ILMU BAHAN BANGUNAN : BAMBU SEBAGAI TIANG PANCANG

Pendahuluan 
1. Latar belakang
Pembangunan suatu kontruksi, pertama-tama sekali yang dilaksanakan dan dikerjakan dilapangan adalah pekerjaan pondasi (struktur bawah) baru kemudian melaksanakan pekerjaan struktur atas. Pembangunan suatu pondasi sangat besar fungsinya pada suatu kontruksi. Secara umum pondasi didefinisikan sebagai bahan bangunan bawah tanah yang meneruskan beban yang berasal dari berat bahan bangunan itu sendiri dan beban luar yang bekerja pada bangunan ketanah yang disekitarnya.
Struktur bawah sebagai pondasi juga secara umum dapat dibagi dalam dua jenis yaitu pondasi dangkal dan pondasi dalam. Pemilihan jenis pondasi ini tergantung kepada jenis stuktur atas, apakah teermasuk kontruksi beban ringan atau beban berat dan juga jenis tanahnya. Untuk kontruksi beban ringan dan kondisi lapiasan tanah permukaan cukup baik, biasanya jenis pondasi dangkal sudah memadai. Tetapi untuk kontruksi beban berat biasanya jenis pondasi dalam adalah menjadi pilihan, dan secara umum permasalahan perencanaan pondasi dalam lebih rumit dari pondasi dangkal.
Untuk hal ini penulis mencoba mengkonsentrasikan makalah ini kepada permasalahan pondasi dalam, yaitu tiang pancang. Pondasi tiang pancang adalah batang yang relative panjang dan langsing yang digunakan untuk menyalurkan beban pondasi melewati lapisan tanah dengan daya dukung rendah lapisan tanah keras yang mempunyai kapasitas daya dukung tinggi yang relative cukup dalam dibanding pondasi dangkal. Daya dukung tiang pancang diperoleh dari daya dukung ujung (end bearing capacity) yang diperoleh dari tekanan ujung tiang dan daya dukung geser atau selimut (friction bearing capacity) yang diperoleh dari daya dukung gesek atau gaya adhesi antara tiang pancang dan tanah disekelilingnya.

Secara umum tiang pancang dapat diklasifikasikan antara lain: dari segi bahan adatiang pancang bertulang, tiang pancang pretekan, tiang pancang baja, dan tiang pancang kayu.
Tiang pancang berinteraksi dengan tanah untuk menghasilkan daya dukung yang mampu memikul dan memberikan nkeamanan pada struktur atas. Untuk menghasilkan daya dukung yang akurat maka diperlukan suatu penyelidikan tanah yang akurat juga. Ada dua metode yang bisa digunakan dalam penentuan kapasitas daya dukung tiang pancang yaitu dengan menggunakan metode statis dan metide dinamis.


2. Permasalahan
bahan yang menggunakan bambu konstruksi banggunan masih sangat langkah karena orang menilai penggunaan bambu di anggap tidak aman , tidak modern, dianggap ketinggalan jaman tetapi ditangan yang tepat penggunaan bambu sangat lah ekonomis dan dapat bernilai seni yang tinggi sekarang ini penggunaan mulai di kembangkan sebagai bahan pengganti kayu yang sekarang ini keberadaan kayu di pasaran semakin lama semakin langka di sebabkan penibangan liar,pembakaran hutan dan sebagainya,fungsi bambu pun dari tahun ke tahun semakin banyak yang mana dulu hanya sebagai bahan untuk interior saja tetapi sekarang sudah bisa menjadi bahan konstruksi yang sangat kokoh dan berharga ekomoni yang tinggi.
 3. Tujuan
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah :
a.      Menjadikan bambu sebagai bahan pengganti kayu,terutama sebagai bahan tiang pancang.
b.      Mengetahui cara pengawetan bambu untuk tiang pancang.
c.      Mengetahui cara-cara pemancangan menggunakan tiang pancang dari bambu.
d.      Mengetahui keuntungan dan kerugian menggunakan bahan tiang pancang dari bambu.
e.      Mengetahui cara pembuatan tiang pancang dari bambu agar bambu tidak membusuk dalam tanah.
 4. Metode pengumpulan data
Dalan penulisan makalah ini dilakukan beberapa cara untuk dapat mengumpulkan data yang mendukung agar makalah ini dapat selesai dengan baik.beberapa cara yang  dilakukan antara lain :
a.    Pengambilan data lewat internet
Pengambilan data yang diperlukan dengan media internet di akses di warnet-warnet terdekat dan melalui online di kampus dengan menggunakan sarana hotsport yang telah di sediakan di kampus.
b.    Melakukan studi ke perpustakaan
Membaca buku-buku yang berhubungan dengan masalah yang ditinjau untuk penulisan makalah ini.
Bambu sebagai tiang pancang
 1.    Pengertian bambu

