UNIVERSITAS MULAWARMANFAKULTAS TEKNIKPS S1 TEKNIK SIPIL PERTAMBANGAN LINGKUNGAN INDUSTRIPS D3 TEKNIK PERTAMBANGAN

PROPOSAL

TUGAS SKRIPSI

Nama: Muhammad Nasirudin

NIM: 1009015060

Peminatan: Struktur Kayu

Judul Skripsi: Studi Bambu Sebagai Bahan Konstruksi Bangunan Dengan Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis.

Usulan Pembimbing 1: Citra Anggita ST., MT.

Usulan Pembimbing 2: -

Dilaksanakan: Semester Genap 2013 / 2014

1. Judul Skripsi

Studi Bambu Sebagai Bahan Konstruksi Bangunan Dengan Pengujian Sifat Fisis dan Mekanis

2. Latar Belakang Masalah

Kebutuhan manusia akan kayu dari tahun ke tahun terus meningkat seiring laju pertumbuhan penduduk dan rumah tangga yang membutuhkan rumah sebagai tempat tinggalnya. Kebutuhan kayu tersebut selama ini diperoleh dari penebangan pohon di hutan alam dan sebagian lagi dipenuhi dari hutan tanaman. Saat ini kebutuhan masyarakat akan kayu semakin sulit dipenuhi karena disatu pihak potensi dan volume tebangan kayu di hutan alam semakin berkurang dan dilain pihak keberhasilan hutan tanaman belum nampak dan menggembirakan, sehingga dampak yang dirasakan dengan berkurangnya pasokan kayu masyarakat mengalami kesulitan memperoleh bahan baku untuk konstruksi bangunan karena harga kayu yang naik dan mahal.Umumnya masyarakat hanya mengenal kayu yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan, sementara ketersediaan kayu di alam semakin sedikit. Untuk itu perlu dicari bahan lain yang dapat menggantikan kayu yaitu bahan yang memiliki kekuatan menahan beban yang sama atau bahkan lebih dari kekuatan kayu, sehingga nantinya diharapkan dapat mengurangi penggunaan kayu sebagai bahan konstruksi bangunan yang akan mengakibatkan kerusakan hutan yang lebih besar lagi.

Bambu merupakan salah satu bahan yang dapat digunakan sebagai bahan konstruksi pengganti kayu. Bambu sebagai bahan material alami yang murah karena mudah didapat merupakan bahan bangunan yang kurang diperhatikan dan kurang dioptimalkan pemakaiannya dibidang konstruksi. Peranannya sebagai tumbuhan serbaguna bambu dapat digunakan sebagai alternatif bahan konstruksi bangunan, sehingga peranan kayu sebagai bahan konstruksi bangunan menjadi berkurang (Dransfield 1999). Diseluruh dunia diperkirakan ada sekitar 1000 jenis bambu dimana di Indonesia memiliki 142 jenis, baik yang endemik (hanya terdapat pada satu kawasan) maupun yang tersebar diseluruh Asia Tenggara (Rahardi 2008). Penggunaan bambu memiliki banyak keunggulan diantaranya pertumbuhannya cepat, mempunyai ketahanan yang tinggi terhadap angin dan gempa, harganya murah, elastis, dan dalam pengerjaannya tidak memerukan keahlian khusus. Penggunaan bambu sebagai bahan konstruksi sebenarnya sudah dikenal sejak dulu oleh masyarakat Indonesia khususnya di pedesaan, tetapi sangat disayangkan penggunaannya hanya terbatas pada konstruksi ringan saja. Padahal menurut penelitian oleh para ahli yang pernah dilakukan mendapatkan bambu memiliki kekuatan tarik yang tinggi yang setara dengan baja kualitas sedang (Morisco 1999).

