## KAJIAN KEKUATAN BAMBU LAMINASI SEBAGAI BAHAN BANGUNAN DI INDONESIA
Agung Sumarno 1 , Eko Widodo 1
1 Pusat Penelitian Biomaterial, LIPI Jl. Raya Bogor Km. 46 Cibinong, Bogor 16911, Indonesia agun010@lipi.go.id

## ABSTRACT
Nowadays a lot of research on laminated bamboo as a alternative raw material for building materials, but there is not standard calculation for the construction of bamboo as a structural component. The result of calculation using  a  standard  design  specifications  for  wood  construction  were  then  compare  with  a  literature  review  of experimental  laminated  bamboo  research.  The  scope  of  comparison  are  tensile  strength  and  compressive strength.  And  also,  using  distributed  load  to  compare  bending  strength,  shear  strength,  and  deformation.  The result is the strength of bamboo laminated from a literature always higher than the result of calculation using a standard design specifications for wood construction. So, standard design specifications for wood construction can be used  for the calculation of laminated bamboo construction. In addition, Dendrocalamus asper bamboo which  are  common  in  Indonesia  is  very  potential  to  be  developed  into  a  mass-produced  laminated  bamboo  to replace Guadua agustifolia Kunt bamboo.
Keywords : Structure Analysis, Laminated Bamboo, Building Material.

## ABSTRAK
Saat ini telah banyak penelitian mengenai bambu laminasi sebagai bahan baku alternatif pengganti kayu untuk bahan  bangunan,  namun  belum  ada  standar  perhitungan  untuk  konstruksi  bambu  sebagai  komponen  struktur. Hasil perhitungan menggunakan standar konstruksi kayu tersebut kemudian dibandingkan dengan kajian pustaka penelitian  bambu  laminasi  secara  eksperimental.  Ruang  lingkup  perbandingan  meliputi  kekuatan  tarik  dan kekuatan  tekan.  Selain  itu,  menggunakan  beban  merata  dibandingkan  pula  kekuatan  terhadap  lentur  dan  geser serta  lendutan.  Hasil  yang  diperoleh  memperlihatkan  bahwa  kekuatan  bambu  pada  pustaka  yang  digunakan selalu  melebihi  perhitungan  menggunakan  standar  konstruksi  kayu.  Hal  ini  menunjukkan  standar  konstruksi kayu  boleh  digunakan  untuk  perhitungan  konstruksi  bambu  laminasi.  Selain  itu,  bambu Dendrocalamus  asper yang  umum  dijumpai  di  Indonesia  sangat  berpotensi  untuk  dikembangkan  menjadi  bambu  laminasi  yang diproduksi masal menggantikan bambu Guadua agustifolia Kunt .
Kata Kunci : Analisis struktur, Bambu laminasi, Bahan bangunan.