Bambu tergolong keluarga Gramineae (rumput-rumputan) disebut juga Hiant Grass (rumput raksasa),berumpun dan terdiri dari sejumlah batang (buluh) yang tumbuh secara bertahap, dari mulai rebung, batang muda dan sudah dewasa pada umur 4-5 tahun.Batang bambu berbentuk silindris, berbuku-buku,     beruas-ruas berongga kadang-kadang masif, berdinding keras,pada setiap buku terdapat mata tunas atau cabang. Akar bambu terdiri atas rimpang (rhizon) berbuku dan beruas,pada buku akan ditumbuhi oleh serabut dan tunas yang dapat tumbuh menjadi batang
Dari kurang lebih 1.000 species bambu dalam 80 genera, sekitar 200 species dari 20 genera ditemukan di Asia Tenggara (Dransfield dan Widjaja, 1995), sedangkan di Indonesia ditemukan sekitar 60 jenis. Tanaman bambu Indonesia ditemukan di dataran rendah sampai         pegunungan dengan ketinggian sekitar 300 m dpl. Pada umumnya ditemukan ditempat-tempat terbuka dan daerahnya bebas dari genangan air.
Dalam kehidupan masyarakat pedesaan di Indonesia, bambu memegang peranan sangat penting. Bahan bambu dikenal oleh masyarakat memiliki sifat-sifat yang baik untuk dimanfaatkan, antara lain batangnya kuat, ulet, lurus, rata, keras, mudah dibelah, mudah dibentuk dan mudah dikerjakan serta ringan sehingga mudah diangkut. Selain itu bambu juga relatif murah dibandingkan dengan bahan bangunan lain karena banyak ditemukan di sekitar pemukiman pedesaan. Bambu menjadi tanaman serbaguna bagi masyarakat pedesaan.
Bambu dalam bentuk bulat dipakai untuk berbagai macam konstruksi seperti rumah, gudang, jembatan, tangga, pipa saluran air, tempat air, serta alat-alat rumah tangga. Dalam bentuk belahan dapat dibuat bilik, dinding atau lantai, reng, pagar, kerajinan dan sebagainya.Beberapa jenis bambu akhir-akhir ini mulai banyak digunakan sebagai bahan penghara industri supit, alat ibadah, serta barang kerajinan, peralatan dapur, topi, tas, kap lampu, alat musik, tirai dan lain-lain. Sering ditemui barang-barang yang berasal dari bambu yang dikuliti khususnya dalam keadaan basah mudah diserang oleh jamur biru dan bulukan sedangkan bambu bulat utuh dalam keadaan kering dapat diserang oleh serangga bubuk kering dan rayap kayu kering.
Tanaman bambu hidup merumpun, kadang-kadang ditemui berbaris membentuk suatu garis pembatas dari suatu wilayah desa yang identik dengan batas desa di Jawa. Penduduk desa sering menanam bambu disekitar rumahnya untuk berbagai keperluan. Bermacam-macam jenis Bambu bercampur ditanam di pekarangan rumah. Pada umumnya yang sering digunakan oleh masyarakat di Indonesia adalah bambu tali, bambu petung, bambu andong dan bambu hitam.
Beberapa kelebihan bambu jika dipergunakan untuk komponen bangunan:
·      Merupakan bahan yang dapat diperbarui (3-5 tahun sudah dapat ditebang),
·      Murah harganya serta mudah pengerjaannya karena tidak memerlukan tenaga terdidik, cukup dengan peralatan sederhana pada kegiatan pembangunan.
·      Mempunyai kekuatan tarik yang tinggi (beberapa jenis bambu melampaui kuat tarik baja mutu sedang), ringan, berbentuk pipa beruas sehingga cukup lentur untuk dimanfaatkan sebagai komponen bangunan rangka,
·      Rumah dari bambu cukup nyaman ditempati,
·      Masa konstruksi cukup singkat sehingga biaya konstruksi menjadi murah.
Kelemahannya adalah dalam penggunaannya kadang-kadang menemui beberapa keterbatasan. Sebagai bahan bangunan, faktor yang sangat mempengaruhi bamboo adalah, sifat fisik bambu (bulat) yang agak menyulitkan dalam pengerjaannya secara mekanis, variasi dimensi dan panjang ruas yang tidak seragam serta mudah diserang oleh organisme perusak seperti bubuk, rayap dan jamur.
 2.    Karakter bambu
 a.    Anatomi bambu