Secara teori (menurut ilmu biologi), bambu memang bukan termasuk jenis kayu-kayuan, melainkan jenis rumput-rumputan. Sebab, bambu tidak memiliki kambium pada batangnya, seperti pada batang jenis tanaman berkayu pada umumnya. Meskipun secara ilmiah bambu bukan termasuk jenis kayu-kayuan tapi pada prakteknya bambu bisa dijadikan bahan konstruksi bangunan sama seperti kayu pada umumnya. Dan berdasar penelelitian yang pernah dilakukan oleh para ahli bahwa kuat tarik bambu dapat menyamai bahkan melebihi kuat tarik baja yaitu sebesar 2000 hingga 4000 cm2. Dengan kekuatan tarik yang cukup besar dan cukup elastis, maka bambu dapat dijadikan untuk alternatif pengganti kayu atau tulangan untuk daerah pedalaman bila tulangan besi/baja tidak tersedia atau harganya sangat mahal.

Didalam pemakaiannya di masyarakat bambu sebagai bahan konstruksi digunakan dalam bentuk bulat utuh (full scale), oleh karena itu diperlukan suatu informasi untuk dapat mengetahui sifat fisis dan mekanisnya apabila digunakan dilapangan sebagai bahan konstruksi bangunan, yaitu dengan pengujian yang mengacu pada standar yang ada yaitu tentang pengujian bambu. Sehingga nantinya bisa memberikan informasi kepada masyarakat dalam konstruksi bangunan dari bambu.

Didalam penelitian ini akan digunakan dua jenis bambu yang biasa digunakan sebagai bahan konstruksi yaitu bambu tali (Gigantochloa apus) dan bambu ampel (Bambusa vulgaris Schrad). Dari latar belakang tersebut, dalam penelitian ini akan dianalisa bagaimana perilaku bambu ketika di uji di laboratorium yaitu meliputi pengujian sifat fisis dan mekanisnya, Pengujian sifat fisis meliputi pengukuran kadar air dan kerapatan. Sedangkan pengujian sifat mekanis meliputi uji kuat tekan, geser dan lentur dengan alat uji UTM (Universal Testing Machine ). sehingga penelitian ini diharapkan dapat menjadi acuan data sifat fisis dan mekanis bambu yang di uji untuk di jadikan bahan konstruksi bangunan.

3. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah diatas maka dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut :1. Bagaimana perilaku bambu yang di uji di laboratorium, apakah bisa dijadikan sebagai bahan konstruksi bangunan?2. Berapakah nilai kapasitas maksimal dari struktur bambu untuk dapat menahan beban yang di berikan?3. Apakah kekuatan bambu dapat dibandingkan dengan bahan yang lainnya seperti baja, karena mempunyai kekuatan dan kelenturan yang tinggi?4. Jenis bambu manakah yang paling cocok untuk dijadikan bahan konstruksi bangunan sesuai pengujian di laboratorium?

4. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini antara lain:1. Mengetahui sifat fisis dan mekanis dari bambu tali (Gigantochloa apus) dan bambu ampel (Bambusa vulgaris Schrad) apakah layak dijadikan sebagai bahan konstruksi bangunan.2. Mengetahui jenis bambu yang memiliki kekuatan yang tinggi dalam menahan beban berdasarkan pengujian.3. Mengetahui perbedaan kekuatan bambu pada bagian pangkal dan tengah dari bambu yang di uji.

5. Batasan Masalah

Batasan masalah yang di lakukan pada penelitian ini dimaksudkan agar proses studi dan analisis yang dilakukan tidak melebar jauh dari tujuan penelitian yang hendak dilakukan. Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut :1. Untuk bahan uji dari penelitan ini digunakan bahan berupa bambu dengan jenis bambu tali (Gigantochloa apus) dan bambu ampel (Bambusa vulgaris Schrad).2. Bambu yang digunakan dalam penelitian ini masing-masing berumur sekitar 3 tahun, yang berasal dari bambu tropis daerah Kalimantan Timur, tepatnya Sambutan, Samarinda.3. Penelitian ini menyesuaikan kapasitas alat mesin uji untuk pengujian sifat fisis dan mekanis yang ada dilaboratorium.4. Desain pengujian bambu didasarkan pada standar yang ada yaitu berdasarkan PKKI 1961 dan ISO 22157-1: 2004.