## I. PENDAHULUAN
Kayu  merupakan  bahan  bangunan yang ramah lingkungan berbasis biomaterial,  namun  dengan  meningkatnya kebutuhan tempat tinggal akibat
meningkatnya  populasi  penduduk  disuatu daerah  ketersediaan  kayu  sebagai  bahan bangunan  semakin  menipis  baik  secara kuantitas maupun kualitas sedangkan kebutuhan  kayu  untuk  bahan  bangunan semakin  meningkat.  Hal  inilah  yang menyebabkan eksplorasi kayu sebagai hasil hutan  melampaui  batas  sehingga  terjadi deforestasi (Putri R, 2012).
Untuk mengatasi hal tersebut bambu  merupakan  bahan  baku  alternatif yang  dapat  digunakan  sebagai  bahan bangunan  pengganti  kayu,  karena  bambu memiliki  beberapa  unggulan  seperti  cepat tumbuh,  mudah  dalam  pengerjaan,  mudah didapat, ringan serta memiliki sifat mekanis yang baik (Suryana, 2011).
Saat  ini  telah  banyak  penelitian mengenai  bambu  laminasi  sebagai  bahan baku alternatif pengganti kayu untuk bahan bangunan.  Bambu  laminasi  ini  diharapkan menjadi  solusi  untuk  memperbaiki  sifat mekanika bambu sehingga menjadi
seragam  bila  dibanding  bambu  alami. Selain  itu,  bambu  laminasi  memiliki kelebihan  dapat  dibentuk  dalam  berbagai ukuran  (Setyo  H,  2014).  Ide  dasar  dalam pembuatan  bambu  laminasi  adalah  adalah teknologi laminasi yang telah lama diterapkan  pada  kayu  yaitu  glulam  ( glued laminated  timber )  (Agus,  2011).  Dengan teknologi  ini  kayu  dipilih  dan  dipersiapkan secara  khusus  dan  digabung  menggunakan perekat (SNI 7973, 2013).
Bambu laminasi dibuat dengan cara membuat bambu menjadi bilah bambu yang dipilah  berdasarkan  ukuran  yang  sama untuk mempermudah pengerjaan, kemudian direkatkan  dengan  sistem  kempa  dan membentuk  balok-balok  yang  ukuran  dan dimensinya  dapat  disesuaikan  dengan kebutuhan (Putri R, 2012).
Penelitian bambu laminasi di Indonesia  telah  memberikan  informasi berupa  sifat  mekanik  bambu  laminasi  yang meliputi  modulus  elastisitas,  modulus lentur,  kuat  tarik,  kuat  tekan  sejajar  serat, kuat  tekan  tegak  lurus  serat,  serta  kuat geser. Sifat mekanik bambu laminasi sangat dipengaruhi oleh jumlah ruas yang ada pada satu  batang,  jumlah  dan  jenis  perekat terlabur  yang  digunakan  serta  faktor tekanan  kempa  yang  diberikan  (Setyo  H, 2014).
Konstruksi  bambu  saat  ini  menjadi salah  satu  pilihan  bagi  arsitek  dan  insinyur sipil  karena  bersifat  material  terbarukan (Nurdiah,  2016),  Namun  sejauh  ini  belum ada  standar  perhitungan  untuk  konstruksi bambu sebagai komponen struktur,
sehingga dalam analisis ini dicoba menggunakan  standar  spesifikasi  desain untuk  konstruksi  kayu  (SNI  7973,  2013). Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengkaji kekuatan  bambu  laminasi  dengan  ukuran sebenarnya agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan bangunan.

## II. TINJAUAN PENELITIAN
Analisis kapasitas tekan Batang tekan adalah elemen struktur  yang  menerima  gaya  aksial  tekan sehingga  mengalami  perpendekan.  Dalam
sistem struktur rangka ( truss ), batang tekan biasanya  adalah  elemen  struktur  yang letaknya  di  tepi,  vertikal,  elemen  struktur pengaku  ( bracing )  ataupun  elemen  kolom (tiang).  Berikut  ini  akan  diuraikan  langkah analisis batang tekan (SNI 7973, 2013).
1. Menentukan panjang efektif kolom
(1)
dengan :
= Panjang efektif kolom = Koefisien panjang tekuk = Panjang kolom 2. Menentukan  rasio  kelangsingan dengan kontrol , dengan = sisi terpanjang penampang
3. Menentukan faktor-faktor koreksi antara lain
dengan :
= Faktor layan basah
= Faktor temperatur
= Faktor ukuran
= Faktor tusukan
= Faktor konfersi format
= Faktor ketahanan
= Faktor efek waktu
4. Menghitung kuat tekan
(2)
dengan : =  Kuat  tekan  sejajar  serat  dari  data sekunder (3) 5. Menghitung faktor stabilitas kolom
(4)
- √[ ] - (5)

## 6. Menentukan kapasitas tekan terkoreksi
(6)
(7)
dengan :
= luas penampang

## Analisis kapasitas tarik
Batang  tarik  merupakan  elemen struktur  yang  menerima  gaya  aksial  tarik sehingga  mengalami  pertambahan  panjang. Dalam  struktur  rangka  ( truss), batang  tarik terletak  pada  elemen  horizontal  paling bawah.  Berikut ini akan diuraikan langkah analisis batang tarik (SNI 7973, 2013).
1. Menghitung kuat tarik
(8)
dengan :
=  kuat  tarik  sejajar  serat  dari  data sekunder
2. Menghitung kuat tarik terkoreksi (9)
3. Menghitung kapasitas tarik terkoreksi (10)
dengan :
: luas penampang bersih

