Zulmahdi Darwis

KAPASITAS GESER BALOK BAMBU LAMINASI TERHADAP VARIASI PEREKAT LABUR DAN KULIT LUAR BAMBU

Zulmahdi Darwis1)
1)Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Jl. Jendral Sudirman K.M.3 Cilegon 42435; Telp. 0254-39502. Email: zulmahdi_d@yahoo.com

 Media Teknik Sipil, Volume X, Januari 2010; ISSN 1412-0976

Download file: 91-342-1-PB 

Abstrak

Penelitian ini diarahkan untuk mengetahui pengaruh variasi penggunaan perekat labur jenis urea formaldehyde (UF-104) pada balok bambu laminasi terhadap kuat geser dan pengaruh penggunaan kulit luar bambu pada lapisan muka balok bambu laminasi. Perbandingan ukuran balok antara tinggi dan lebarnya adalah dua banding satu yang berukuran (100 mm x 50 mm). Selanjutnya diuji kekuatan balok terhadap kapasitas geser dengan 3 buah variasi penggunaan perekat labur yaitu 40# Multi Layer Double Glue Line (MDGL), 50#MDGL dan 60#MDGL untuk bambu laminasi menggunakan kulit luar bambu pada permukaan balok dan tanpa menggunakan kulit luar. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh penggunaan perekat labur 40#MDGL, 50#MDGL dan 60#MDGL pada balok laminasi terhadap kekuatan dan kekakuan tidak terlalu beda. Pengaruh penggunaan kulit luar bambu pada lapisan muka balok bambu laminasi didapat perbedaan pada kekuatan dan kekakuan. Kekuatan Balok tertinggi adalah benda uji BGDK dengan nilai rata-rata 35,5 kN kemudian benda uji BGTK dengan nilai rata-rata 30,55 kN. Perbandingan dari beban yang sama, lendutan pada balok BGDK lebih rendah dari balok BGTK. Kuat geser balok menggunakan kulit luar bambu memiliki kuat geser 3,9-5,85 MPa, yang masih lebih besar dari kuat geser balok kayu kelas dua dengan yang umumnya 1,25 MPa. Uji analysis of varians (anova) menunjukkan bahwa penggunaan kulit luar pada lapisan permukaan balok bambu laminasi berpengaruh terhadap kekuatan dan kekakuan balok bambu laminasi tetapi tidak ada pengaruh nyata akibat variasi perekat labur..

Kata kunci: kapasitas geser, perekat labur, bambu petung, balok laminasi menggunakan kulit luar.

