## Analisis Pelat Beton Bertulang Bambu Ampel
Moh Lutfi Lukman Mubaroq 1 , Eko Walujodjati 2
Jurnal Konstruksi Institut Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@itg.ac.id
1 1811047@itg.ac.id
2 eko.walujodjati@itg.ac.id
Abstrak  – Kebutuhan  Indonesia  akan  akses  jalan  dan  gedung  semakin  meningkat,  namun pertumbuhan ekonomi yang seimbang tidak akan bertahan. Oleh karena itu, kami mencari cara untuk mewujudkan  struktur  yang  ringan  dan  kuat  dengan  biaya  rendah.  Pelat  beton bertulang bambu untuk lampu lalu lintas merupakan kombinasi yang efektif sebagai alternatif pelat  dan anggota  non-struktural.  Bambu Ampel  yang  akan  digunakan  merupakan  bambu  dengan  umur lebih dari satu tahun, kemudian bambu ini akan dibentuk menyerupai tulangan besi polos dengan diameter 8mm. Selanjutnya dilaksanakan pengujian dengan umur perawatan 28 hari. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bambu Ampel terhadap kelayakan beton ditinjau dari kekuatan  lentur  satu  arah  dan  kuat  tarik  bambu  Ampel  itu  sendiri.  Penelitian  ini  dilakukan menggunakan  metode  analisis  teoritis  dengan  data  yang  diperoleh  dari  hasil  laboran  yang melakukan eksperimen di laboratorium. Dari hasil penelitian dapat disimpulkan rata-rata besar kuat tarik pada bambu Ampel adalah 396,10 MPa dan memenuhi standar tulangan besi polos yaitu minimal  kuat  tarik  sebesar  350  MPa  dan  kekuatan  lentur  pelat  beton  yang  didapat  dengan mengganti tulangan besi menggunakan bambu Ampel adalah 3,64 MPa dengan beban maksimum 9,07 KN. Juga dihasilkan lendutan pelat beton bertulang bambu ampel sebesar 0,913 mm.
Kata Kunci - Bambu Ampel; Kekakuan; Kuat Lentur; Kuat Tarik; Lendutan; Pelat Beton.

## I. PENDAHULUAN
Beton adalah bahan bangunan yang biasa digunakan dalam konstruksi bangunan, jembatan dan pengaspalan jalan.  Keunggulan  beton  dibandingkan  dengan  bahan  lainnya  yaitu  tahan  panas,  tahan  abrasi,  memiliki kekuatan tekan yang tinggi, dan kelenturan yang baik dengan kekuatan tekan yang tinggi saat segar. Beton juga sedang dikembangkan baik dalam teknologi pembuatan campuran maupun dalam pelaksanaannya. Bahan dasar pembuatan beton adalah semen, pasir, kerikil dan air [1]. Pelat berisi komponen struktur beton bertulang dengan h < b (tinggi atau tebal penampang struktur kurang dari lebar penampang). Pelat adalah elemen planar tipis yang menahan beban lateral dan dipindahkan ke sub-balok, balok utama, dan kolom oleh aksi lentur setiap kolom [2].
Kegunaan pelat ini digunakan pada konstruksi sipil seperti lantai gedung atau jembatan, dermaga atau atap gedung. Saat merencanakan pelat beton, ketebalan pelat sangat dipengaruhi oleh panjang lintasan, semakin panjang lintasan,  semakin tebal  pelat,  sehingga ketika  merencanakan  pelat lantai,  gunakan  balok  jika  perlu untuk  mengurangi  panjangnya  dapat  dibagi  lagi.  Sehingga  ketebalan  pelat  lebih  tipis  dibandingkan  tanpa penyangga [2]. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk memberikan wawasan tentang variasi material yang digunakan pada pelat beton bertulang kepada masyarakat. Kemungkinan penguatan bambu yang dioptimalkan. Ini  dapat  digunakan  sebagai  alternatif  pelat  dengan  pengaku  alternatif  yang  kuat  dalam  kekakuan  lentur.
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan wawasan dan bukti nyata pemanfaatan balok bertulang bambu sebagai bahan bangunan [4].
Pemilihan beton sebagai bahan bangunan mendorong para ahli beton untuk mengembangkan bahan tambah beton.  Bahan  tambah  ini  merupakan  bahan  penting,  terutama  dalam  hal  kekuatan  beton  dan  saat  ini membutuhkan  segala  sesuatu  yang  praktis,  efisien  dan  ekonomis  tanpa  mempengaruhi  kualitas  beton. Penggunaan  aditif  ini  dimaksudkan  untuk  meningkatkan  dan  melengkapi  sifat  beton  jika  diperlukan [5]. Penggunaan  bahan  tambah  dalam  konstruksi  beton  telah  meningkat  secara  signifikan  dengan  pesatnya perkembangan  sektor  konstruksi.  Banyak  penemuan-penemuan  baru  yang  dapat  menggantikan  metode tradisional,  seperti  di  bidang  perkuatan  struktur.  Cara  ini  mudah  diterapkan  dan  hanya  sedikit  menambah dimensi struktur, menjaga keindahan struktur tanpa mengurangi kekuatan struktur [6].
Struktur dengan fungsi dan kombinasi beban yang berbeda diklasifikasikan sebagai struktur yang rentan baik terhadap  perubahan  fungsi  yang  menyebabkan  peningkatan  daya  dukung  beban  maupun  kemungkinan kesalahan komputasi dalam perhitungan perencanaan. Oleh karena itu, perlu adanya alternatif yang diharapkan dapat memperbaiki atau meningkatkan mutu beton. Salah satu upaya yang dilakukan adalah memberikan beton kuat lentur yang tinggi. Artinya, menambahkan pengaku pada beton untuk meningkatkan kekuatan lenturnya. Kuat lentur diketahui ada pada semua struktur beton bertulang [7].