## Analisis kapasitas beban merata
Momen  lentur,  gaya  geser  dan lendutan  timbul  pada  sistem  struktur  balok sehingga  kekuatan  balok  dalam  menerima beban    harus  memenuhi  syarat  terhadap kuat  lentur,  kuat  geser  dan  lendutan. Berikut ini akan diuraikan langkah analisisnya (SNI 7973, 2013).
1. Syarat terhadap kuat lentur
(11) dengan S x adalah statis momen (12) (13)
2. Syarat terhadap kuat geser (14) (15)
3. Syarat terhadap lendutan (16) (17)
nilai diambil yang terkeci l

## III. METODE
Tulisan  ini  mengkaji  kekuatan bambu  laminasi  terhadap  kuat  tarik,  tekan, lentur  dan  geser.  Selain  itu,  dilakukan  pula kajian kekakuan dengan mengukur lendutan yang  terjadi  akibat  pembebanan  merata. Seluruh  pembebanan  dilakukan  mengikuti standar  konstruksi  kayu,  yaitu  SNI  7973, 2013.
Batasan  yang  digunakan  dalam kajian ini adalah panjang balok dan ukuran penampang, panjang balok yang digunakan antara lain 1 m, 1,5 m, 2 m, 2,5 m, 3 m, 3,5 m, 4 m, 4,5 m, 5 m  dan ukuran penampang yang di gunakan 6 cm x 12 cm untuk balok, 5 cm x 7 cm untuk kaso, 3 cm x 4 cm untuk reng (SNI 03-2445, 1991).
Data  penelitian  bambu  laminasi yang  digunakan  adalah  penelitian  bambu laminasi  yang  sudah  bersifat  komersial menggunakan  bambu Guadua  agustifolia Kunt (Correal  et  al,  2014).  Selain  itu, digunakan  juga  hasil  penelitian  bambu laminasi  di  Indonesia  yang  menggunakan bambu Dendrocalamus  Asper atau  yang dikenal dengan nama bambu betung  (Setyo H,  2014).  Berdasarkan  penelitian  Suryana (2011)  bambu  lapis  dengan  menggunakan bambu  betung  ( Dendrocalamus  asper Backer  ex  Heyne)  memiliki  sifat  fisis  dan mekanis  yang  lebih  baik  bila  dibandingkan dengan  bambu  tali  ( Gigantochoa  apus
Kurz ) dan juga bambu andong ( Gigantochloa verticillata Munro ).
Sifat mekanik bambu laminasi yang dikaji  disajikan  pada  Tabel  1  dan  properti dari  bambu  laminasi  yang  dikaji  disajikan pada Tabel 2.
Tabel  1 .  Sifat  mekanik  bambu  laminasi hasil penelitian yang dikaji Jenis Bambu (1) (2) Modulus Elastisitas, E (MPa) 13260   12420 Kuat lentur, F b (MPa) 122,4 130,98 Kuat tarik, F t (MPa) 143,1 139,09 Kuat tekan sejajar serat, F c (MPa) 62,0 55,03
Kuat geser, F v (MPa) 9,5 8,46 Kuat  tekan  tegak  lurus serat, F c┴ (MPa) 5,3 17,65 (1) Guadua  agustifolia  Kunt (Correal et al, 2014) (2)
Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et
al, 2014) Tabel  2 .  Properti  bambu  laminasi  yang dikaji Jenis Bambu (1) (2) Jenis Perekat 50% urea formaldehyd e + 50% Melamine formaldehide urea formaldeh yde Kadar Air (%) 11,9 15,3 Densitas Bambu (g/cm 3 ) 0,741 0,72 Pengempaan (MPa) 2 2 (1) Guadua  agustifolia  Kunt (Correal et al, 2014) (2)
Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et al, 2014)

