BAB 3 metode penelitian skripsi teknik sipil beton bambu wulung

7/21/2019 BAB 3 metode penelitian skripsi teknik sipil beton bambu wulung

http://slidepdf.com/reader/full/bab-3-metode-penelitian-skripsi-teknik-sipil-beton-bambu-wulung 1/19



3.3.2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah bambu ulung, perekat jenis

urea formaldehyde (UF -, bahan pengeras jenis asam !/' 0!U')-, dan bahan

pengembang berupa tepung terigu. Bambu ulung yang akan digunakan

diperoleh dari daerah Klaten. *erekat jenis urea formaldehyde (UF) yang akan

digunakan diproduksi oleh *T. *amolite %dhesi#e 1ndustry 0*T. *%1),

*robolinggo, Jatim.

3.. Benda U!i

3..1. Benda u!i "endahuluan

*engujian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui si2at 2isika dan mekanika

bahan yang dibuat berdasarkan 1S3 +')45'467. Benda uji pendahuluan dibuat

berdasarkan pengujian yang akan dilakukan. *engujian tersebut meliputi

kerapatan, kadar air, kuat tekan sejajar serat dan kuat tekan tegak lurus serat, kuat

tarik sejajar serat, kuat geser sejajar serat, kuat lentur 0M38- dan modulus

elastisitas 0M39-. Selain uji pendahuluan bambu, akan diuji pula kekuatan

perekat dengan uji geser perekat. !al ini dilakukan untuk mengetahui keruntuhan

yang terjadi akibat geser pada bambu laminasi.

$ambar +.'. Tipe5Tipe Uji *endahuluan

')



3..1.1. Pe#hitun$an %ada# Ai# Bam&u

*engujian kadar air bambu berdasarkan prosedur 1S3 +'+:5'467 dengan ukuran

benda uji t ; ): ; ): mm dan dihitung menggunakan *ersamaan +.'.

<'::a

ab

W

W W Ka

−=

..........................................................................................0+.'-

Keterangan& Ka = Kadar air bambu 0<-

> b = Berat benda uji sebelum di o#en 0gram-

>a = Berat benda uji kering o#en 0gram-

3..1.2. Pe#hitun$an Be#at 'enis Bam&u

*erhitungan besarnya berat jenis kering tanur bambu dipergunakan *ersamaan

+.).

b

a

G

W BJ = ..............................................................................................0+.)-

Keterangan& BJ = Berat jenis bambu

>a = Berat benda uji kering o#en 0gram-

$ b = Berat air yang #olumenya sama dengan #olume benda uji

kering o#en 0gram-

3..1.3. %e#a"atan

*engujian kerapatan bambu berdasarkan prosedur 1S3 +'+'5'467 dengan ukuran

benda uji t ; ): ; ): mm dan dihitung menggunakan *ersamaan +.+.

w

ww

V

m= ρ ....................................................................................0+.+-

Keterangan& w ρ = Kerapatan bambu pada kadar air 0gram(cm+-

m = Massa bambu pada kadar air 0gram-

? = ?olume bambu pada kadar air 0cm+-

'+



3..1.. %uat Tekan (e!a!a# (e#at

*engujian kuat tekan sejajar serat bambu berdasarkan prosedur 1S3 +'+)5'467

dengan ukuran benda uji adalah t ; ): ; @: mm dan dihitung menggunakan

*ersamaan +..

A

ma!st! =σ ...................................................................0+.-

Keterangan& ((t! σ = Kuat tekan sejajar serat 0M*a-

*maks = $aya tekan maksimal bambu 0-

% = tebal " lebar = luas bidang yang tertekan 0mm)- dari

benda uji

3..1.. %uat Tekan Te$ak Lu#us (e#at

*engujian kuat tekan tegak lurus serat bambu berdasarkan 1S3 +'+)5'467 09-

dengan ukuran benda uji adalah t ; ): ; @: mm dan dihitung menggunakan

*ersamaan +.7.