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Metode Analisis Data
Metode penelitian ini menggunakan metode penelitian kuantitatif dengan menganalisi data dari laboran hasil eksperimen yang lakukan di laboratorium. Analisis data pada penelitian ini menggunakan hitungan manual dengan bantuan program Microsoft Excel. Adapun tahap penelitian yang dilakukan sebagai berikut
1. Analisis Beban Maksimum Pelat Beton Bertulang Bambu Dalam  analisis  ini  dilakukan  untuk  menentukan  beban  maksimum  yang  dapat  ditahan  oleh  pelat menentukan beban maksimum ini dilihat dari kuat tarik tulangan, kuat tekan beton segar dan kuat leleh tulangan [8].
2. Analisis Kuat Kapasitas Lentur Pelat Beton Bertulang Bambu Pada analisis ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kapasitas lentur yang terjadi pada pelat beton bertulang bambu, dari hasil ini dapat dilihat pelat bertulang bambu memenuhi syarat atau tidak untuk digunakan untuk dijadikan struktur bangunan [9].
3. Analisis Kuat Lendutan Pelat Beton Bertulang Analisis lendutan dihitung untuk mengetahui lendutan yang akan terjadi pada pelat tersebut. Karena pelat akan mengalami lendutan dari beban-beban yang akan diterima oleh pelat. Oleh karena itu perlu diperhitungkan lendutan yang terjadi supaya dapat meminimalisir kerusakan yang akan terjadi pada pelat tersebut [10].
4. Analisis Kekakuan Pelat Beton Bertulang
Analisis  kekakuan  dilakukan  untuk  mengetahui  kekakuan  pelat  beton  bertulang  bambu  untuk mengetahui kekakuan yang dimiliki oleh pelat tersebut [11].

## B. Pedomen Perhitungan
Pada analisis pelat beton bertulang, perlu diperhatikan ketentuan sebagai berikut:
1. Tebal selimut beton pelat minimum (Pasal 7.7.1):
a. Untuk batang tulangan pelat Ø < 36, tebal selimut pelat beton > 20 mm.
b. Untuk batang tulangan pelat Ø > 40, tebal selimut pelat beton > 40 mm.
2. Tebal minimum pelat (h)
a. Untuk pelat satu arah pada tabel 1.

