## Eksperimental Variasi Sambungan dengan Alat Sambung Pasak terhadap Kuat Geser Balok Bambu Laminasi
Zulmahdi Darwis 1 , Hendrian Budi Bagus Kuncoro 2 , Aditya Pratama 3 1, 2,3 Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jenderal Sudirman km. 03 Cilegon, Banten zulmahdi180617@gmail.com
Diterima redaksi: 5 Maret 2021 | Selesai revisi: 6 April 2021 | Diterbitkan online : 28 April 2021

## ABSTRAK
Sambungan  adalah  bagian  terpenting  pada  suatu  sistem  struktur.  Bentuk  sambungan  dan  alat sambung berpengaruh terhadap beban yang diampu oleh struktur kayu tersebut. Bentuk sambungan dan alat sambung umumnya biasa digunakan pada kayu, sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut untuk diterapkan pada bambu laminasi.
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  membuat  spesimen  benda  uji  balok  bambu  laminasi  tanpa sambungan dan 3 variasi balok bambu laminasi dengan bentuk sambungan berbeda dengan perekat Rajawali PVAC dan pasak diameter 7 mm sebagai alat sambung dengan jarak antar pasak 15 cm. Dimensi balok yang dibuat berukuran 100 cm x 5 cm x 10 cm tanpa menggunakan kulit luar bambu. Pengujian menggunakan mesin UTM dengan pembebanan dua titik yang memiliki jarak antar beban sebesar 250 mm.
Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  penggunaan  alat  sambung  dengan  variasi  bentuk  sambungan terhadap  kekuatan  memiliki  nilai  yang  berbeda.  Kekuatan  balok  tertinggi  ada  pada  balok  tanpa sambungan  dengan  nilai  rata-rata  pembebanan  21,4  KN,  pada  balok  yang  menggunakan  variasi sambungan nilai kekuatan tertinggi terdapat pada sambungan lurus dengan nilai rata-rata 8,53 KN. Nilai  tegangan  geser  pada  balok  dengan  sambungan  lurus  berkait,  lurus,  miring,  dan  tanpa sambungan menghasilkan nilai rata-rata secara berurutan sebesar 3,845 MPa, 1,421 MPa, 2,445 MPa, dan  6,232  MPa.  Hasil  dari  pengujian  ini  terdapat  perbedaan  yang  signifikan,  yaitu  pengaruh penggunaan variasi sambungan terhadap kuat geser balok bambu laminasi.
Kata kunci: bentuk sambungan, kapasitas geser, variasi sambungan, sambungan balok bambu