Abstract

This research is directed to investigate the effect of the usage of urea formaldehyde (UF-104) whitewash adhesive to the shear strength and also the
effect of the bamboo’s outer skin to the surface layer of a laminated bamboo beam. The beam is 2:1 of hight to width ratio and 100 mm x 50
mm. of its actual dimension. The beam shear strength was measured through tree variations of whitewash adhesive, which was denoted as
40#MDGL (Multi Layer Double Glue Line), 50#MDGL and 60#MDGL, for both laminated bamboo with and without outer skin. The
result shows that there was no much different effect on the strength and stifness ofthe laminated bamboo beem due to the varioation of whitewash
adhesive glue: 40#MDGL, 50#MDGL dan 60#MDGL. However, the bamboo’s outer skin usage on beam surface indicated a different effect
on the strength and stifness of the beam. The results shows that laminated beam using outer skin of bamboo has the tendency to resist greater load
compared to beam without outer skin. The BGDK beam sample recorded the maximum strength 35,5 kN of average load, while the BGTK
was 30,55 kN. Through the beam deflection comparison, the BGDK recorded smaller deflection than BGTK after subjecting the same load. This
research show that usage of bamboo outer skin on outer layer laminated bamboo beam is able to increase strength and stiffness. The recorded shear
strength of laminated beam was 3,9-5,85 MPa, which was still greater than common strength of the shear strength of second class wood beam
1,25 MPa. Analysis of variance test indicated that the shear strength and stiffness of laminated bamboo beam was significantly affected by the
usage of bamboo’s outer skin on the beam surface,, however it was not affected with the variation of whitewash adhesive.
Keywords: shear capacity, whitewash adhesive, bamboo petung, outer skin of bamboo.
1. PENDAHULUAN
Peningkatan kebutuhan masyarakat akan bahan
bangunan terutama kayu, mengakibatkan eksploitasi
secara besar-besaran terhadap hutan, sehingga
ketersediaan kayu makin berkurang. Salah satu solusi
adalah mencari bahan pendamping kayu sebagai
bahan bangunan yaitu bambu. Bambu merupakan
tanaman yang dalam pertumbuhan tidak memerlukan
perawatan khusus dan memiliki pertumbuhan cepat
dengan kualitas baik diperoleh pada umur 3 – 4 tahun.
Morisco [1] melakukan pengujian kuat tarik kulit
bambu ori dengan hasil cukup tinggi yaitu hampir
mencapai 5000 kg/cm2 atau sekitar dua kali tegangan
luluh baja, sedang kuat tarik rata-rata bambu petung
juga lebih tinggi dari tegangan luluh baja.
Kemajuan teknologi sekarang ini bambu telah dibuat
berbentuk balokan atau papan dengan cara laminasi
(laminated bamboo). Teknik laminasi ini digunakan
untuk membentuk bahan bangunan yang digunakan
sebagai bahan konstruksi dalam ukuran besar.
Beberapa penelitian sebelumnya telah banyak
mengulas kekuatan balok bambu laminasi, tipe
keruntuhan dan pola retak. Banyak pengujian
terhadap kuat geser dengan penggunaan perekat labur
50#Multi Layer Double Glue Line (MDGL), didapat
terjadi patahan secara parsial atau patahan geser antar
material bambu dan bukan terjadi pada perekat [2].
Untuk mendapatkan perimbangan antara kekuatan
material bambu dan kekuatan perekat labur pada
balok bambu laminasi diperlukan penggunaan
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
15
perekat labur yang efisien dan tepat untuk mencapai
kekuatan terbaik.
Penelitian ini bertujuan untuk meneliti penggunaan
perekat labur jenis urea formaldehyde (UF-104) pada
balok bambu laminasi terhadap kuat geser dan
mengetahui pengaruh penggunaan kulit luar bambu
pada lapisan permukaan balok bambu laminasi dan
mengetahui pola kerusakan balok bambu laminasi
terhadap beban lateral. Perbandingan ukuran atau
dimensi balok antara tinggi balok dan lebarnya yaitu 2
: 1 berukuran (100 mm x 50 mm). Selanjutnya diuji
kekuatan balok tersebut terhadap kapasitas geser
dengan 3 buah variasi penggunaan perekat labur yaitu
40#MDGL, 50#MDGL dan 60#MDGL untuk
bambu laminasi menggunakan kulit luar bambu pada
permukaan balok dan tanpa menggunakan kulit luar.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Proses Perekatan
Dalam perekatan kayu dipergunakan istilah glue spread
adalah jumlah perekat yang dilaburkan per satuan luas
permukaaan bidang rekat yang menggambarkan
banyaknya perekat terlabur agar tercapainya garis
perekat yang pejal yang kuat. Satuan luas permukaan
rekat ditentukan dengan satuan Inggris yakni seribu
kaki persegi (1000 square feet} dengan sebutan MSGL
(Multilayer Single Glue Line) yang dinyatakan dalam
satuan pound ( lbs ). Bila kedua bidang permukaan
dilabur maka disebut MDGL (Multilayer Double Glue
Line) atau pelaburan dua sisi [3]. Di laboraorium,
satuan perekat dikonversikan menjadi lebih sederhana
yang disebut GPU (grampick up)
317,5
S.A
GPU = (1)
dimana :
GPU = Gram Pick Up (gram)
S = jumlah perekat yang dilaburkan (lb/MDGL )
A = luas bidang yang akan direkatkan (in2)
Dalam satuan centimeter persegi
2048,3
S.A
GPU = (2)
Perlu diperhatikan waktu ikat/setting time dari bahan
perekat dimana adukan perekat sebaiknya
dipergunakan segera sesudah pembuatan sehingga
daya rekat dan hasil yang diperoleh maksimal.
Langkah pengerasan perekatan terdiri dari lima
langkah yaitu proses flowing (aliran perekat), transfer
(perpindahan dari sisi terlabur ke sisi yang tidak
dilabur), penetration (masuknya bahan perekat kedalam
bahan yang direkat), wetting (pembasahan kayu oleh
larutan perekat). serta solidification (pengerasan perekat)
[3].
2.2. Perancangan Balok Laminasi
Keruntuhan lentur balok murni akan terjadi pada
bagian balok yang mengalami momen lentur
maksimal, yaitu pada tengah bentang dimana gaya
geser yang terjadi adalah nol, mengacu pada
kemampuan ultimit bahan dalam menahan pengaruh
luar maka tegangan yang terjadi haruslah kurang dari
tegangan lentur ijin yang telah dikalikan dengan faktor
koreksi tertentu. Besarnya tegangan geser yang terjadi
dapat dicari dengan formulasi sebagai berikut:
fv =
I . b
V . Q  Fv (3)
dengan:
fv = tegangan geser aktual (N/mm2)
Fv = tegangan geser ijin (N/mm2)
V = gaya geser yang terjadi (N)
b = lebar balok (mm)
Q = statis momen terhadap sumbu netral
penampang (mm3)
=
2
b .  