## Tabel 1: Tebal Minimum Pelat
Tebal Minimum, h Komponen Struktur Dua Tumpuan Sederhana Satu Ujung Menerus Kedua Ujung Menerus Kantilever Komponen Yang Tidak Menahan atau Memiliki Sekat Struktur Lain yang Dapat Rusak Karena Defleksi Besar Pelat  masif  satu arah l/20 l/24 l/28 l/10 Balok  atau  pelat rusuk satu arah l/16 l/18,5 l/21 l/8
b. Untuk  pelat  dua  arah  rujukan  [12]  (Pasal  9.5.3.3  SNI  2847  :  2013),  tebal  minimum  pelat bergantung pada αm = α rata-rata, α adalah rasio kekakuan lentur balok terhadap kekakuan lentur pelat dengan rumus sebagai berikut :
𝛼𝑚 = 𝐸𝑐𝑏/𝐼𝑏 𝐸𝑐𝑝/𝐼𝑝 … (1) Dimana: Ecb : Elastisitas beton Balok Ecp : Elastisitas beton pelat Ib : momen inersia balok Ip : Momen inersia pelat
3. Tebal selimut beton minimal 20 mm untuk tulangan D < 36 dan 40 mm untuk tulangan D44-D56 (Pasal 7.7.1)
4. Besar nilai β untuk mutu beton
a. Fc’ < 30 Mpa, β = 0,85
b. Fc’ > 30 Mpa, β = 0,85 – 0,008 (fc’ – 30)

## C. Lendutan
Dalam penelitian ini Bambu digunakan sebagai tulangan. Diperlukan peninjauan terhadap luas tulangan bambu menggunakan  Perhitungan  Metode  Penampang  Transformasi.  Sesuai  dengan  prinsip  Perhitungan  Metode Penampang Transformasi dilakukan penggantian luasan salah satu material untuk menjadi material lain agar menjadi satu material yang sama atau homogen. Pemilihan ditentukan berdasarkan nilai modulus elastisitas dari material penyusunan kompositnya. Modulus elastisitas dari beton (Ec) lebih besar dari modulus elastisitas tulangan (E bambu), sehingga luas beton diubah dengan luas bambu agar dapat dilakukan perhitungan [5].
Dengan menggunakan nilai perbandingan modulus elastisitas:
𝑛 = 𝐸𝑐 𝐸 𝐵𝑎𝑚𝑏𝑢 … (2)
Sehingga didapatkan luasan penampang yang baru setelah dilakukan pergantian luasan beton:
𝐴 = 𝑏. ℎ + (𝑛 − 1). 𝐴𝑠 … (3) Dimana : n : rasio modulus elastisitas antara beton dengan tulangan bambu E bambu : modulus elastisitas bambu (kg/cm²) Ec : modulus elastisitas spesi (kg/cm²) A : luas penampang setelah transformasi (cm²) b : lebar penampang setelah transformasi (cm) h : tinggi penampang komposit (cm) As : luas tulangan bambu (cm²)

## D. Kekakuan
Kekakuan  adalah  hubungan  antara  beban  dan  lendutan  ketika  pelat  beton  elastis  sempurna. Atau, dapat diidentifikasi sebagai kemiringan diagram beban-defleksi pada tahap pra-retak [13]. Sehingga kekakuan dapat dihitung dengan menggunakan:
𝑘 = 𝑃 ∆ ... (4) Keterangan K = Kekakuan P = Beban
∆ = Lendutan

## E. Diagram Alir Penelitian
Proses dalam melaksanakan penelitian mulai dari tahap awal hingga akhir memerlukan bagan alir agar proses pengerjaan terstruktur dan lebih mudah, seperti dalam gambar 2.
Gambar 2: Diagram Alir Penelitian
Vol. 20; No. 2; 2022; Hal 321-327

## III. HASIL DAN DISKUSI
Penelitian ini merupakan analisis data dari hasil pengujian eksperimen uji kuat lentur pelat satu arah yang dilakukan oleh peneliti terdahulu Pada bab ini akan membahas mengenai perhitungan kapasitas momen kuat lentur satu arah dengan menggunakan tulangan bambu ampel. Sehingga dari hasil analisis perhitungan ini bisa diketahui kuat lentur pelat satu arah dengan menggunakan tulangan satu arah. Tinjauan analisis ini dilakukan terhadap pelat beton bertulang bambu ampel. Perhitungan lentur ini mengacu pada peraturan peraturan yang berlaku dan rumus rumus yang sesuai dengan SNI 2847:2013.