## ABSTRACT
The connection is the most important part in a structural system. The shape of the connection and the connection tool affect the load carried by the wooden structure. The form of joints and jointing tools are commonly used in wood, so further research is needed to be applied to laminated bamboo. This research was conducted by making specimens of specimens of laminated bamboo beams without joints and 3 variations of laminated bamboo beams with different connection shapes with Rajawali PVAC adhesives and 7 mm diameter pegs as joints with 15 cm spacing between pegs. The dimensions of the beam are made measuring 100 cm x 5 cm x 10 cm without using the outer skin of bamboo. Testing uses a UTM machine with two-point loading that has a distance between loads of 250 mm. The results showed that the use of connecting devices with variations in the shape of the connection to the strength has a different value. The highest beam strength is in the beam without a connection with an average loading value of 21.4 KN, in the beam that uses a variation of the connection the highest strength value is in a straight connection with an average value of 8.53 KN. The value of shear  stresses  on  beams  with  straight,  hooked,  oblique,  and  non-connected  joints  produces  an average value of 3,845 MPa, 1,421 MPa, 2,445 MPa and 6,232 MPa respectively. The results of this test are significant differences, namely the effect of the use of a variety of joints on the shear strength of laminated bamboo beams.
Keywords: connection form, shear capacity , connection variatio, bamboo beam joints
1. Pendahuluan
Bambu  merupakan  salah  satu  alternatif yang  dapat  menggantikan  peran  kayu sebagai  bahan  bangunan  dikarenakan bambu  merupakan  tanaman  yang  lebih cepat tumbuh dibandingkan kayu. Kekuatan bambu yang tinggi dan kualitas bambu  yang  baik  menjadikan  bambu sebagai alternatif utama sebagai pengganti  kayu  baik  sebagai  bahan bangunan maupun furniture bangunan.
Bambu laminasi merupakan rekayasa struktur  dalam  rangka  pemenuhan kebutuhan  bahan  bangunan.  Bambu laminasi dibuat dengan cara membelah  bambu  menjadi  beberapa bilah  kemudian  dibentuk  dengan sistem  perekatan  dan  di  press.
Kelebihan  dari  sistem  ini  adalah bambu  laminasi  dapat  dibuat  dalam berbagai  ukuran  yang  bermacam- macam.
Sambungan adalah bagian terpenting pada  suatu  sistem  struktur.  Banyak bentuk  dari  tipe  sambungan  yang dapat  digunakan  pada  struktur  kayu, dari tipe sambungan berbentuk miring hingga  berbentuk  mendatar.    Bentuk sambungan  berpengaruh  terhadap beban yang diampu oleh struktur kayu tersebut, selain memperhatikan bentuk  sambungannya  maka  alat sambung    merupakan  bagian  dari kekuatan sambungan yang tidak bisa diabaikan. Alat sambung yang umum digunakan  adalah  paku,  baut,  dan pasak yang masing-masing mempunyai kelemahan dan kelebihan tersendiri.  Bentuk  sambungan  dan alat sambung tersebut umumnya biasa digunakan  pada  kayu,  sehingga diperlukan  penelitian  lebih  lanjut untuk diterapkan pada bambu laminasi.
Pada  penelitian  ini,  dibuat  balok bambu laminasi tanpa sambungan dan
tiga  balok  bambu  laminasi  dengan bentuk  sambungan  berbeda  dengan pasak  dan  perekat  sebagai  alat sambung, sehingga dapat dibandingkan perbedaan antara
kekuatan  geser  dari  balok  bambu laminasi  tanpa  sambungan  dengan balok bambu laminasi dengan sambungan.
2. Tinjauan Pustaka
2.1. Bambu Petung
Bambu  Petung  ( Dendrocalamus  asper ) memiliki  aneka  nama  lokal  seperti bambu  betung,  buluh  petung,  bulu botung, oloh otong, trieng betong, lewuo guru, dan lain-lain. Bambu petung adalah satu  jenis  bambu  yang  memiliki  tinggi batang  sekitar  14  –  15  m.  Panjang  ruas pada  bagian  pangkal  sekitar  20  cm, semakin  ke  arah  ujung  batang  maka semakin  panjang  hingga  mencapai  40  – 60 cm. Diameter bambu berkisar 14 -18 cm dengan ketebalan batang 20 – 40 mm. Bambu  petung  sedikit  rentan  terhadap rayap  tanah,  rayap  kayu  kering  dan bubuk  kayu  kering  sehingga  bambu petung perlu diawetkan sebelum digunakan.  Dalam  hal  penggunaannya, bambu  ini  baik  digunakan  untuk konstruksi, furniture bagian tertentu, dan kerajinan.

## 2.2. Balok Bambu Laminasi
Pada awalnya ide dasar dalam pembuatan bambu kaminasi adalah teknologi laminasi yang telah lama diterapkan pada kayu  yaitu  glulam  ( glued  laminated timber ) [1].
Bambu laminasi merupakan produk yang dibuat dengan merekatkan dua atau lebih lapisan  bahan  menjadi  satu  yang dibedakan  menjadi  lamina  menyilang ( cross )  dan  lamina  sejajar  ( parallel ). Lamina  menyilang  merupakan  lapisan yang  disusun  secara  menyilang  satu dengan  yang  lain,  sedangkan  lamina sejajar  adalah  lapisan  yang  disusun sejajar antara satu dengan yang lain [2].
Pada penelitian ini bilah bambu laminasi direkatkan  menggunakan  lem  Rajawali PVac  dengan  metode  perekatan  MDGL ( Multilayer Double Glue ) atau pelaburan dua  sisi  dan  disambung  menggunakan pasak pada bagian sambungan balok.