## IV. HASIL DAN DISKUSI Analisis kapasitas tekan
Analisis  kapasitas  tekan  dilakukan untuk  mencari  panjang  batang  maksimum yang  direkomendasikan  dan  kekuatan  yang mampu  diterima.  Hasil  analisis  kapasitas tekan disajikan pada Tabel 3 dibawah ini .
Tabel 3. Hasil analisis kapasitas tekan Jenis Bambu (1) (2) Elemen Panjang (mm) Pu (ton) Balok (60  x  120) mm 1000 28,51 25,37 1500 26,07 23,40 2000 20,66 18,94 2500 14,79 13,74 3000 10,69 9,98 3500 8,01 7,48 4000 6,19 5,79 4500 4,92 4,61 5000 4,01 3,75
>5000 Le/d  > 50 Le/d  > 50 Kaso (50  x  70) mm 1000 11,71 10,60 1500 6,85 6,37 2000 4,05 3,78 2500 2,63 2,46 >2500 Le/d  > 50 Le/d  > 50 Reng (30  x  40) mm 1000 1,78 1,66 1500 0,82 0,77 >1500 Le/d  > 50 Le/d  > 50 (1) Guadua agustifolia Kunt (Correal et al,
2014)
(2) Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et  al,
2014) Dari hasil analisis diperoleh panjang batang maksimum yang direkomendasikan  untuk  elemen  balok  (60 mm  x  120  mm),  kaso  (50  mm  x  70  mm), reng  (30  mm  x  40  mm),  berturut-turut L<5000mm,  L<2500  mm,  L<1500  mm, serta  kekuatan  yang  mampu  diterima berturut-turut  4,01  ton,  2,63  ton,  0,82  ton untuk  bambu  laminasi Guadua  agustifolia kunt dan 3,75 ton, 2,46 ton, 0,77 ton untuk bambu laminasi Dendrocalamus asper.

## Analisis kapasitas tarik
Analisis  kapasitas  tarik  dilakukan untuk mencari kekuatan tarik dari penampang.  Hasil  analisis  batang  tekan disajikan pada Tabel 4 dibawah ini .
Tabel 4 . Hasil analisis kapasitas tarik Jenis Bambu (1) (2) Elemen Tu (ton) Balok (60 x 120) mm 68,37 66,45 Kaso (50  x  70) mm 33,23 32,30 Reng (30  x  40) mm 11,39 11,08 (1) Guadua  agustifolia  Kunt (Correal  et  al,
2014)
(2) Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et  al, 2014)
Dari hasil analisis diperoleh
kapasitas  tarik  yang  direkomendasikan untuk  elemen  balok  (60  mm  x  120  mm), kaso (50 mm x 70 mm), reng (30 mm x 40 mm),  berturut-turut  68,37  ton,  33,23  ton, 11,39  ton  untuk  bambu  laminasi Guadua agustifolia  kunt dan  66,45  ton,  32,30  ton, 11,08 ton untuk bambu laminasi Dendrocalamus asper. Analisis kapasitas beban merata Analisis ini dilakukan untuk mengetahui  beban  merata  yang  dapat bekerja pada sistem struktur balok. Nilai q u diambil  yang  terkecil  dari  analisis  kuat lentur, kuat geser dan lendutan yang timbul pada sistem struktur balok.
Gambar 1 . Perbandingan nilai q u Pada Gambar 1 terlihat bahwa nilai q u terkecil  berdasarkan  lendutan  untuk elemen  balok  (60  mm  x  120  mm)  dengan panjang  1000  mm.  Selanjutnya,  diperoleh nilai  q u berdasarkan  variasi  dimensi  dan panjang balok yang disajikan pada Tabel 5.
Tabel  5 .  Hasil  analisis  kapasitas  beban
merata Jenis Bambu (1) (2) Elemen Panjang (mm) q u (ton) Balok (60  x  120) mm 1000 5,87 5,49 1500 1,74 1,63 2000 0,73 0,69 2500 0,38 0,35 3000 0,22 0,20 3500 0,14 0,13 4000 0,09 0,08
4500 0,06 0,06 5000 0,04 0,04 >5000 Le/d > 50 Le/d > 50 Kaso (50  x  70) mm 1000 0,68 0,64 1500 0,20 0,19 2000 0,08 0,08 2500 0,04 0,04 >2500 Le/d > 50 Le/d > 50 Reng (30  x  40) mm 1000 0,07 0,07 1500 0,02 0,02 >1500 Le/d > 50 Le/d > 50 (1) Guadua  agustifolia  Kunt (Correal  et  al,
2014)
(2) Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et  al, 2014)
Dari hasil analisis diperoleh kapasitas beban merata yang
direkomendasikan  untuk  elemen  balok  (60 mm  x  120  mm)  dengan  panjang  5000 mm, kaso  (50  mm  x  70  mm)  dengan  panjang 2500  mm,  dan  reng  (30  mm  x  40  mm) dengan  panjang  1500  mm,  berturut-turut 0,04    ton/m,  0,04  ton/m,  0,02  ton/m  untuk bambu  laminasi Guadua  agustifolia  kunt dan bambu laminasi Dendrocalamus asper .