 

− 2
1
2
4
h
y
h = tinggi balok (mm)
I = momen inersia penampang (mm4)
= 3 .b h
12
1
Besarnya panjang kritis balok diperoleh pada saat
terjadinya lentur dan geser secara bersamaan, yaitu:
Lcr =
8 . .  .
3  . h (4)
dengan: Lcr = panjang kritis balok laminasi (mm)

= tegangan normal bahan (N/mm2)
= tegangan geser bahan (N/mm2)
Sjelly [8] melakukan penelitan tentang pengaruh
penggunaan kulit luar bambu pada lapisan atas dan
bawah dari papan laminasi, dari penelitian
mengahasilkan papan laminasi dengan menggunakan
kulit luar bambu akan menambah kuat lentur (MOR)
5.38% (tipe I) dan 15.33% (tipe IV), Penambahan
nilai MOE sebesar 8.36% (Tipe I) dan 5.41% (tipe
IV).
Dwiharjanto[3] melakukan penelitian tentang balok
laminasi galar bambu petung profil I, dari penelitian
memperlihatkan bahwa lendutan yang terjadi pada
balok minimal sebesar 15 mm untuk beban 42140 N.
dan pada jenis bambu yang sama untuk beban 60560
N mengalami lendutan sebesar 21 mm tanpa terjadi
patahan pada balok dan hanya mengalami retak geser.
Arqam [2] melakukan penelitian Retrofitting balok
laminasi bambu petung Tampang I dengan
menggunakan perekat labur 50#MDGL. Dari
pengujian didapat kemampuan menahan beban dan
kekuatan berkisar 50 % dibandingkan balok laminaasi
sebelum perkuatan. Kerusakan balok laminasi retrofit
terjadi patahan secara parsial atau patahan geser antar
material bambu dan bukan terjadi pada perekat.
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
16
2.3. Kekakuan Balok Laminasi
Sebagai elemen lentur, maka sudah barang tentu
akibat bekerjanya momen akan timbul kelengkungan
di sepanjang bentang balok (Persamaan 5). Dalam
hubungannya dengan momen lentur, berlaku
Persamaan 6 dan secara numeris harga kelengkungan
dapat diperoleh dari Persamaan 7.
dx
d
K

= = 1 (5)
EI
M  = (6)
2
1 1 2
x
y y y i i i
i 
− +
 = − + (7)
dengan:
K = Faktor kelengkungan balok
 = Kelengkungan balok

= Radius kelengkungan balok
M = Momen lentur yang bekerja
EI = Faktor kekakuan balok
yi-1 = Lendutan di titik sejauh x sebelum titik i
y, = Lendutan pada titik tinjauan
yi+1 = Lendutan di titik sejauh x setelah titik i
Px = Jarak titik tinjauan
Selanjutnya berdasarkan data beban dan lendutan
dapat ditentukan nilai kekakuan balok dengan
Persamaan (8). Dalam hal ini terdapat hubungan
antara lendutan dan faktor kekakuan untuk tipe
pembebanan empat titik seperti ditunjukkan dalam
Persamaan (9).