A

ma!sit! =−

σ ............................................................................................ 0+.7-

Keterangan&−it! σ = Kuat tekan tegak lurus serat 0M*a-

*maks = $aya tekan maksimal bambu 0-

% = tebal " #an$ang = luas bidang yang tertekan0mm)-

dari benda uji

3..1.*. %uat +ese# (e!a!a# (e#at

*engujian kuat geser sejajar serat bambu berdasarkan 1S3(A1S ++6 dengan

ukuran benda uji adalah t ; ): ; ): mm dan dihitung menggunakan *ersamaan

+.@.

A

ma!s=((τ ................................................................... 0+.@-

'



Keterangan& ((τ = Kuat geser sejajar serat 0M*a-

*maks = $aya geser maksimal bambu 0-

% = tebal " #an$ang = luas bidang yang tergeser0mm)-

dari benda uji.

3..1.,. %uat Ta#ik (e!a!a# (e#at

*engujian kuat tarik sejajar serat bambu berdasarkan prosedur 1S3 ++@5'467

09- dengan ukuran benda uji adalah t ; ): ; ): mm. Aitengah benda uji dibuat

irisan lengkung setipis mungkin supaya terjadi kerusakan pengujian di daerah

tersebut.*engujian kuat tarik sejajar serat dan dihitung menggunakan *ersamaan

+.6.

A

ma!str =((σ ..................................................................0+.6-

Keterangan& ((tr σ = Kuat tarik sejajar serat 0M*a-

*maks = $aya tarik maksimal bambu 0-

% = tebal " lebar = luas bidang yang tertarik 0mm)-

dari benda uji.

3..1.-. Modulus of Rupture MO/)

*engujian M38 bambu berdasarkan prosedur 1S3 +'++5'467 09- dengan ukuran

benda uji adalah t ; ): ; ): mm dan dihitung menggunakan *ersamaan +..

))

+

bt

% &'( ma!s= ..............................................................0+.-

Keterangan& M38 = Modulus lentur bambu 0M*a-

*maks = Beban maksimum 0-

L = *anjang 0mm-

b = Lebar bambu 0mm-

t = Tebal bambu 0mm- dari benda uji

'7



3..1.0. Modulus of Elasticity MOE)

*engujian M39 bambu berdasarkan prosedur 1S3 ++45'467 dengan ukuran

benda uji adalah t ; ): ; ): mm dan dihitung menggunakan *ersamaan +.4.

δ +

+

bt

% &') = ...............................................................

0+.4-

Keterangan& M39 = Modulus elastisitas bambu 0M*a-

*maks = Beban maksimum 0-

L = *anjang 0mm-

b = Lebar bambu 0mm-

t = Tebal bambu 0mm-

δ = Lendutan proporsional dari benda uji

3..2. Benda U!i Balok +lulam Glue Laminated )

Balok glulam dibuat dengan cara bambu dibilah, kemudian setelah melalui proses

pengeringan dan penyerutan, bilah direkatkan dengan perekat urea formaldehyde

(UF). %lasan pemakaian perekat jenis ini karena mengacu kepada penelitian

terdahulu oleh SetiyaBudi, % 0)::@- dan kemudahan akan ketersediaan bahan di

pasaran. Setelah proses perekatan, balok laminasi dikempa dengan tekanan kempa ',7

Mpa 0mengacu pada penelitian Salim, )::@- kemudian dirapikan dan siap untuk diuji

lentur.

Aimensi balok glulam bambu yang dipakai adalah ukuran 7cm ; 6cm yang

disesuaikan dengan ukuran balok kayu usuk yang sudah biasa dipakai di lapangan.