## 2.3. Bentuk Sambungan dan Pasak
Desain sambungan didasarkan pada nilai kekuatan  pada  sebuah  alat  penyambung yang telah dimodifikasi dengan geometri sambungan  dan  kondisi  penggunaannya (Soltis  et  al.  1985).  Sambungan  balok bambu laminasi adalah sebuah konstruksi untuk  menyatukan  dua  atau  lebih  balok bambu laminasi untuk memenuhi kebutuhan  panjang,  lebar,  atau  tinggi tertentu  dengan  bentuk  konstruksi  yang sesuai  dengan  gaya-gaya  yang  akan bekerja  pada  balok  bambu  laminasi tersebut sesuai penggunaan konstruksinya. Tipe  sambungan  pada balok  bambu  laminasi  sama  dengan sambungan kayu pada umumnya tergantung pada gaya yang akan bekerja pada  balok  tersebut  dan  juga  kegunaan dari balok tersebut.
Pasak  mempunyai  efisiensi  terbesar kedua  setelah  perekat.  Material  pasak harus  menggunakan  bahan  kayu  yang keras  ,  besi  atau  baja  [3]. Soltis  et  al. (1987)  menuliskan  bahwa  kekuatan lateral pada suatu sambungan berhubungan  erat  dengan  berat  jenis, diameter  pasak  dan  arah  pembebanan yang terjadi.

## 2.4. Metode EYM
Analisa  kekuatan  pasak  sebagai  alat sambung  menggunakan  metode  EYM ( European Yield Modeling ). 2.4.1. Mode I m Z y = D t m F em (1)
2.4.2. Mode I s Z y = D t m F em R t R e (2)

## 2.4.3. Mode II
Z y = D t m F em R t R e (3)
⎣ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎡ + 2 1 +   + + − (1 +  ) (1 +  ) ⎦ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎤ 2.4.4. Mode III m Z y = D t m F em 1 + 2R e (4) ⎣ ⎢ ⎢ ⎡ 2 ( 1 +R e ) + 2F y (1+ 2R e )R t 2 3 F em ( t m D ) 2 -1 ⎦ ⎥ ⎥ ⎤ 2.4.5. Mode III m Z y = D t m F em R t (2 + R e ) (5) 2 (1+ R e ) R e + 2F y (2+ R e ) 3 F em ( tm D ) 2 2.4.6. Mode IV
Z y = 2 F em F y 3 (1 + R e ) (6)

## 2.5. Kekakuan Balok Laminasi
Momen  menyebabkan  terjadinya  lentur pada  struktur  balok.  Semakin  besar momen tersebut, akan semakin besar pula lenturan  yang  diakibatkannya,  sehingga menimbulkan kelengkungan pada balok. Dalam  hubungannya  dengan  momen lentur. berlaku (Persamaan 7) dan secara numeris  harga  kelengkungan  dapat diperoleh dari (Persamaan 8).
1
ρ = M EI (7)
φ = ∆ ! (8)
Kekakuan  adalah  kemampuan  suatu elemen untuk bersifat kaku/tidak elastis. Kekakuan  balok  didefinisikan  sebagai hasil bagi antara beban dan lendutan dan dihitung  dengan  (Persamaan  9).  Dalam hal ini terdapat hubungan antara lendutan dan faktor kekakuan untuk tipe pembebanan  dua  titik  seperti  yang ditunjukkan dalam (Persamaan 10):
k = P δ
(9)
δ = P b  3 l 2 -4b 2
24 EI (10)