P
k = (8)
EI
PL
48
3
 = (9)
Keterangan :
P = Beban yang bekerja
k = Nilai kekakuan balok
 = Defleksi balok
EI = Faktor kekakuan balok (konstanta)
L = Bentang balok
3. METODE
3.1. Bahan Penelitian
Bambu petung yang digunakan dalam penelitian ini
berasal dari daerah Watukelir Kabupaten Sukoharjo,
Jawa Tengah. Bagian bambu yang digunakan dalam
proses laminasi diambil dari ruas-ruas bambu yang
letaknya lebih dari satu meter di atas pangkal pohon
bambu. Ini dilakukan karena pada bagian pangkal
sampai dengan satu meter di atas pangkal merupakan
tempat penyimpanan makanan, sehingga walaupun
dindingnya tebal, namun bersifat lebih lunak
dibandingkan dengan bagian yang letaknya lebih dari
satu meter dari pangkal. Karena waktu penelitian yang
relatif lama, maka perlu dilakukan proses pengawetan
pada bambu. Bahan pengawet yang digunakan adalah
boraks dan bahan perekat berupa Urea Formaldehyde
(UF-104) berbentuk cairan putih, bahan pengeras
(hardener) HU-12 berbentuk bubuk diperoleh dari PT
Pamolite Adhesive Industry dan bahan pengisi berupa
tepung terigu merk dagang Segitiga Biru diperoleh
dari pasar-pasar komersial. Masing-masing bahan
perekat tersebut dicampur dengan perbandingan
sesuai spesifikasi yang dikeluarkan oleh PT. Pamolite
Adhesive Indonesia.
3.2. Peralatan Penelitian
Peralatan penelitian dikelompokkan menjadi dua
yaitu:
– Peralatan pembuatan balok laminasi: Modifikasi
mesin gergaji tangan, bak pengawet, mesin ketam
penebal dan perata, gergaji mesin, Moisture Meter
(MC), Alat kempa hidrolis merk Carver Laboratory
Press, Klem Penjepit Baja Kanal, Alat
perlengkapan laminasi.
– Peralatan pengujian fisik dan mekanik: mesin
pengujian mekanik UTM (Universal Testing
Machine), Flexural Testing Machine untuk uji lentur
dan geser dilengkapi LVDT (Linear Variable
Differential Transformer), data logger dan alat
pembaca beban (load cell dan load indicator).
3.3. Benda Uji
Benda uji balok laminasi dibuat sebanyak 18 balok
ukuran 5 cm x 10 cm dengan 3 variasi perekat labur
yaitu 40#MDGL, 50#MDGL dan 60#MDGL
masing-masing tiga ulangan. Gambar 1.
T an p a m en g g u n ak an
k u li t lu a r b amb u
m en g g u n ak an
k u li t lu ar b am b u
Gambar 1. Bentuk tampang dan variasi
3.4. Pelaksanaan Penelitian
Penelitian dilakukan di Universitas Gadjah Mada
(UGM). Pembuatan benda uji baik untuk benda uji
pendahuluan dan juga benda uji balok laminasi
dilakukan di laboratorium Pengolahan Kayu,
Fakultas kehutanan. Uji pendahuluan untuk
mengetahui sifat fisik dan mekanik Bambu Petung
dilakukan di laboratorium Mekanika Bahan Pusat
Studi Ilmu Teknik (PSIT), Laboratorium Bahan dan
Material Teknik Sipil Mesin. Pengujian untuk
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
17
mengetahui kapasitas geser balok laminasi dilakukan
di Laboratorium Struktur, Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik. Pengujian balok laminasi
dilaksanakan sesuai setting up seperti terlihat pada
Gambar 2. Bagan alir pelaksanaan penelitian dapat
dilihat pada Gambar 3.
Gambar 2. Setting up Pengujian Geser Laminasi
Gambar 3. Bagan Alir Pelaksanaan Penelitian
4. HASIL PENELITIAN DAN
PEMBAHASAN
4.1. Hasil Uji Pendahuluan
Pemeriksaan kadar air dilakukan dengan
menggunakan alat moisture meter dan oven. Penebangan
bambu, keadaan cuaca pada musim hujan sehingga
kadar air bambu petung besar. Nilai kadar air dengan
menggunakan moisture meter pada kering udara adalah
rata-rata 12%, pada kering oven kadar air didapat ratarata
20,1%. Perbedaan ini terjadi karena pemeriksaan
dengan alat moisture meter hanya pada bagian
permukaan bambu. Kerapatan sample uji bambu
petung yang diamati rata-rata 0,7 gr/cm3. Prayitno [3]
menyatakan kerapatan dari 0,55 gr/cm3 – 0,72 gr/cm3
termasuk kayu berat.
Sifat mekanik Bambu Petung dapat dilihat pada table
1, dimana dapat diketahui bahwa kuat tarik dan tekan
sejajar serat cukup tinggi namun kuat geser bambu
relatif rendah.
Tabel 1. Sifat mekanik Bambu Petung
Benda MOE MOR tarik geser tekan tekan