Ukuran dimensi bilah bambu yang dipakai menyesuaikan kondisi bambu yang

diperoleh. *enelitian ini menggunakan model susunan bilah bambu penyusun balok

glulam berupa pertemuan antara kulit5kulit dan daging5 daging bambu. Susunan bilah

'@



$ambar +.). Susunan Bilah Bambu Balok $lulam Bambu >ulung

Saling berhadapan antara sisi Aalam dengan Sisi Aalam

dan Sisi Luar dengan Sisi Luar

model ini dipilih karena bambu mempunyai kuat tarik paling tinggi ada pada sisi

luar(kulit, dan bilah5bilah tersebut direkatkan #ertikal keatas dengan sisi kulit

direkatkan dengan sisi kulit dan sisi dalam direkatkan dengan sisi dalam bambu.

*enelitian ini akan menggunakan + buah balok laminasi bambu. %lat ukur dial gauge digunakan untuk mengukur besar lendutan pada balok. *ial gauge yang

digunakan berjumlah + buah dengan penempatan satu dial gauge ditempatkan

pada posisi tengah bentang balok dan dua dial gauge masing5masing ditempatkan

pada posisi ujung5ujung di C bentang balok. *ial gauge diletakkan disisi tepi

balok dengan alat bantu plat besi, dan disusun secara #ertikal terbalik ke arah

baah !al ini dilakukan untuk menghindari bahaya kerusakan dari dial gauge

pada saat terjadi keruntuhan atau kegagalan balok yang secara tiba5tiba.

Berdasarkan teori mekanika untuk tegangan geser balok tampang segi empat yang

dibebani gaya tran#ersal statik akan timbul tegangan dan regangan internal,

sebagai bentuk perilaku perlaanan balok 0Timosenko dan $ere, '44@-.

'6



+

' *.L

h

y

cσ

t ε

0b-0c-

% B

*

Mmaks

*

8 %

8 B

L L L

$ambar +.+. *embebanan Balok

Berdasarkan kondisi pembebanan pada $ambar diatas diperoleh&

8 % = ?% = * dan 8 B = ?B = *.............................................0+.':-

Mmaks = ....................................................................0+.''-

$ambar +.. 0a- *enampang Balok

0b- Aiagram Tegangan58egangan

0c- Aistribusi Tegangan $eser

!ubungan tegangan5regangan seperti pada $ambar +.. terhadap perilaku balok

yang dibebani dengan arah tran#ersal sumbu longitudinal diperoleh&

'

0a-



+

y & =σ

..................................................................... 0+.')-

Keterangan& σ = Tegangan normal akibat lentur 0M*a-

M = Momen lentur 0.mm-

1 = Mersia penampang 0mm-

y = Jarak antara titik yang ditinjau dengan garis netral

penampang 0mm-

*ersamaan +.') dapat dikembangkan untuk menentukan nilai beban maksimum&

y + & ⋅= σ .........................................................0+.'+-

y

+ % ⋅=⋅ σ

+

'...................................................0+.'-

y

+ %

⋅⋅

= σ

+..........................................................0+.'7-

y %

l

⋅⋅

= σ +

.........................................................0+.'@-

Tegangan geser yang terjadi pada balok laminasi dihitung dengan *ersamaan +.'6.

b +

V,=τ ............................................................

0+.'6-

Keterangan& τ = Tegangan normal akibat lentur 0M*a-

? = $aya geser 0-

b = Lebar balok 0mm-

1 = Momen inersia 0mm-

=')

' bh+ untuk penampang segi empat

D = Momen pertama 0statis momen- penampang

= b. 0)

'h-. 0

)

'y- = b. 0

)

'h-.0

)

'-.0

)

'h- =

B

' bh)

*enentuan besarnya gaya geser dan momen lentur dapat dihitung dengan prinsip

keseimbangan statik. *erhitungan kesetimbangan statik balok tertumpu sederhana

untuk kondisi pembebanan seperti pada $ambar +.. diperoleh&

'4



+

ha

+

. & )

'..

. ⋅

==σ ............................................................

. 0+.)@-

b +

hb

b +

,V

.

.B

'.

.

.)

==τ .....................................................

0+.)6-

+

ha

bh

b + .

)

'.

B

'

..

)

=

τ

σ

.....................................................