## Verifikasi
Verifikasi dalam kajian ini dilakukan  dengan  membandingkan  nilai hasil  uji  eksperimental  bambu  laminasi yang dilakukan oleh Correal et al, 2014 dan Setyo  H  et  al,  2014  dengan  nilai  hasil analisis. Dari hasil verifikasi terlihat bahwa nilai  analisis  yang  dilakukan  dengan  SNI 7973:  2013  lebih  rendah  dari  nilai  hasil  uji eksperimental.  Hasil  verifikasi  disajikan pada Tabel 6, Tabel 7, dan Tabel 8.
Tabel 6 . Verifikasi kapasitas tekan Ukuran Elemen (50 x 50 x 200) mm Pu (Ton) (1) (2) SNI 10,21 9,07 Ekperimental 15,5 13,05 (1) Guadua agustifolia Kunt (Correal et al,
2014)
(2) Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et  al,
2014)
310,66 189,11 5,87 332,44 168,41 5,49 0 100 200 300 400 analisis kuat lentur analisis kuat geser analisis lendutan Perbandingan nilai q u berdasarkan analisis kuat lentur, geser dan
lendutan
Guadua agustifolia Kunt (Correal et al, 2014) Dendrocalamus asper (Setyo H et al, 2014)
Dari hasil verifikasi kapasitas tekan diperoleh  nilai  analisis  yang  dilakukan dengan SNI lebih rendah dari nilai hasil uji eksperimental,  dengan  selisih  34,13  % untuk  bambu Guadua  agustifolia  Kunt dan 30,5 % untuk bambu Dendrocalamus asper. Hal  ini  dikarenakan  pada  SNI  7973  :  2013 telah  memperhitungkan  faktor-  faktor koreksi  antara  lain  faktor  layan  basah, faktor  temperatur,  faktor  ukuran,  faktor tusukan,  faktor  konfersi  format,  faktor ketahanan dan faktor efek waktu.
Tabel 7 . Verifikasi kapasitas tarik. Ukuran Elemen (10 x 25 x 460) mm Tu (Ton) (1) (2) SNI 2,37 2,31 Ekperimental 3,58 3,48 (1) Guadua agustifolia Kunt (Correal et al, 2014)
(2) Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et  al, 2014)
Dari  hasil  verifikasi  kapasitas  tarik diperoleh  nilai  analisis  yang  dilakukan dengan SNI lebih rendah dari nilai hasil uji eksperimental,  dengan  selisih  33,80  % untuk  bambu Guadua  agustifolia  Kunt dan 33,62  %  untuk  bambu Dendrocalamus asper. Hal  ini  dikarenakan  faktor-  faktor koreksi  yang  sama  dengan  analisis  kuat tekan.
Tabel 8 . Verifikasi kapasitas beban merata.
Ukuran Elemen (50 x 50 x 760) mm q u (Ton/m) (1) (2) SNI 0,40 0,38 Ekperimental 3,58 1,62 (1) Guadua agustifolia Kunt (Correal et al, 2014)
(2) Dendrocalamus  asper (Setyo  H  et  al,
2014)
Dari  hasil  verifikasi  kapasitas beban  merata  diperoleh  nilai  analisis  yang dilakukan  dengan  SNI  lebih  rendah  dari nilai hasil  uji eksperimental, dengan selisih 88,83  %  untuk  bambu Guadua  agustifolia Kunt dan 76,54 % untuk bambu Dendrocalamus  asper. Hal  ini  dikarenakan
pada  SNI  7973:  2013  nilai  q u diambil  yang terkecil dari  analisis kuat lentur,  kuat geser dan lendutan.