Uji (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
1 17169 150,6 201,4 9,00 119,4 13,29
2 18934 158,5 250,0 7,56 114,3 12,21
3 18001 166,5 217,5 9,49 118,9 10,05
Rerata 18035 158,6 222,9 8,68 117,6 11,85
4.2. Kekuatan Balok Laminasi
Hasil pengujian diperoleh beban maksimum rata-rata
yang mampu dipikul oleh BGTK40, BGTK50 dan
BGTK60 berturut-turut adalah 32806 N, 26320 N
dan 32443 N dengan rata-rata lendutan pada tengah
bentang 26,32 mm, 20,21 mm dan 24,11 mm. Ratarata
beban yang dihasilkan dari pengujian terhadap
pengaruh variasi perekat labur didapat kekuatan tidak
terlalu berbeda. Beban yang terkecil didapat oleh
BGTK50 hal ini disebabkan terjadi buckling pada saat
pengujian. Grafik hubungan beban-lendutan balok
laminasi BGTK dapat dilihat pada Gambar 4.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
Lendutan (mm)
Beban (N)
TK40A
TK40B
TK40C
TK50A
TK50B
TK50C
TK60A
TK60B
TK60C
Gambar 4. Hubungan beban-lendutan BGTK
Hasil pengujian diperoleh beban maksimum rata-rata
yang mampu dipikul oleh BGDK40, BGDK50 dan
BGDK60 berturut-turut adalah 35280 N, 33010 N
dan 38303,33 N dengan rata-rata lendutan pada
tengah bentang 17,67 mm, 16,98mm dan 20,29 mm.
Dari rata-rata beban yang dihasilkan dari pengujian
terhadap pengaruh variasi perekat labur didapat
kekuatan tidak terlalu berbeda. Grafik hubungan
beban-lendutan balok laminasi BGDK dapat dilihat
pada Gambar 5, Perbedaan dapat dilihat pada
pengaruh penggunaan kulit luar pada permukaan
balok laminasi terhadap kekuatan balok laminasi
dimana rata-rata kekuatan balok BGTK adalah
sebesar 30523 N dan Balok BGDK rata-rata 35531N.
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
45000
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00
Lendutan (mm)
Beban (N)
40A
40B
40C
50A
50B
50C
60A
60B
60C
Gambar 5. Hubungan beban-lendutan BGDK
Load cell
LV
Be-
37,5 3c7m, 37,c5m c m
Pengadaan Bahan
Penyiapan specimen
uji sifat mekanik
Perawatan
bambu
Penyiapan
bahan dan alat
Pengujian Awal Pengolahan bambu
Data Pembuatan sampel Pengujian Kuat
Lentur
Kumpulan Data Pengujian
Analisis Data
Pembahasan
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
18
Perilaku pengujian terhadap kekuatan geser balok
laminasi diamati pada saat mencapai retak pertama
beban turun sampai 50% kemudian naik pelahan
sehingga terjadi retak kedua dengan beban rata-rata
70% dari retak pertama. Hal ini dapat dilihat pada
grafik hubungan beban-lendutan pada Gambar 4 dan
Gambar 5. Perilaku ini dapat disimpulkan balok
laminasi masih mampu menahan beban sampai 70%
saat terjadi retak pertama, lendutan yang terjadi besar
maka jika digunakan dalam struktur bangunan masih
bisa bagi orang-orang menyelamatkan diri sebelum
bangunan runtuh.
4.3. Kekakuan Balok Laminasi
Besarnya nilai kekakuan menunjukkan tingkat
daktilitas dari suatu balok. Semakin kaku suatu balok
maka semakin tidak daktail balok tersebut, Tabel 2
dan Tabel 3 memperlihatkan nilai kekakuan balok
relatif berdekatan pada pengaruh variasi perekat labur.
Nilai dari tabel juga memeperlihatakan bahwa balok
BGTK lebih daktail dibandingkan balok BGDK, hal
ini ditunjukkan dengan nilai rata-rata kekakuan yang
lebih kecil dibandingkan balok BGDK.
Tabel 2. Kekakuan Balok Laminasi BGTK
Benda Beban Lendutan Kekakuan rata-rata
Uji N Mm kN/mm kN/mm
40A 31950 24,24 3,14
40B 31010 22,13 3,36 3,06
40C 35460 32,61 2,68
50A 29020 25,81 2,67
50B 23540 15,64 3,64 3,21
50C 26400 19,19 3,33
60A 30440 18,32 3,95
60B 36010 30,57 2,81 3,29
60C 30880 23,44 3,11
Tabel 3. Kekakuan Balok Laminasi BGDK
Benda
Uji
Beban
NNN
Lendutan
Mm
Kekakuan
KN/mm
Rata-rata
kN/mm
40A 38810 21,36 4,30
40B 30530 14,69 5,15 4,76
40C 36500 16,97 4,84
50A 29800 15,49 4,56
50B 34020 16,39 4,98 4,65
50C 35210 19,07 4,42
60A 38160 20,99 4,36
60B 36010 19,36 4,73 4,56
60C 40740 20,53 4,59
4.4. Momen Internal dan Eksternal
Uji pendahuluan atas tekan sejajar serat dan tarik sejajar
serat dapat mengetahui persamaan trend line dari
grafik hubungan tegangan dan regangan Bambu Petung.