Kolom bambu terdiri atas sekitar 50% parenkim, 40% serat dan 10% sel penghubung (pembuluh dan sieve tubes) Dransfield dan Widjaja (1995). Parenkim dan sel penghubung lebih banyak ditemukan pada bagian dalam dari kolom, sedangkan serat lebih banyak ditemukan pada bagian luar. Sedangkan susunan serat pada ruas penghubung antar buku memiliki kecenderungan bertambah besar dari bawah ke atas sementara parenkimnya berkurang.
b.    Sifat Fisis dan Mekanis bambu
Sifat fisis dan mekanis merupakan informasi            penting            guna memberi petunjuk tentang cara pengerjaan maupun sifat barang yang dihasilkan. Hasil pengujian sifat fisis dan mekanis bamboo telah diberikan oleh Ginoga (1977) dalam taraf pendahuluan. Pengujian dilakukan pada bambu apus (Gigantochloa apus Kurz.) dan bambu hitam (Gigantochloa nigrocillata Kurz.). Beberapa hal yang mempengaruhi sifat fisis dan mekanis bambu adalah umur, posisi ketinggian, diameter, tebal daging bambu, posisi beban (pada buku atau ruas), posisi radial dari luas sampai ke bagian dalam dan kadar air bambu.
c. Sifat Kimia bambu

  Penelitian sifat kimia bambu telah dilakukan oleh Gusmailina dan Sumadiwangs (1988) meliputi penetapan kadar selulosa, lignin, pentosan, abu, silika, serta kelarutan dalam air dingin, air panas dan alcohol benzen. Hasil pengujian menunjukkan bahwa kadar selulosa berkisar antara 42,4% - 53,6%, kadar lignin bambu berkisar antara 19,8% - 26,6%, sedangkan kadar pentosan 1,24% - 3,77%, kadar abu 1,24% - 3,77%, kadar silika 0,10% - 1,78%, kadar ektraktif  (kelarutan dalam air dingin) 4,5% - 9,9%, kadar ekstraktif (kelarutan dalam air panas) 5,3% - 11,8%, kadar ekstraktif (kelarutan dalam alkohol benzene) 0,9% - 6,9%.
3.     Pengertian tiang pancang

Tiang pancang merupakan turunan dari teknik tradisional. yaitu;pantek bambu / dolken. Tiang pancang ini diproduksi di pabrik, dengan berbagai ukuran. Untuk pondasi, tiang pancang ini dimasukkan ke dalam tanah dengan cara dipukul menggunakan mesin pancang atau ditekan menggunakan mesin pres, sampai pada kedalaman tanah keras. Beban yang ditanggung, dihitung dari penampang ujung bawah tiang pancang x daya dukung tanah keras yang dicapai. Daya dukung sisi tidak dihitung (nol).
Pondasi tiang pancang berfungsi meneruskan beban konstruksi ke lapisan tanah yang memberikan daya dukung memadai. Pondasi tiang pancang pada tanah lunak yang tidak sampai tanah keras akan mengalami penurunan akibat pemampatan tanah dasar, karena pada umumnya tanah lunak memiliki sifat pemampatan yang tinggi. Pondasi tiang pancang dipergunakan pada tanah-tanah lembek, tanah berawa, dengan kondisi daya dukung tanah (sigma tanah) kecil, kondisi air tanah tinggi dan tanah keras pada posisi sangat dalam. Tiang pancang bentuknya panjang dan langsing yang menyalurkan beban ke tanah yang lebih dalam. Bahan utama dari tiang adalah kayu, baja (steel), dan beton. Tiang pancang yang terbuat dari bahan ini adalah dipukul, di bor atau di dongkrak ke dalam tanah dan dihubungkan dengan Pile cap (poer). Tergantung juga pada tipe tanah, material dan karakteistik penyebaran beban tiang pancang di klasifikasikan berbeda-beda.tujuan dari pondasi tiang adalah :
a.  untuk menyalurkan beban pondasi ke tanah keras
b.  untuk menahan beban vertical, lateral, dan beban uplift
Struktur yang menggunakan pondasi tiang pancang apabila tanah dasar tidak mempunyai kapasitas daya pikul yang memadai. Kalau hasil pemeriksaan tanah menunjukkan bahwa tanah dangkal tidak stabil & kurang keras atau apabila besarnya hasil estimasi penurunan tidak dapat diterima pondasi tiang pancang dapat menjadi bahan pertimbangan. Lebih jauh lagi, estimasi biaya dapat menjadi indicator bahwa pondasi tiang pancang biayanya lebih murah daripada jenis pondasi yang lain dibandingkan dengan biaya perbaikan tanah.
Dalam kasus konstruksi berat, sepertinya bahwa kapasitas daya pikul dari tanah dangkal tidak akan memuaskan,dan konstruski seharusnya di bangun diatas pondasi tiang. Tiang pancang juga digunakan untuk kondisi tanah yang normal untuk menahan beban horizontal. Tiang pancang merupakan metode yang tepat untuk pekerjaan diatas air, seperti jetty atau dermaga.
 1.     Macam-macam tiang fondasi pancang
 a.  Tiang Pancang Beton
Tiang pancang beton berdasarkan cara pembuatannya dibedakan menjadi dua macam yaitu:
1)  Cast in place (tiang beton cor ditempat atau fondasi tiang bor) dan
2)  Precast pile (tiang beton dibuat ditempat lain atau dibuat dipabrik).
Fondasi  tiang  pancang  dibuat  ditempat  lain (pabrik,  dilokasi)  dan  baru dipancang sesuai dengan umur beton setelah 28 hari. Karena tegangan tarik beton adalah kecil, sedangkan berat sendiri beton adalah besar, maka tiang pancang beton ini haruslah diberi tulangan yang cukup kuat untuk menahan momen lentur yang akan timbul  pada  waktu  pengangkatan  dan  pemancangan.  Pemakaian  fondasi  tiang pancang beton mempunyai keuntungan dan kerugian antara adalah sebagai berikut ini :
  