6. Tinjauan Pustaka

0. Bambu

Bambu merupakan tumbuhan tanaman jenis rumput-rumputan yang mempunyai batang berbentuk buluh, berongga-rongga dan beruas-ruas, serta berakar serabut dan bambu memiliki ranting-ranting kecil yang tumbuh dari batang bambu. Batang bambu memiliki ranting bukan dahan, ranting bentuknya lebih kecil dibandingkan dengan dahan. Bambu pun dikenal dengan nama buluh, aur, dan eru, mempunyai cabang berimpang dan mempunyai daun buluh yang menonjol (Heyne 1987).

Bambu termasuk suku gramineae yang terbagi atas impang, pucuk, buluh, percabangan, daun, dan perbungaan. Tumbuhan ini tumbuh secara alami diseluruh benua kecuali Eropa pada 460 LU 470 LS. Sebanyak 80% dari jumlah tanaman ini berada di Asia Tenggara (Sulistiowati dkk.1997). Di tiga Negara besar di dunia seperti Cina, India, dan Indonesia praktis setiap penduduk selama kurun waktu hidupnya menggunakan bambu dalam segala keperluan hidup baik itu untuk bahan konstruksi bangunan,seni kerajinan, maupun untuk keperluan yang lainnya (Winarno 1992).

Secara teori (menurut ilmu biologi), bambu memang bukan termasuk jenis kayu-kayuan, melainkan jenis rumput-rumputan. Sebab, bambu tidak memiliki kambium pada batangnya. Bambu adalah tanaman yang memiliki banyak jenis. Batang bambu berbentuk tabung (silinder) dengan diameter sekitar 2-20 cm dan panjangnya mencapai 3-35 m. Bambu ini umumnya berongga dan terbagi atas ruas (internode) dan dibatasi oleh buku (node), dan rongga antar bambu dipisahkan oleh diafragma. Panjang ketebalan dinding dan garis tengah dari bambu tergantung dari umur bambu itu. Di dunia ini bambu merupakan salah satu tanaman dengan pertumbuhan paling cepat. Karena memiliki system rhizome-dependen unik, sehingga dalam sehari bambu dapat tumbuh sepanjang 60 cm (24 inchi) bahkan lebih, Namun laju pertumbuhan ini sangat tergantung pada kondisi tanah, iklim, jenis spesies dan klimatologi tempat bambu di tanam (Anonymus 1997).

Bambu merupakan salah satu jenis tumbuhan yang tumbuh cepat. Rebung yang akan muncul akan menyelesaikan pertumbuhan vertikalnya dalam waktu setahun, sedang tahun-tahun berikutnya merupakan proses proses penuaan dan pada akhir tahun ketiga batang bambu tersebut sudah dapat ditebang. Untuk barang kerajinan anyaman bahkan banyak buluh bambu ditebang pada akhir tahun kedua. Oleh karena itu pembudidayaan bambu sebenarnya merupakan usaha yang cepat menghasilkan, karena dalam waktu 4 tahun sudah dapat melakukan pemanenan yang pertama (Widjaja et al. 1994).

Bambu dapat tumbuh dengan baik pada berbagai jenis tanah pada ketinggian 0 2000 m di atas permukaan air laut (dpl), yang mana umumnya ditemukan di tempat-tempat terbuka dan daerah bebas dari genangan air. Dan di Indonesia tanaman bambu ditemukan didaratan rendah dan pegunungan dengan ketinggian 300 diatas permukaan laut dan tumbuh ditempat yang terbuka (krisdianto, dkk 2004).

Bambu merupakan sumber bahan bangunan yang dapat diperbarui dan banyak tersedia alam karena pertumbuhannya yang cepat. Dari sekitar 1.250 jenis bambu di dunia, 142 jenis atau 11% nya adalah spesies asli Indonesia, baik yang endemik (hanya terdapat pada satu kawasan) maupun yang tersebar di Asia Tenggara Selain itu ada 30 jenis bambu introduksi dari luar negeri. Dari 142 jenis yang selama ini dikenal, hanya belasan jenis yang sudah dibudidayakan meskipun budidaya bambu di Indonesia masih subsisten. Baik rebung maupun bambu yang selama ini di perdagangkan, merupakan tumbuhan liar dari pekarangan maupun kebun rakyat. Sebagian malah merupakan hasil penjarahan dari hutan alam yang ada (Rahardi 2008).Indonesia merupakan negara yang mempunyai potensi sumber daya alam yang sangat besar. Salah satu sumber daya alam yang telah dikenal dan dibudidayakan secara luas di Indonesia adalah bambu. Di Indonesia terdapat sekitar 125 jenis bambu termasuk yang masih tumbuh liar dan belum banyak dimanfaatkan. Namun, dari jenis-jenis bambu yang ada baru sekitar 20 jenis saja yang tekah dimanfaatkan dan dibudidayakan oleh masyarakat Indonesia. Jenis-jenis bambu tersebut antara lain : bambu apus, bambu ater/apel, bambu andong, bambu betung, bambu kuning, bambu hitam/wulung, bambu tulang, bambu tutul,bambu cendani, bambu cangkoreng, bambu perling, bambu gendang, bambu tali, dan bambu pagar (Departemen Kehutanan dan Perkebunan.1999).

