ANALISIS GESER PADA BALOK BAMBU SUSUN VERTIKAL MENGGUNAKAN PERKUATAN CARBON FIBER REINFORCED POLYMER (CFRP)

Abstract

Abstract

Bamboo is a type of building material that has been used by humans for a long time. The strength of bamboo which can be matched with steel makes it popular as a construction material, especially in Asia. However, bamboo has several drawbacks in its use as a construction material, such as the difficulty of combining several layers of bamboo to work together and work together. One of the reasons why it is difficult for the bamboo to stick together is the weak shear strength of the bamboo in the direction of the fibers. Therefore, research is needed to increase the strength of bamboo in resisting shear loads in the direction of the grain.

In general, the flow of this research is stacked bamboo beams with reinforcement and without shear reinforcement using CFRP. The numerical analysis will be carried out with solid element modeling using the Midas Gen 2019 program. Then the results of the two numerical analyzes will be discussed and compared. Shear analysis on stacked bamboo beams with carbon fiber reinforcement using bamboo which has a diameter of + 10 cm, with a bamboo wall thickness of + 1 cm. The CFRP used in this research is using a type of fiber with the fiber used is a type of unidirectional mat (UDM). As the name suggests, this sheet has one direction of fiber, the arrangement of fibers is maximized in one direction so that it can withstand loads whose orientation matches the direction of the fiber, these sheets are usually used for beams and frames.

Based on the results of the analysis carried out on stacked bamboo beams without CFRP reinforcement and using CFRP reinforcement, it can be concluded that the CFRP reinforcement reduces the compressive stress experienced by bamboo with the CFRP reinforcement in the shear connector area by 79.64%, increasing the shear stress. That occurs in steel shear connectors when reinforced with CFRP is 55.57%.

 Keywords: Bamboo, CFRP, Shear, Stress

Abstrak

Bambu adalah salah satu jenis bahan bangunan yang sudah lama digunakan oleh manusia. Kekuatan bambu yang dapat dapat disandingkan dengan baja membuatnya populer sebagai bahan konstruksi, terutama di Asia. Namun, bambu memiliki beberapa kekurangan dalam penggunaannya sebagai bahan konstruksi, seperti sulitnya menggabungkan beberapa susun bambu agar dapat menyatu dan bekarja secara bersamaan. Salah satu hal yang menjadi penyebab sulitnya bambu tersebut dapat menyatu adalah lemahnya kekuatan geser bambu pada searah serat. Oleh karena itu, diperlukan penelitian untuk meningkatkan kekuatan bambu dalam menahan beban geser searah serat.

Secara umum alur penlitian ini ialah balok bambu susun dengan perkuatan dan tanpa perkuatan geser menggunakan CFRP akan dilakukan analisis numerik dengan pemodelan solid elment menggunakan program Midas Gen 2019. Kemudian kedua hasil analisis numerik tersebut akan dibahas dan dibandingkan. Analisis geser pada balok bambu susun dengan perkuatan carbon fiber menggunakan bambu yang memiliki ukuran diameter + 10 cm, dengan ketebalan dinding bambu + 1 cm. CFRP yang digunakan dalam penelitian ini ialah menggunakan jenis fiber dengan serat yang digunakan ialah jenis unidirectional mat (UDM). Seperti namanya, lembaran ini memiliki satu arah serat, susunan fiber dimaksimalkan pada satu arah sehingga dapat menahan beban yang orientasinya sesuai dengan arah fiber, lembaran ini biasanya digunakan untuk balok dan frame.

Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan pada balok bambu susun tanpa perkuatan CFRP dan dengan menggunakan perkuatan CFRP dapat diambil kesimpulan bahwa perkuatan CFRP tersebut justru membuat penurunan tegangan desak yang dialami oleh bambu dengan adanya perkuatan CFRP pada daerah shear connector sebesar 79,64%, peningkatan tegangan geser yang terjadi pada baja shear connector ketika diberi perkuatan CFRP sebesar 55,57%.

Kata kunci: Bambu, CFRP, Geser, Tegangan