Hasil dari persamaan fungsi tersebut digunakan
untuk menentukan tinggi garis netral, luas bidang gaya
dan lengan momen, maka dapat dihitung momen internal
balok laminasi. Besarnya nilai momen internal
dan eksternal balok laminasi yang hasilnya dapat dilihat
pada Tabel 4 dan Tabel 5.
Tabel 4. Momen Eksternal dan Internal Balok
Laminasi BGTK
Benda
Uji
Momen
Eksternal Internal Rasio
kNmm
Ratarata
kNmm
Ratarata
40A 5990 5692
40B 5814 6151 5115 5972 1,029
40C 6648 7110
50A 5441 5961
50B 4413 4935 3681 4711 1,047
50C 4950 4491
60A 5707 4212
60B 6751 6083 6951 5576 1,090
60C 5790 5566
Tabel 5. Momen eksternal dan internal balok laminasi
BGDK
Benda
Uji
Momen
Eksternal Internal Rasio
kNmm
Ratarata
kNmm
Ratarata
40A 7276 8448
40B 6022 6714 5848 6997 0,959
40C 6843 6694
50A 5587 5737
50B 6378 6189 6411 6538 0,946
50C 6601 7467
60A 7155 8199
60B 7213 7335 7627 8044 0,911
60C 7638 8308
Hasil yang diperoleh dari proses analisa menunjukkan
bahwa antara momen internal dan momen eksternal
telah memenuhi syarat kesetimbangan struktur, yaitu
gaya dalam harus sama dengan gaya luar. Perbedaan
nilai yang terjadi kemungkinan disebabkan oleh penggunaan
kulit luar pada permukaan balok bambu laminasi
menambah kekakuan dan kekuatan sehingga beban
rata-rata yang bekerja dengan lendutan yang sama
pada balok laminasi naik 24%. Morisco [4] melakukan
pengujian kekuatan bambu bagian luar (kulit) dan bagian
dalam didapat hasil bambu bagian luar mempunyai
kekuatan jauh lebih tinggi dari pada bambu bagian
dalam. Kekuatan yang tinggi ini diperoleh dari
kulit bambu. Hasil yang diperoleh nilai rata-rata kuat
tarik bagian dalam bambu petung 97 MPa dan bagian
luar 285 MPa. Perbandingan didapat kekuatan tarik
bambu bagian luar tiga kali lebih kuat dari bambu bagian
dalam. Berdasarkan ini kita melakukan perhitungan
penggunaan balok laminasi penggunaan kulit luar
pada balok bambu laminasi.
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
19
4.5. Tegangan Geser
Pengaruh perekat labur dan penggunaan kulit luar
pada permukaan balok bambu laminasi terhadap
kekuatan geser ditampilkan pada Tabel 6. Dari tabel
dilihat pengaruh variasi perekat labur terhadap
kekuatan geser balok laminasi tanpa kulit
menghasilkan tegangan geser maksimum pada balok
BGTK40 dengan rata-rata 5,71 Mpa, perbandingan
kekuatan geser pada BGTK50 didapat kenaikan 31,79
% dan pada BGTK60 didapat kenaikan 15,7 %. Pada
Balok BGDK didapat tegangan rata-rata BGDK40
adalah 5,09 MPa, pada BGDK50 5,05 MPa dan naik
pada BGDK60 sebesar 13,65 %. Dari hasil ini
disimpulkan penambahan perekat labur tidak
berpengaruh terhadap kekuatan geser balok bambu
laminasi dan pengaruh penggunaan kulit luar bambu
pada permukaan balok bambu laminasi terhadap
kekuatan geser didapat nilai rata-rata tidak terlalu
berbeda. Rata-rata kerusakan yang terjadi pada
bambu, disimpulkan material bambu mempunyai
kekuatan material antara lapisan lamina-lamina
penyusun balok bambu laminasi tidak homogen.
Maryanto [5] menyatakan bahwa penyimpangan letak
retak geser pada balok laminasi horisontal
kemungkinan disebabkan oleh rendahnya kekuatan
bahan pada lokasi retak terjadi dibanding lapis-lapis
yang lain karena kurang homogenitasnya bahan.
Ramer [7] menyatakan bahwa pecah balok akan
terjadi bila salah satu bagian laminasi tidak mampu
melakukan transfer geser yang secara mendasar terjadi
pengurangan inersia, dan pada beban terus bertambah
menyebabkan keruntuhan bagian tersisa oleh putus
geser.
Tabel 6. Kuat geser balok laminasi Bambu Petung
Benda
Uji
Tegangan
Geser (MPa) Kenaikan
Tegangan
Geser (MPa) Kenaikan
BGTK
ratarata
Kuat
BGDK
ratarata
Kuat
Geser
(%)
Geser
(%)
40A 6,99 6,15
40B 4,23 5,71 31,79 4,25 5,09 0,70
40C 5,91 4,86
50A 4,94 5,07
50B 3,04 3,90 0 4,66 5,05 0
50C 3,71 5,43
60A 3,48 5,96
60B 5,78 4,62 15,70 5,54 5,85 13,65
60C 4,61 6,04
Sebagai pembanding penelitian tentang pemanfaatan
kulit luar bambu pada papan laminasi, Sjelly [8]
menyatakan bahwa pembuatan papan laminasi yang