Gambar.1 Peta Penyebaran Bambu di Indonesia.

Menurut Mcclure (1953) sifat-sifat yang menentukan kegunaan terbaik bambu adalah :a. Rata-rata dimensi bambu.b. Kelururusan bambu.c. Keruncingan batang.d. Ukuran dan distribusi batang.e. Panjang ruas batang.f. Ketebalan dinding batang.g. Bentuk dan proporsi ruas.h. Kerapatan dan kekuatan bambu.i. Kemudahan diserang jamur dan serangga.j. Proporsi relatif jaringan yang berbeda.

0. Sifat Fisis Bambu

Seperti halnya sifat mekanika dari bahan, sifat fisika dari bahan perlu dipahami karena berhubungan langsung dengan kembang susut bahannya, yang nantinya akan digunakan sebagai komponen bangunan. Sebagai bahan bangunan, bambu untuk komponen struktur bangunan perlu didesain sedemikan sehingga tidak terjadi deformasi/perubahan bentuk yang berlebihan akibat perubahan bentuk yang berlebihan akibat perubahan temperatur maupun kelembaban udara sehingga tidak membahayakan komponen struktur itu sendiri maupun komponen struktur lainnya yang berhubungan.

Sebagai bahan material alami, bambu mempunyai bermacam-macam sifat yang tergantung pada jenis, lingkungan pertumbuhan, dan asalnya. Hal tersebut menyebabkan bambu memiliki perbedaan mengenai sifat-sifat yang dimiliknya, baik itu sifat-sifat fisis maupun sifat mekanisnya (Syafii.1984)

1. Bentuk Serat/kerapatan

Bambu dikatakan sebagai berserat lurus apabila arah sel-sel bambunya sejajar dengan sumbu batang dan bagian nodia bambu dimana arah sel-sel bambunya membentuk sudut terhadap sumbu batang disebut dengan serat miring/mencong. Kerapatan merupakan sifat terpenting dari bambu. Pada kenyataannya terdapat hubungan yang erat antara sifat-sifat mekanis, kekerasan, ketahanan terhadap kikisan, dan kerapatan dipihak lain. Kerapatan bambu berhubungan langsung dengan porositasnya yaitu proporsi rongga kosong (Scharai rad.1992)

Soenardi (1978) menyatakan kerapatan suatu benda yang homogeni adalah massa persatuan volume. Perbedaan pokok antara kerapatan dan berat jenis adalah bahwa berat jenis tidak bersatuan sedangkan kerapatan dinyatakan dengan gr/cm3 atau kg/m3. Selanjutnya ditambahkan bahwa berat jenis kayu dikelompokkan menjadi empat golongan, yaitu :1. Kayu yang mempunyai kerapatan >0,90 gr/cm3 merupakan kayu yang sangat berat.2. Kayu yang mempunyai kerapatan 0,70-0,90 gr/cm3 merupakan kayu berat.3. Kayu yang memiliki kerapatan antara 0,40-0,70 gr/cm3 merupakan kayu sedang.4. Kayu yang mempunyai kerapatan 0,90>65,00>110,00>15000

II0,60-0,9042,50-65,0072,50-110,0011200-15000

III0,40-0,6030,00-42,5050,00-72,509000-11200

IV0,30-0,4021,50-30,0030,50-50,007000-9000

V