0+.)-

h

%

@

..B τ σ = .....................................................................

0+.)4-

τ

σ

.B

..@ h %cr = .................................................................

0+.+:-

Selanjutnya, Lcr digunakan untuk menentukan panjang laminasi balok bambu

yang akan dibuat.

3..2.1. Modulus o /u"tu#e MO/) dan Modulus Elastisitas MOE)

Kekuatan balok sangat dipengaruhi oleh hubungan antara tegangan tekan dan

tegangan tarik pada arah sejajar serat. Tegangan lentur maksimum yang terjadi

pada balok bambu disebut M38. ilai M38 tersebut dipengaruhi oleh kapasitas

tarik dan tekan penampang balok, yang diperoleh dengan perhitungan kekuatan

lentur balok yang diberi beban terpusat pada sepertiga bentang ditunjukkan pada

persamaan berikut&

)'



+

h & &'( '.

= ............................................................

. 0+.+'-

Keterangan& M38 = Modulus lentur balok 0M*a-,

M = Momen maksimum balok 0.mm-,

h' = Jarak sumbu netral keserat terluar bagian atas balok

0mm-,

1 = Momen inersia tertran2ormasi 0mm-

*enentuan kekakuan balok laminasi dengan menggunakan nilai M39 yang terjadi

pada balok. ilai modulus elastisitas adalah ukuran ketahanan balok terhadap

perpanjangan bila mengalami tarik atau tekan selama proses pembebanan

berlangsung dengan kecepatan pembebanan yang kostan.

$ambar +.@. Aiagram momen dan Lendutan

)+

% % %

)+

% ( A A

+)

'

+)

'

++⋅+⋅⋅== ϕ .............................. 0+.+)-

* *

)+

%

+

BMA

% B

/

Aφ

8% 8B

L L L

))



)+

%

)+

%

)+

%

4'B'B

)))

=+=

−

+−⋅=+)

'

)

'

'B++

'

+)

'

'B)

)) % " "

)+

% % "

% " "

)+

% % (Ama!sδ ............... 0+.++-

)+

% %

)+

%

)+

%

@B

)+

)'@+)

7

'B

++++

=−−=δ ........................................

0+.+-

δ +

% &')

@B

.)+ +

= .............................................

0+.+7-

*erhitungan untuk modulus elastisitas bambu untuk pengujian di L%B Struktur

seperti terlihat pada $ambar +.@, ditentukan dengan pengujian lentur yang

perhitungannya dengan menggunakan *ersamaan +.).

-0)

.-0-

))0 a %

)+

a a %

)+

& a %

)+

& (a −=−=−= ............................... 0+.+@-

a a

L

ma!sδ

E

M = *.a

8% 8B

)+

a .

)+

&

Beban balokkonjugasi

* *

)+



Model yang diajukan akan diuji dengan alat uji statistik.

84 Komparasi dengan berbagai penelitian yang pernah dilakukan

!al ini dilakukan secara komprehensi2 untuk mengetahui model susunan

bilah bambu balok glulam yang dapat menghasilkan kekuatan balok yang

tinggi terhadap lentur. *erbandingan ini juga diharapkan memperluas ide

dalam penelitian selanjutnya.

"lo chart proses pelaksanaan penelitian di laboratorium&

)

Mulai

*engadaan bambu ulung

*engulitan bambu ulung

*embilahan bambu ulung

*engeringan bambu ulung

*embuatan sampel uji pendahuluan

dan pengujian sampel uji

pendahuluan

Aata uji pendahuluan

*embuatan benda uji balok glulam

8ecord data

%nalisis data

*engujian lentur balok glulam

*embahasan

Kesimpulan

Selesai

$ambar +.4. Bagan %lir *roses *elaksanaan *enelitian di Laboratorium

BAB 3 metode penelitian skripsi teknik sipil beton bambu wulung

Documents

Transcript of BAB 3 metode penelitian skripsi teknik sipil beton bambu wulung