## 2.6. Momen Internal dan Eksternal
Momen  dan  gaya  yang  bekerja  pada suatu  benda  dapat  berupa  internal  atau eksternal.  Momen  internal  dan  momen eksternal haruslah sama, sehingga tercapai  kesetimbangan  suatu  struktur. Gaya  yang  bekerja  pada  suatu  struktur disebut  eksternal  (misal  berat  sendiri suatu  struktur).  Gaya-gaya  dan  momen yang  timbul  di  dalam  struktur  sebagai respons terhadap gaya eksternal yang ada disebut  internal  (misal  gaya  terik  di dalam  batang).  Pada  perhitungan  balok bambu laminasi momen eksternal diambil  dari  momen  maksimal  yang terjadi pada saat pembebanan, yaitu:
M max = " # 3 (11)
Sedangkan  untuk  perhitungan  momen internal  dilakukan  dengan  metode  pias dengan prosedur sebagai berikut: a. Menentukan  jumlah  pias  yang  akan digunakan;
b. Regangan  =  kelengkungan  balok  x jarak Pias;
c. Tegangan  =  persamaan  garis  dari grafik  tegangan  –  regangan  dengan variabel x adalah regangan;
d. Luas pias   = delta pias x lebar pias;
e. Jarak  pias  ke  garis  netral  =  ½  jarak delta  Pias  baru  ditambah  delta  pias sebelumnya;
f. Statis momen   = jarak pias ke garis netral x luas pias;
g. Gaya Pias   = luas pias x tegangan.

## 2.7. Tegangan Geser
Selain  tegangan  geser  berarah  vertikal pada  balok,  ada  pula  tegangan  geser berarah horizontal pada balok. Tegangan geser horizontal dapat mencegah gelincir.  Selama  materialnya  mampu memikul  tegangan  geser  horizontal  ini, balok  tersebut  teteap  utuh  terhadap
kerusakan geser. Untuk menghitung nilai tegangan  geser  pada  balok  dapat menggunakan cara sebagai berikut:
F v = V Q I b (12)

## 3. Metodologi Penelitian
Gambar 1. Metodologi Penelitian

## 3.1. Bahan Penelitian
Bahan-bahan  yang  digunakan  pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

## 3.1.1. Bambu Petung
Bambu  yang  digunakan  untuk bahan balok laminasi dan pembuatan  pasak    diambil  pada bagian  tengah  batang  dan  tidak memakai kulit luar,
3.1.2. Bahan Perekat
Bahan  perekat  yang  digunakan adalah Rajawali PVac.

## 3.1.3. Pasak
Pasak  ini  sendiri  terbuat  dari bambu dengan diameter 7 cm dan tinggi 10 cm.
3.2. Peralatan Penelitian Peralatan penelitian dibagi menjadi dua, yaitu  peralatan  untuk  pembuatan  benda uji dan peralatan untuk pengujian benda uji, baik sifat fisik maupun sifat mekanik.
3.2.1. Peralatan Pembuatan Benda Uji
Alat-alat  yang  digunakan  untuk pembuatan benda uji yakni:
a. Alat  kempa  dari  kanal  baja yang sudah dimodifikasi;
b. Mesin penyerut (planner);
c. Wire saw;
d. Jig saw;
e. Gerinda kayu;
f. Bor duduk.
3.2.2. Alat-Alat Pelengkap
Antara  lain:  Meteran/mistar  ukur, neraca,  klem  penjepit,  wadah perekat  beserta  pengaduk  (stik), tang  catut,  kunci  baut,  golok, gergaji dan pisau cutter.
3.2.3. Peralatan  Pengujian  Fisik  dan
Mekanik a. Mesin pengujian mekanik UTM (Universal Testing Machine) dipergunakan  untuk pengujian sifat mekanika balok lamina. b. Dial, untuk membaca penurunan bambu secara manual.

## 3.3. Benda Uji
Benda uji balok laminasi dibuat sebanyak 12 balok ukuran 10 cm x 5 cm dengan 3
variasi  tipe  smbungan  sembayak  3 ulangan  dan  1  variasi  tanpa  sambungan dengan 3 kali ulangan.
(a) (b) (c) (d) Keterangan : (a). Balok tanpa sambungan (BN) (b). Balok sambungan lurus berkait (SP 1) (c). Balok sambungan lurus  (SP 2) (d). Balok sambungan miring  (SP 3)
Gambar 2. Bentuk Sambungan Balok Bambu
Laminasi Tabel 1. Jumlah Benda Uji Balok Bambu Nama benda uji Jumlah (buah) BN 3 SP 1 3 SP 2 3 SP 3 3 Total 12

## 3.4. Pengujian Balok Laminasi
Pengujian balok laminasi dilakukan pada tumpuan  sederhana  (sendi-rol)  dengan dua buah titik pembebanan. Dari setting ini  diharapkan  terjadi  keruntuhan  geser pada ujung balok.

