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

Bidang Ilmu:

TEKNIK

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. Arce-Villalobos, O.A (1991), Connection of bamboo elements, Bamboo in Asia and the Pacific. Proceedings of IV International Bamboo Workshop, Chiangmai Thailand.

2. Arce-Villalobos,O.A.(1995),Fundamentals of The Design of Bamboo Structures,PhD thesis, Eindhoven University

3. Arce-Villalobos, O.A. (1995), Bamboo housing in seismic prone area, Vth International Bamboo Workshop, Bali.

4. Dewi, Srimurni,dkk (2002), Pengujian balok komposit spesi dan jaringan bambu pada beban siklis dan beban runtuh, Unibraw, Malang.

5. Dewi, Srimurni. (2005), Perilaku Pelat Lapis Komposit Bambu Spesi pada Beban In-plane dan Beban Lentur, Disertasi S3 ITS, Surabaya

6. Fatturahman (1998), Pemakaian Bambu pada Struktur Rangka, Tesis S2 UGM. 7. Ganapathy et all (1995), Bamboo based panels a review, International Development

Research Center, New Delhi. 8. Gibson, R.F. (1994), Principles of Composite Material Mechanics, McGraw Hill,

Singapore. 9. 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.

10. International Conference of Building Officials,(2000), Acceptance Criteria for Structural Bamboo, ICBO, California

11. ISO 1999, ISO/DIS-22157 Determination of Physical and Mechanical Properties of Bamboo

12. Janssen, J.J.A.(1980), The Mechanical Properties of Bamboo Used in Construction, Bamboo Research in Asia, IRDC Canada.

13. Janssen,J.J.A,(1982),Bamboo in Building Structures, PhD thesis, Eindhoven University 14. Janssen, J.J.A.(1982), A series of articles on the use of bamboo in building construction,

ITDG,London. 15. Janssen, J.J.A (1995), Building with bamboo a handbook, 2nd ed Intermediate

Technology Publications, Southamton Row, London. 16. Jones, R.M.(1975), Mechanics of Composite Materials, McGraw Hill, Washington DC. 17. 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 Multi-axial Loading, Composite Structures : Theory and Practice, ASTM STP 1383, 2000. pp 105-128..

18. Manfred, C., Offerman,P.(1998), Use of Long Fiber Textile Structure as Concrete Reinforcement, Proceedings on challenges for concrete in the next millenium, Amsterdam.

19. Montgomery, D.C.(2001), Design and Analysis of Experiments, 5th ed,John Wiley & Sons, USA.

20. Morisco, (1996), Bambu sebagai bahan rekayasa, pidato pengukuhan jabatan lektor kepala madya. UGM Yogyakarta.

21. 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.

22. Suseno, H.dkk (2001), Pengujian panil gedek terhadap beban aksial dan lateral, Laporan PenelitianUnibraw, Malang.

23. Wijaya, W.S. (2001), Tinjauan kuat lekat bambu didalam beton untuk perencanaan bamboocrete, Jurnal Teknik Sipil Soepra, vol3 no 8.