Keuntungannya :
a)  Karena tiang dibuat di pabrik dan pemeriksaan kualitas ketat, hasilnya lebih dapat diandalkan. Lebih – lebih karena pemeriksaan dapat dapat dilakukan setiap saat.
b)  Prosedur pelaksanaan tidak dipengaruhi oleh air tanah
c)  Daya dukung dapat diperkirakan berdasarkan rumus tiang pancang sehingga mempermudah pengawasan pekerjaan konstruksi.
d)  Cara penumbukan sangat cocok untuk mempertahankan daya dukung vertikal.
Kerugiannya :
a)  Karena dalam pelaksanaannya menimbulkan getaran dan kegaduhan maka pada daerah yang berpenduduk padat di kota dan desa, akan menimbulkan masalah disekitarnya.
b)  Pemancangan sulit, bila dimeter tiang terlalu besar
c)  Bila panjang tiang pancang kurang, maka untuk melakukan penyambungannya sulit dan memerlukan alat penyambung khusus.
d)  Bila memerlukan pemotongan maka dalam pelaksanaannya akan lebih sulit dan memerlukan waktu yang lama.
Metode  pelaksanaan :
a)  Penentuan lokasi titik dimana tiang akan dipancang.
b)  Pengangkatan tiang.
c)  Pemeriksaan kelurusan tiang.
d)  Pemukulan tiang dengan palu (hummer) atau dengan cara hidrolik
a.  Tiang Pancang Kayu
Tiang pancang dengan bahan material kayu dapat digunakan sebagai tiang pancang pada suatu dermaga. Persyaratan dari tiang pancang tongkat kayu tersebut adalah :
·      bahan kayu yang dipergunakan harus cukup tua, berkualitas baik dan tidak cacat, contohnya kayu belian.
·      Semula tiang pancang kayu harus diperiksa terlebih dahulu sebelum dipancang untuk memastikan bahwa tiang pancang kayu tersebut memenuhi ketentuan dari bahan dan toleransi yang diijinkan.
·      Semua kayu lunak yang digunakan untuk tiang pancang memerlukan pengawetan, yang harus dilaksanakan sesuai dengan AASHTO M133 – 86 dengan menggunakan instalasi peresapan bertekanan. Bilamana instalasi semacam ini tidak tersedia, pengawetan dengan tangki terbuka secara panas dan dingin, harus digunakan. Beberapa kayu keras dapat digunakan tanpa pengawetan, tetapi pada umumnya, kebutuhan untuk mengawetkan kayu keras tergantung pada jenis kayu dan beratnya kondisi pelayanan.
1)    Kepala Tiang Pancang
Sebelum pemancangan, tindakan pencegahan kerusakan pada kepala tiang pancang harus diambil. Pencegahan ini dapat dilakukan dengan pemangkasan kepala tiang pancang sampai penampang melintang menjadi bulat dan tegak lurus terhadap panjangnya dan memasang cincin baja atau besi yang kuat atau dengan metode lainnya yang lebih efektif.
Setelah  pemancangan,  kepala  tiang  pancang  harus  dipotong  tegak  lurus  terhadap panjangnya sampai bagian kayu yang keras dan diberi bahan pengawet sebelum pur (pile cap) dipasang.
Bilamana tiang pancang kayu lunak membentuk pondasi struktur permanen dan akan dipotong sampai di bawah permukaan tanah, maka perhatian khusus harus diberikan untuk memastikan bahwa tiang pancang tersebut telah dipotong pada atau di bawah permukaan air tanah yang terendah yang diperkirakan. Bilamana digunakan pur  (pile cap) dari beton, kepala tiang pancang harus tertanam dalam pur dengan ke dalaman yang cukup sehingga dapat memindahkan gaya. Tebal beton di sekeliling tiang pancang paling sedikit 15 cm dan harus diberi baja tulangan untuk mencegah terjadinya keretakan.