## 3.5. Cara Analisis
Analisis dilakukan dengan cara membandingkan  nilai  kekuatan  balok bambu laminasi tanpa sambungan dengan  balok  bambu  laminasi  dengan sambungan, sehingga mendapatkan hasil perbandingan kekuatan dan tipe sambungan  yang  efektif  untuk  balok bambu aminasi.
4. Analisis dan Pembahasan
4.1 Hasil Uji Kadar Air
Tabel 2. Data Hasil Uji Kadar Air Pembanding Rata-rata Kadar Air Pritanto et al (2019) [4] Darwis et al (2016) [5] Aditya Pratama (2019) 12,83 % 18,02 % 34,51 %

## 4.2 Kerapatan
Nilai  yang  didapatkan  pada  pengujian sebesar  0,67  gr/cm 3 .  Prayitno  (1996) dalam Rina (2010) Menyebutkan bahwa untuk  kerapatan  kayu  kurang  dari  0,4 gr/cm3 termasuk kayu ringan, kerapatan kurang  dari  0,55  gr/cm3  termasuk  kayu sedang  dan  kerapatan  kurang  dari  0,72 gr/cm3  termasuk  kayu  berat.  Pada pengujian  kerapatan  bambu  yang  diuji termasuk dalam kategori kayu berat.
4.3 Kekuatan Balok Bambu Laminasi 4.3.1. Balok Tanpa Sambungan
Gambar 3. Grafik Hubungan Beban- Lendutan dan Kekakuan-Lendutan Balok Tanpa Sambungan
Nilai  rata-rata  beban  balok  sebesar  21,4 KN dan kekakuan rata-rata sebesar 3,141 KN/mm.
4.3.2. Balok Sambungan Lurus Berkait
Gambar 4. Grafik Hubungan Beban- Lendutan dan Kekakuan-Lendutan Balok Sambungan Lurus Berkait
Nilai  rata-rata  beban  balok  sebesar  6,6 KN dan kekakuan rata-rata sebesar 1,593 KN/mm.

## 4.3.3. Balok Sambungan Lurus
Gambar 5. Grafik Hubungan Beban- Lendutan dan Kekakuan-Lendutan Balok Sambungan Lurus
Nilai rata-rata beban balok sebesar 8,533 KN dan kekakuan rata-rata sebesar 5,776 KN/mm.
4.3.4. Balok Sambungan Miring
Gambar 6. Grafik Hubungan Beban- Lendutan dan Kekakuan-Lendutan Balok Sambungan Miring
Nilai  rata-rata  beban  balok  sebesar  5,5 KN dan kekakuan rata-rata sebesar 2,332 KN/mm.

## 4.4 Momen Internal dan Eksternal
Tabel 3. Momen Internal dan Eksternal Balok Bambu Laminasi Benda Uji Momen Rasio Eksternal Internal KNmm Rata-rata KNmm Rata-rata Balok Normal 4375 5350 1713.311 1682.221 3.180 5825 1713.311 5850 1620.041 Sambungan Lurus Berkait 1675 1650 865.543 960.255 1.718 1800 1244.718 1475 770.503 Sambungan Lurus 2100 2125 483.406 354.753 5.990 2075 290.639 2200 290.214 Sambungan Miring 1475 1375 960.300 610.181 2.253 1300 483.406 1350 386.838
Hasil  yang  diperoleh  dari  proes  analisa menunjukkan  bahwa  nilai  rata-rata momen  eksternal  lebih  besar  dibanding nilai rata-rata momen internal. Perbedaan nilai yang terjadi kemungkinan disebabkan oleh faktor-faktor lain yaitu:
a. Penggunaan bentuk sambungan yang berbeda terhadap kekuatan balok bambu laminasi.
b. Sifat fisika dan mekanika
c. Bambu penyusun balok laminasi yang tidak homogen.

