........................... .........26 Gambar III. 2. Skema pengujian kuat lentur ................................................ .........27 Gambar III. 3. Ketebalan benda uji ............................................................. .........28 Gambar III. 4. Benda uji dinding panel ....................................................... .........29 Gambar III. 5. Skema pengujian dinding panel............................................ .........30 Gambar IV. 1. Semen Portland ................................................................... .........32 Gambar IV. 2. Bambu Ori yang dipotong belah........................................... .........33 Gambar IV. 3. Agregat halus berupa pasir ................................................... .........33 Gambar IV. 4. Styrofoam yang dipotong dadu ............................................. .........34 Gambar IV. 5. Papan Multyplex .................................................................. .........34 Gambar IV. 6. Kayu sebagai kerangka begisting ......................................... .........35 Gambar IV. 7. Gelas ukur ........................................................................... .........35 Gambar IV. 8. Kerucut Conus ..................................................................... .........36 Gambar IV. 9. Oven .................................................................................... .........36 Gambar IV. 10. Picnometer........................................................................... .........37 Gambar IV. 11. Helliege tester...................................................................... .........37 Gambar IV. 12. Timbangan........................................................................... .........38 Gambar IV. 13. Satu set ayakan .................................................................... .........38 Gambar IV. 14. Begisting ............................................................................. .........39 Gambar IV. 15. Mixer ................................................................................... .........39 Gambar IV. 16. Kerucut Abram’s.................................................................. .........40 Gambar IV. 17. Cetakan silinder ................................................................... .........40

xi

Gambar IV. 18. Alat uji kuat tekan................................................................ .........41 Gambar IV. 19. Universal testing machine.................................................... .........41 Gambar IV. 20. Alat uji kuat lentur ............................................................... .........42 Gambar IV. 22. Tahapan penelitian............................................................... .........43 Gambar IV. 23. Cetakan silinder yang sudah diolesi minyak ......................... .........51 Gambar IV. 24. Adukan pasta ....................................................................... .........51 Gambar IV. 25. Penuangan adukan pasta ...................................................... .........52 Gambar IV. 26. Dinding panel beton styrofoam yang sudah dicetak .............. .........52 Gambar IV. 27. Perawatan benda uji dinding panel ....................................... .........53 Gambar IV. 28. Pengujian kuat tekan silinder beton...................................... .........54 Gambar IV. 29. Proses pengujian kuat lentur dinding panel........................... .........55 Gambar V. 1.

Pengujian slump................................................................... .........59

Gambar V. 2.

Pola keruntuhan dinding panel ............................................. .........63

xii

DAFTAR NOTASI

A

= Luas permukaan benda uji (mm2)

B

= Lebar benda uji (mm)

f’c

= Kuat tekan maksimum beton (MPa)

h

= Tinggi benda uji (mm)

L

= Panjang benda uji (mm)

MOR = Modulus of Rupture (N/mm2 atau MPa) Pmaks

= Beban maksimum (N)

V

= Volume (cm3)

W

= Berat beton (gr)

γc

= Berat jenis beton (gr/cm3)

л

= Phi

σbambu = Kuat tarik bambu (kg/cm2)

xiii

ABSTRAKSI UJI KUAT LENTUR DINDING PANEL MENGGUNAKAN TULANGAN ANYAMAN BAMBU DENGAN STYROFOAM SEBAGAI PENGGANTI AGREGAT KASAR Selama ini penggunaan dinding pada bidang kontruksi bangunan kebanyakan masih menggunakan pasangan dinding batu bata, dinding yang terbuat dari batu bata yang direkatkan satu sama lain dengan mortar ini ternyata memiliki dampak negatif bagi lingkungan akibat proses produksi batu bata itu sendiri, pembakaran yang terhitung lama menimbulkan emisi gas karbon yang merugikan bagi lingkungan, disamping itu juga memiliki banyak kekurangan seperti berat jenis yang tinggi, sifat getas yang tinggi, pengerjaan yang lama, sehingga penggunaannya tidak sesuai untuk bangunan gedung tinggi dan bangunan didaerah rawan gempa. Maka dari itu diadakanlah penelitian dinding panel sebagai alternatif pengganti pasangan dinding batu bata, pada penelitian dinding panel ini bahan penyusunnya menggunakan tulangan anyaman bambu serta Styrofoam untuk menggantikan agregat kasar. Penggunaan bahan-bahan tersebut diharapkan menghasilkan berat jenis yang jauh lebih ringan serta dimensi yang lebih tipis, namun kekuatanya setara dengan dinding pasangan batu bata. Bambu yang digunakan adalah bambu dari jenis Ori. Bambu ini diperoleh dari daerah nusukan sedangkan bahan Styrofoam didapat dari limbahlimbah Styrofoam yang sudah tidak terpakai. Dinding panel yang dibuat terbagi menjadi 3 variasi ketebalan yaitu dengan dimensi 120 x 50 x 8 cm, 120 x 50 x 10 dan 120 x 50 x 12 dengan masing-masing variasi berjumlah 3 benda uji, ketiga variasi dinding panel tersebut akan dibandingkan dengan dinding pasangan batu bata berdimensi 120 x 50 x 14 cm sebanyak 3 benda uji. Benda uji silinder beton dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm dibuat sebanyak 4 benda uji, bambu ori dengan dimensi 0,5 x 2 x 50 cm dipergunakan sebagai tulangan dinding panel. Perencanaan campuran beton dengan metode perbandingan yang mengacu pada penelitian terdahulu dengan proporsi 15 % ; 65 % ; 20 % (suarnita, 2005) dengan faktor air semen sebesar 0,4. Pengujian dilaksanakan ketika beton berumur 48 hari. Hasil pengujian kuat lentur pada ketebalan 10 cm pada kondisi Mretak teoritis rata-rata sebesar 3 kN.mm, pada kondisi Mretak eksperimen rata-rata sebesar 3,124 kN.mm sedangkan pasangan dinding batu bata pada kondisi Mretak teoritis rata-rata sebesar 2,7 kN.mm dan kondisi Mretak eksperimen sebesar 3,3 kN.mm dari hasil pengujian diatas selisih antara dinding panel dan pasangan batu bata kondisi Mretak teoritis sebesar 11 % lebih kuat dari batu bata sedangkan pada kondisi Mretak eksperimen 6 % lebih lemah dari batu bata. Kata kunci : Styrofoam, dinding panel, kuat lentur, tulangan anyaman bambu

xiv