## A. Kuat Kapasitas Lentur
Kapasitas kuat lentur pelat beton bertulang bambu dengan diketahui f’c 16,66 Mpa fy 240 dan dimensi benda uji yaitu 600x200x100 mm menggunakan persamaan:
∑ 𝐺𝑎𝑦𝑎 𝐻𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 = 0; 𝐶𝑐 − 𝑇𝑠 = 0
0,85. 𝑓 ′ 𝑐 𝑎𝑏 − 𝐴𝑠 𝑓𝑦 = 0, 𝑠𝑒ℎ𝑖𝑛𝑔𝑔𝑎 𝑎 = 𝐴𝑠 𝑓𝑦
0,85 𝑓 ′ 𝑐 𝑏
𝑀𝑛 = 0,85. 𝑓 ′ 𝑐 𝑎. 𝑏( 𝐴𝑠 𝑓𝑦
2 )
𝑀𝑛 = 𝑇(𝑑 − 𝑎 2 )
𝑀𝑛 = 200.240(80 − 4,25 2 ) 𝑀𝑛 = 3738000 𝑁𝑚𝑚 = 3,74 𝐾𝑁𝑚
𝑃𝑛 = 3,74∗4 1,6

## 𝑃𝑛 = 9,35 𝐾𝑁
Hasil penelitian yang dilakukan dengan metode eksperimen dan analisis teoritis dihasilkan kapasitas lentur dan beban maksimum pelat beton bertulang bambu ampel, momen kapasitas lentur pelat beton bertulang bambu haur eksperimen 1,32 kN.m , sedangkan untuk momen kapasitas lentur beton bertulang bambu haur analisis 3,74 KNm. Selain kapasitas lentur dihasilkan juga beban maksimum yang didapatkan, beban maksimum pelat beton bertulang bambu eksperimen 13,23 kN, sedangkan beban maksimum secara teoritis dihasilkan 9,35 KN. Kemudian dihitung perbandingan hasil analisis teoritis dengan hasil eksperimen menggunakan rumus:
Kapasitas lentur:
𝜌𝑘 = 𝑘1−𝑘2 𝑘2 𝑥100%
𝜌𝑘 = 3,74−1,32 3,74 𝑥100% = 64,7%
Beban Maksimum :
𝜌𝑘 = 𝑘1−𝑘2 𝑘2 𝑥100%
𝜌𝑘 = 13,23−9,35
13,23 𝑥100% = 29,33 %
Sehingga didapat nilai perbandingan selisih antara kapasitas lentur eksperimen dengan kapasitas lentur analisis sebesar 64,7%, dan nilai perbandingan selisih antara beban maksimum eksperimen dengan beban maksimum analisis sebesar 29,33%.

## B. Lendutan
Lendutan teoritis dihitung dengan menggunakan I kritis, dihitung ketika pelat pertama retak, dan modulus Young pelat dari pengujian:
∆ = 𝑃.𝑙³ 48𝐸𝐼
∆= 924,65 𝑥 200 3
48 𝑥 19183,83 𝑥 13096,84 = 0,613 mm

## C. Kekakuan
Di  dunia  nyata,  arah  hubungan  antara  beban  lentur  adalah  garis  lurus  dengan  perilaku  elastis sempurna.  Kekakuan  pelat  beton  dapat  diperkirakan  dengan  menggunakan  teori  sistem  ikatan menggunakan modulus Young beton  (Ec), modulus Young bambu  (E-bambu), dan momen inersia ikatan. Untuk menghitung momen inersia penampang (I) diperlukan peninjauan terhadap luas tulangan (As). Pada  dasarnya  perhitungan  momen  inersia  penampang  pada  system  komposit  dilakukan  dengan  cara mengasumsikan  penampang  menjadi  satu  jenis  material  penyusun  kompositnya.  Karena  besar  modulus elastisitas dari beton (Ec) lebih besar dari modulus tulangan (E bambu), maka dilakukan perhitungan momen inersia penampang dengan cara mengganti luas beton dengan luas bambu.
Diketahui,
As : 50,24 mm² d : 80 mm E bambu : 781,6 Mpa Ec : 19183,83
Penyelesaian:
∆= 𝑃.𝑙³ 48𝐸𝐼 𝑘 = 𝑃 ∆ 𝑘 = 48𝐸𝐼 𝑙³
𝑘 = 48 𝑥 19183,83 𝑥 16626666,6 200 3 𝑘 = 191377,88 𝑁 𝑚𝑚 ⁄ = 19137,79 𝑘𝑔 𝑚𝑚 ⁄
Dari hasil perhitungan didapat nilai perbandingan selisih antara kapasitas lentur eksperimen dengan kapasitas lentur  analisis  sebesar  64,7%,  dan  nilai  perbandingan  selisih  antara  beban  maksimum  eksperimen  dengan beban maksimum analisis sebesar 29,33%. Dari perbandingan tersebut dapat dilihat perbedaaan yang sangat jauh antara hasil perhitungan teoritis dengan hasill dari eksperimen, hal ini disebabkan karena pada pengujian eksperimen dapat terjadi kesalahan dalam penyusunan pembuatan benda uji, sehingga nilai yang dihasilkan pada pengujian ekperimen dapat lebih kecil dari hasil analisis.