## 4.5 Tegangan Geser
Tabel 3. Momen Internal dan Eksternal Balok Bambu Laminasi Benda Uji Tegangan Geser Penurunan Kuat Geser % Mpa Rata-rata Balok Normal 6.853 6.232 0.00% 5.362 6.481 Sambungan Lurus Berkait 3.468 3.845 38.31% 4.982 3.084 Sambungan Lurus 1.933 1.421 77.20% 1.163 1.166 Sambungan Miring 3.851 2.445 60.77% 1.933
Nilai terbesar dari variasi sambungan dan penggunaan  pasak  pada  balok  bambu laminasi  terhadap  kuat  geser  balok
laminasi  didapat  pada  sambungan  SP  1 dengan rata-rata 3,845 MPa. Penggunaan bentuk sambungan mempengaruhi kekuatan  geser  dari  balok  sambungan, hal  ini  terbukti  pada  penurunan  yang hanya  38,31 %  pada sambungan  berkait dari  balok  tanpa  sambungan,  berbeda dengan  balok  tanpa  sambungan  berkait yang  memiliki  penurunan  geser  sebesar 60%  –  70%  terhadap  balok  tanpa sambungan.
5. Kesimpulan dan Saran
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan  pembahasan  dan  tujuan terhadap penelitian yang telah dilakukan dapat ditarik beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut:
a. Pengujian  geser  pada  balok  laminasi dengan  sambungan  lurus  berkait, sambungan lurus, sambungan miring, dan balok tanpa sambungan menghasilkan  kekuatan  geser  rata- rata  secara  berurutan  sebesar  3,845 MPa,  1,421  MPa,  2,445  MPa,  dan 6,232  MPa.  Hasil  dari  pengujian  ini didapatkan  kekuatan  geser  untuk masing-masing  tipe  sambungan  ada perbedaan  yang  signifikan  yang dipengaruhi  oleh  bentuk  sambungan, dan  kekuatan  geser  terbesar  pada sambungan lurus berkait dengan nilai 3,845  MPa  mempunyai  perbedaan
sebesar  38,31%  dari  balok  tanpa sambungan.
b. Kegagalan  pada  bambu  laminasi tanpa  sambungan  terdapat  pada masing-masing ujung bambu sedangkan untuk bambu yang
menggunakan  sambungan  dan  pasak sebagai  alat  sambung  memiliki kegagalan pada sambungan.
5.2 Saran
Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan  untuk  penelitian  balok bambu laminasi:
a. Penelitian  ini  dapat  dilanjutkan dengan menggunakan
alat
sambung lain seperti baut, plat dan macam  alat  sambung  lainnya untuk  dapat  membuat  sambungan balok  memiliki  kekuatan  yang sama dengan balok tanpa sambungan  atau  bahkan  dapat memiliki  kekuatan  yang  lebih tinggi.
b. Pabrikasi balok laminasi ini
sebaiknya  dilakukan  pengecekan alat  untuk  dapat  benar-benar berjalan dan dapat bekerja dengan baik.
c. Dalam pengolahan bambu sebaiknya  gunakan  sarung  tangan serta  alat safety lainnya  demi menghindari kecelakaan kerja.

## 6. Daftar Pustaka
[1] Budi, A. S. (2011). Pengaruh Tekanan Kempa  Terhadap  Keruntuhan  Lentur Balok  Bambu  Laminasi. Media Teknik Sipil , 11 (2), 70-77.
[2] Brown,  HP.,  Panshin  A.J.,  and
Forsmith  C.C.  (1952).  Text  book  of Wood Technology Vol.11. Mcgrawhill. NewYork.
[3] Anonim,  Peraturan  Konstruksi  Kayu Indonesia, Ni-5 PKKI. (1961). Departemen Pekerjaan Umum.
[4] Priyanto,  A.,  &  Yasin,  I.  (2019). Pemanfaatan Laminasi Bambu Petung Untuk  Bahan  Bangunan. Science
Tech:  Jurnal  Ilmu  Pengetahuan  dan Teknologi , 5 (2), 23-39.
[5] Darwis,  Z.,  &  Soelarso,  S.  (2016).
Pengaruh  Penggunaan  Pasak  Dengan Variasi  Jarak  (10cm,  15cm,  20  Cm) Terhadap Kuat Lentur Balok Laminasi  Bambu  (Dendrocalamus
Asper). Fondasi: Jurnal Teknik Sipil , 5 (2).