tetap mempertahankan kulit luar akan menambah
kuat lentur Modulus of Rupture (MOR) sebesar 5,83%
(tipe I) dan 15,33% (tipe IV), penambahan nilai
Modulus of Elasticity (MOE) sebesar 8,64% (tipe I) dan
5,41% (tipe IV). Pengujian kuat geser tipe I didapat
nilai geser untuk lapisan atas sebesar 2,31 MPa dan
lapisan bawah sebesar 2,75 MPa. Tipe II didapat nilai
geser untuk lapis atas sebesar 3,17 MPa dan lapis
bawah sebesar 3,93 MPa. Tipe III didapat nilai geser
untuk lapis atas sebesar 2,25 MPa dan lapis bawah
sebesar 1,96 MPa. Tipe IV didapat nilai geser untuk
lapis atas sebesar 3,22 MPa dan untuk lapis bawah
sebesar 3,83 MPa.
4.6. Analisis Variasi
Pengaruh penggunaan perekat labur 40#MDGL,
50#MDGL, 60#MDGL dan penggunaan kulit luar
dalam nilai kekuatan geser dan kekakuan balok
laminasi diuji dengan two factorial design (anova dua
arah), Uji Anova dua arah ini menggunakan program
SPSS 15 for windows. Hasil uji ANOVA untuk nilai
kekuatan geser dan kekakuan dapat dilihat pada Tabel
7 dan Tabel 8.
Tabel 7. Analisis variance kekuatan geser balok
laminasi dependent variable: kekuatan_geser
Source
Type III
Sum of
Squares df
Mean
Square F Sig.
Corrected
Model
7,748(a) 5 1,550 1,739 0,200
Intercept 456,523 1 456,52 512,2 0,000
Tipe_balok 1,543 1 1,543 1,731 0,213
Perekat 2,914 2 1,457 1,635 0,236
Tipe_balok *
Perekat
3,292 2 1,646 1,847 0,200
Error
10,695 12
0,891
Total 474,966 18
Corrected
Total
18,443 17
a R Squared = ,420 (Adjusted R Squared = ,179)
Nilai probalitas dalam uji anova dua arah menunjukkan
kekuatan geser balok laminasi pada Balok BGTK
dan BGDK akibat pengaruh perekat labur tidak ada
beda nyata. Ini dilihat dari nilai significant besar dari
5% tidak ada perbedaan dan di bawah 5% ada perbedaan.
Nilai Ftabel didapat 3,88 lebih besar dari Fratio
yang mempunyai nilai 1,457 berarti hipotesa yang
berbunyi “ Peningkatan perekat labur tidak mempengaruhi
terhadap kekuatan geser balok bambu laminasi”
diterima. Pengaruh penggunaan kulit luar pada kekuatan
geser didapat tidak ada beda nyata, hal ini dilihat
dari nilai significant besar dari 5 % dan nilai Ftabel
adalah 4,75 lebih besar dari Fratio yang mempunyai nilai
1,731 hal ini dapat disimpulkan bahwa hipotesa diterima,
tidak ada pengaruh penggunaan kulit luar terhadap
kekuatan geser balok bambu laminasi. Hubungan
penambahan kekuatan geser terhadap pengaruh
variasi perekat labur dan penggunaan kulit luar didapt
nilai significant besar dari 5% dan nilai Ftabel 3,88 lebih
besar dari nilai Fratio 1,847 sehingga hipotesa diterima
yaitu nilai kekuatan geser karena peningkatan perekat
labur tidak tergantung pada penggunaan kulit luar dan
nilai kekuatan geser karena pengaruh penggunan kulit
luar tidak tergantung pada peningkatan perekat labur.
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
20
Tabel 8. Analisis variance kekakuan balok laminasi
dependent variable: kekakuan
Source
Type III
Sum of
Squares df
Mean
Square F Sig.
Corrected Model 9,883(a) 5 1,977 11,628 0,000
Intercept 277,066 1 277,0 1629,9 0,000
Tipe_balok 9,739 1 9,739 57,292 0,000
Perekat 0,001 2 0,001 0,004 0,996
Tipe_balok *
Perekat
0,143 2 0,072 0,421 0,666
Error 2,040 12 0,170
Total 288,989 18
Corrected Total 11,923 17
a R Squared = ,829 (Adjusted R Squared = ,758)
Nilai uji Anova dua arah pada nilai kekakuan dari
pengaruh variasi perekat labur, didapat nilai significant
besar dari 5% dan nilai Ftabel 3,88 lebih besar dari nilai
Fratio 0,004, berarti hipotesa hipotesa yang berbunyi “
Peningkatan perekat labur tidak mempengaruhi terhadap
kekakuan balok bambu laminasi” diterima.
Pengaruh penggunaan kulit luar pada kekakuan didapat
ada beda nyata, hal ini dilihat dari nilai significant
kecil dari 5 % dan nilai Ftabel 4,75 lebih kecil dari nilai
Fratio 57,292 hal ini dapat disimpulkan bahwa hipotesa
ditolak, ada pengaruh penggunaan kulit luar terhadap
kekakuan. Nilai rata-rata menunjukkan kekakuan balok
laminasi menggunakan kulit luar lebih besar dari