## IV. KESIMPULAN
Dari hasil  analisis  dan  pembahasan mengenai  kuat lentur  pelat  beton  bertulang  bambu ampel,  maka  dapat diambil beberapa kesimpulan. Besarnya nilai kapasitas Lentur (Mn) pelat beton bertulang Bambu ampel yaitu sebesar 3,74 KN/m dengan Nilai P maksimum yaitu 9,35 KN. Besar nilai Lendutan yang terjadi pada pelat beton  bertulang  bambu ampel  yaitu  sebesar  0,913 mm.  Besar  nilai  kekakuan  pelat  beton  bertulang  bambu ampel  yaitu  sebesar  19137,79  kg/mm.  Perbandingan  selisih  kapasitas  lentur  eksperimen  dengan  analisis sebesar 64,7 %.  Perbandingan selisih beban maksimum eksperimen dengan analisis sebesar 29,33 %. Dari penelitian  ini  disarankan  untuk  peneliti  selanjutnya  dengan  bambu  yang  dilakukan  perawatan  khusu terlebihdulu  untuk  mengurangi  pengerutan  yang  terjadi  dengan  menggunakan  pelapisan  bambu  dengan pelapisan cat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] S. B. B. I, “Modul kuliah struktur beton bertulang i,” 2009.
[2] I. Puluhulawa, J. T. Sipil, N. Bengkalis, J. B. Alam, and S. Alam, “Kapasitas Lentur Perkuatan Pelat
Beton Bertulang Menggunakan Kabel Baja Dan Mortar,” vol. 5, no. 1, pp. 69–68, 2015.
[3] S. Id, “Skripsi Lutfi.” 2022.
[4] H. Penelitian and D. A. N. Pembahasan, “I 1 2 3”.
[5] A. S. Budi and K. A. Sambowo,  “Kajian Kapasitas Lentur Plat Beton Bertulangan Bambu Wulung Polos (Alternatif Pengganti Tulangan Baja Pada Plat Lantai),” e-Jurnal MATRIKS Tek. SIPIL , vol. 2, no. 2, pp. 190–196, 2014.
[6] J.  Karya  and T.  Sipil,  “PERENCANAAN  STRUKTUR  GEDUNG  KULIAH  DI YOGYAKARTA,” Halaman, 2014.
[7] A. S. Gumilar and E. Walujodjati, “Analisis Lentur Balok Beton Dengan Bundel Tulangan,” J. Konstr. , vol. 19, no. 1, pp. 303–312, 2022, doi: 10.33364/konstruksi/v.19-1.987.
[8] D. G. Jati, “Pemodelan Elemen Hingga Non Linier Pelat Satu Arah Beton Bertulang Berongga Bola,” J. Tek. Sipil , vol. 12, no. 4, pp. 233–240, 2016, doi: 10.24002/jts.v12i4.631.
[9] D.  N.  Lailasari,  S.  M.  Dewi,  and  D.  Nuralinah,  “Analisis  Dan  Eksperimen  Pelat  Beton  Bertulang Bambu Lapis Styrofoam,” Rekayasa Sipil , vol. 9, no. 3, pp. 211–218, 2016.
[10]  S. A. P. Rosyidi, N. Wukirasih, and S. Siegfried, “Menentukan Modulus Elastisitas Stabilisasi Subgrade Berbasis Defleksi,” J. Rekayasa Sipil , vol. 18, no. 1, p. 1, 2022, doi: 10.25077/jrs.18.1.1-16.2022.
[11]  D. Indrawati, I. Yasin, A. Priyanto, L. Belakang, R. Masalah, and T. Penelitain, “Analisis Eksperimental Kekuatan Pelat Beton Menggunakan Material Komposit Zinc,” pp. 11–20.
[12]  2847:2013  SNI,  “Persyaratan  Beton  Struktural  untuk  Bangunan  Gedung,” Bandung  Badan  Stand. Indones. , pp. 1–265, 2013.
[13]  G. Berprestasi, “BAB 2. Tinjauan pustaka dan landasan teori - Fuzzy AHP.,” no. 1982, pp. 43–60, 2011.