## V. KESIMPULAN
Analisis  bambu  laminasi  yang dilakukan dengan SNI 7973:2013 menghasilkan  nilai  yang  lebih  rendah  bila dibandingkan dengan nilai hasil uji eksperimental  oleh  Correal  et  al,  2014  dan
Setyo  H  et  al,  2014.  Hal  ini  dikarenakan faktor-  faktor  koreksi  seperti  faktor  layan basah,  faktor  temperatur,  faktor  ukuran, faktor  tusukan,  faktor  konfersi  format, faktor  ketahanan  dan  faktor  efek  waktu yang telah diperhitungkan. Sehingga,
perhitungan bambu laminasi sebagai pengganti  struktur  kayu  dapat  dilakukan dengan SNI 7973:2013. Namun, perlu ditambahkan
perhitungan  tersendiri  pada  SNI  7973:2013 tentang  bambu  laminasi  karena  belum adanya  faktor-faktor  koreksi  untuk  bambu pada  SNI  7973:2013,  agar  nilai  yang dihasilkan lebih konservatif.
Bambu Dendrocalamus  asper di Indonesia sangat berpotensi untuk dijadikan bambu  laminasi  yang  diproduksi  secara masal.  Hal  ini  ditunjukkan  dengan  nilai kapasitas  yang  setara  dengan  bambu laminasi Guadua  agustifolia  kunt yang telah  diproduksi  masal.  Namun,  informasi mengenai  potensi  bambu Dendrocalamus asper untuk  dijadikan  bambu  laminasi masih  kurang  menyebar  baik  dimasyarakat maupun para pelaku bisnis, sehingga hal ini yang menghambat laminasi bambu Dendrocalamus  asper belum  juga  dibuat secara masal di Indonesia.

## REFERENSI
Agus.,  Suzanna,  Ayu  Karunia.  2011.
Pengaruh Pengempaan Terhadap
Kuat  Lentur  Balok  Laminasi  Bambu
Betung. Poli  Rekayasa  Volume.6 Nomor.2 :89-94 . Badan Standarisasi Nasional. 2013. Spesifikasi  desain  untuk  konstruksi kayu. SNI 7973:2013.
Correal,  Juan  F.,  Echeverry,  Juan  S.,
Ramírez,  Fernando.,Yamín,  Luis  E. 2014.  Experimental  Evaluation  of Physical and Mechanical Properties of Glued Laminated Guadua Angustifolia  Kunth. Construction  and Building  Materials 73.  Elsevier  Ltd: 105–12. Departemen Pekerjaan Umum.1991. Spesifikasi ukuran kayu untuk bangunan rumah dan gedung. SNI 03-
2445-1991
Nurdiah,  Esti  Asih.  2016.  The  Potential  of Bamboo  as  Building  Material  in Organic Shaped Buildings. Procedia -
Social  and  Behavioral  Sciences  216
(2016) : 30–38.
Putri  R,  Ratih.  2012. Keberterimaan Masyarakat Terhadap Inovasi Teknologi  Bambu  Laminasi  Sebagai Alternatif Pengganti Kayu Konstruksi. Jurnal  Sosek  Pekerjaan  Umum,  Vol.4
No.1, April 2012 : 15–22.
Setyo  H,  Nor  Intang  .,  Satyarno,  Iman., Sulistyo,  Djoko.,  and  Prayitno,  T  A. 2014.  Sifat  Mekanika  Bambu  Petung Laminasi. Dinamika  Rekayasa  Vol.10
No.1 : 6–13 .
Suryana,  Jajang.,  Massijaya,  Muhammad Y., Hadi ,Yusuf S., Hermawan, Dede. 2011.  Sifat-Sifat  Dasar  Bambu  Lapis. Jurnal  Ilmu  dan  Teknologi  Kayu Tropis  Vol.9  No.2  Juli  2011  :  153– 165.