pada tanpa menggunakan kulit luar. Hubungan penambahan
kekakuan terhadap pengaruh variasi perekat
labur dan penggunaan kulit luar didapt nilai significant
besar dari 5% dan nilai Ftabel 3,88 lebih besar dari
nilai Fratio 0,421 sehingga hipotesa diterima, yaitu nilai
kekakuan karena peningkatan perekat labur tidak tergantung
pada pengaruh penggunaan kulit luar dan nilai
kakakuan karena pengaruh penggunan kulit luar tidak
tergantung pada peningkatan perekat labur.
5. SIMPULAN
Berdasarkan pembahasan dan tujuan terhadap
penelitian yang telah dilakukan, dapat ditarik beberapa
kesimpulan antara lain sebagai berikut:
a. Bambu Petung yang digunakan dalam penelitian
ini mempunyai kuat tekan sejajar serat sebesar
117,6 MPa, kuat tekan tegak lurus serat sebesar
11,85 MPa, kuat tarik sebesar 222,99 MPa, kuat
geser sebesar 8,68 MPa, kuat lentur (MOR) sebesar
158,6 MPa dan modulus elastisitas (MOE) sebesar
18035,15 MPa.
b. Perilaku pengujian terhadap kekuatan geser balok
laminasi diamati pada saat mencapai retak pertama
beban turun sampai 50%. Balok melakukan
perlawanan dengan lendutan sehingga beban naik
pelahan sampai terjadi retak kedua dengan beban
rata-rata 70% dari retak pertama.
c. Balok BGDK memiliki kekuatan menahan beban
lebih besar dibanding balok BGTK yang rata-rata
35,5 kN dan .30,5 kN.
d. Anova dua arah terhadap pengaruh variasi perekat
labur 40#MDGL, 50#MDGL, 60#MDGL
pada balok BGTK dan BGDK tidak ada perbedaan
yang signifikan terhadap kekuatan geser dan
kekakuan.
e. Penggunaan kulit luar pada permukaan balok laminasi
menambah kekakuan pada balok bambu
laminasi.
6. REKOMENDASI
Beberapa saran yang perlu dipetimbangkan dalam penelitian
bambu:
a. Penelitian ini dapat dilanjutkan yaitu dengan
menggunakan perekat labur yang lebih kecil dari
40#MDGL atau menggunakan perekat labur
#MSGL dan meneliti pengaruh penggunaan kulit
luar bambu terhadap kuat lentur.
b. Pabrikasi balok laminasi ini sebaiknya dilakukan
pada musim-musim kemarau, untuk memperoleh
kadar air bambu yang optimal sesuai anjuran dari
pabrik pembuatan perekat agar terjadi perekatan
yang maksimal antar bambu yang dilaminasi, dimana
batasan kadar air tersebut sangat sulit tercapai
dan apabila berada pada musim penghujan
7. UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih buat bapak Prof. Dr. Morisco atas bimbingan
dan fasilitas laboratorium struktur UGM selama
melakukan penelitian. Kepada FT-UNTIRTA,
Jurusan Teknik Sipil, dan Lingkungan UGM.
8. DAFTAR PUSTAKA
[1] Morisco, 1999. “Teknologi Bambu”, Bahan
Kuliah, Sekolah Pasca Sarjana Universitas
Gadjah Mada, Yogyakarta (tidak diterbitkan).
[2] Arqam L, 2007. “Kapasitas Geser Retrofitting Balok
Bambu Laminasi Bambu Petung Profil I”,
Thesis S-2, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah
Mada, Yogayakarta (tidak diterbitkan).
[3] Dwiharjanto, 2007. ”Kapasitas Geser Balok
Laminasi Galar Bambu Petung Profil I”,
Thesis S-2, Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta (tidak diterbitkan).
[4] Morisco, 2006. “Pemberdayaan Bambu untuk
Kesejahteraan Rakyat dan Kelestarian
Lingungan”, Rangkuman Hasil Penelitian,
Sekolah Pasca Sarjana Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta
[5] Maryanto, 2004. “Pengaruh Gaya Pengempaan
Tehadap Kerusakan Geser Balok Laminasi
Kayu Kamper”, Tesis S-2, Universitas Gadjah
Mada, Yogyakarta (tidak diterbitkan).
[6] Prayitno, T.A, 1996. “Perekatan Kayu”, Fakultas
Kehutanan, Universitas Gadjah Mada,
Yogyakarta.
Zulmahdi Darwis, 2010. Kapasitas Geser Balok Bambu Laminasi … Media Teknik Sipil, Vol. X, No. 1, Hal 14 – 21
21
[7] Rammer, D.R., 1996. “Shear Strength of Glued
Laminated Timber Beams and Panels”, Forest
Product Laboratory, USDA Forest Service:
192-201.
[8] Sjelly H., 2005. “Perilaku Mekanika Papan Laminasi
Bambu Petung Terhadap Beban Lateral”,
Tesis S-2, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
(tidak diterbitkan).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


%d bloggers like this: