## OPTIMASI DESAIN KOMPONEN LENTUR GELAGAR PERSEGI BAJA
Tria Octa Mutiara 1 , Pratika Riris Putrianti 2* dan Agustinus Agus Setiawan 3
1 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Jaya, Jalan Cenderawasih Raya Blok B7/P, Sawah Baru, Kec. Ciputat, Kota Tangerang Selatan, Banten Email: tria.octamutiara@student.upj.ac.id
2 *Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Jaya, Jalan Cenderawasih Raya Blok B7/P, Sawah Baru, Kec. Ciputat, Kota Tangerang Selatan, Banten Email: pratika.riris@upj.ac.id
3 Program Studi Teknik Sipil, Universitas Pembangunan Jaya, Jalan Cenderawasih Raya Blok B7/P, Sawah Baru, Kec. Ciputat, Kota Tangerang Selatan, Banten
Email: agustinus@upj.ac.id

## ABSTRACT
The  traffic  congestion  in  Indonesia’s  big  city  needs  effective  infrastructure  developments  within  limited areas. The purpose of this study is to determine an optimum dimension of steel box girder to carry the load on every span length and yield strength of girder based on SNI 1725-2016 and SNI 1729-2015. This study is using  the  Microsoft  Excel  program  and  limited  only  the  compact  section  of  flange  and  web  section.  The analysis result shows that higher yield strength the more in weight saving. Within the weight section of the yield strength, 690 MPa has 30% in saving weight compared to 250 MPa. Than the optimal web thickness for the yield strength of 250 MPa is 15 mm and for the yield strength of 690 MPa is 13 mm. The optimum ratio for depth of the web to span length is
Keywords: Steel Box Girder, Optimum Dimension, Compact Section.

## ABSTRAK
Kemacetan  pada  kota  besar  di  Indonesia  membutuhkan  pembangunan  infrastruktur  yang  efektif  dengan daerah keterbatasan lahan. Tujuan dari kajian ini adalah untuk menentukan dimensi optimal gelagar persegi baja yang dapat digunakan dalam menahan beban pada setiap variasi panjang bentang dan mutu baja gelagar berdasarkan  SNI  1725-2016  dan  SNI  1729-2015.  Kajian  ini  menggunakan  program  Microsoft  Excel  dan dibataskan hanya penampang kompak dari sayap dan badan penampang. Hasil analisis menunjukkan bahwa mutu baja tertinggi memiliki penghematan berat paling besar. Ditinjau dari berat penampang, mutu baja 690 MPa memiliki penghematan sebesar 30% dibandingkan mutu baja 250 MPa. Tebal badan optimal mutu baja 250  MPa  sebesar  15  mm  dan  mutu  baja  690  MPa  sebesar  13  mm.  Adapun  rasio  optimal  dari  tinggi  badan terhadap panjang bentang sebesar 1⁄60 L.
Kata kunci: Gelagar Persegi Baja, Dimensi Optimum, Penampang Kompak

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi saat ini, mempengaruhi peningkatan penduduk yang berakibat pada pemenuhan kebutuhan setiap individu. Pembangunan menjadi salah satu tolak ukur dalam perkembangan suatu negara. Pembangunan tidak hanya terjadi pada sektor high rise building dan perumahan, melainkan pada sektor infrastruktur transportasi seperti jalan raya, jalan rel, terowongan, dan jembatan.
Berdasarkan  Undang-Undang  No.  38  Tahun  2004,  Jalan  sebagai  bagian  sistem  transportasi  nasional  mempunyai peranan  penting  terutama  dalam  mendukung  bidang  ekonomi,  sosial  dan  budaya  serta  lingkungan  dan dikembangkan melalui pendekatan pengembangan wilayah.
Peningkatan  penduduk  mengakibatkan  naiknya  jumlah  kendaraan.  Sehingga,  kemacetan  menjadi  bagian  dari permasalahan  atau  kendala  yang  harus  ditangani.  Salah  satu  penanganan  atas  kemacetan  yang  terjadi  di  kota-kota besar  yaitu  dengan  penerapan  sistem  Transit  Oriented  Development  (TOD)  dengan  pembangunan  infrastruktur transportasi yaitu jembatan atau jalan layang (elevated).
Salah satu tujuan sistem TOD adalah agar penduduk beralih dari penggunaan kendaraan pribadi menjadi pengguna kendaraan umum dengan fasilitas transportasi dan infrastruktur yang baik.
Vol. 5 No. 2, Maret 2022
Pembangunan infrastruktur dapat menyebabkan  kendala terhadap keterbatasan lahan sehingga, jalan layang dipilih karena  dapat  dibangun  diatas  jalan  yang  sudah  ada  dimana  keterbatasan  lahan  tidak  lagi  menjadi  suatu  kendala dalam pemenuhan kebutuhan infrastruktur transportasi. Jalan layang yang dimaksudkan dapat juga disebut jembatan gelagar.
Jembatan  gelagar  pada  perkembangannya  memiliki  material  gelagar  yang  berbeda.  Material  pertama  yaitu  beton atau  disebut  gelagar  beton  dan  material  kedua  yaitu  baja  atau  disebut  gelagar  baja.  Penggunaan  gelagar  baja  akan menjadi pilihan yang menjanjikan disamping berkurangnya berat gelagar jika dibandingkan dengan gelagar beton.
Berdasarkan perencanaan jembatan, optimasi jembatan sangat penting dilakukan untuk efisiensi jembatan yang akan dibangun. Penggunaan material gelagar beton memiliki dua perencanaan yaitu pengecoran di tempat ( on site girder ) dan fabrikasi gelagar ( precast girder ). Dua perencanaan tersebut  memiliki keuntungan dan kerugiannya tersendiri. Sedangkan,  material  baja  hanya  menggunakan  sistem  fabrikasi  gelagar.  Penggunaan  gelagar  baja  akan  menjadi pilihan  yang  menjanjikan  disamping  berkurangnya  berat  gelagar  jika  dibandingkan  dengan  gelagar  beton,  gelagar baja tidak mudah patah apabila terkena gelagar lain pada saat penaikan atau pemasangan gelagar, serta penggunaan crane yang lebih efisien.
Berdasarkan  parallel  metaheuristic,  prosedur  optimasi  menghasilkan  sekitar  15%  penurunan  berat  gelagar dibandingkan dengan desain konvensional tanpa optimasi(Kaveh et al., 2014).
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menentukan dimensi optimal gelagar persegi baja berdasarkan mutu baja, panjang bentang, dan berat penampang. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis pengaruh tegangan leleh (F y ) baja terhadap panjang bentang ( span ) dan berat gelagar yang dihasilkan. Tegangan leleh (F y )  yang digunakan dalam penelitian yaitu 250 MPa, 345 MPa, 485 MPa, dan 690 MPa dengan panjang bentang 8 – 100 meter dengan interval 5 meter dimulai dari bentang 10 meter.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## Jembatan Gelagar
Gelagar  jembatan  akan  mendukung  semua  beban  yang  bekerja  pada  jembatan.  Bahan  gelagar  berupa  bahan  kayu dan atau profil baja berupa profil kanal, profil H atau I. Bila menggunakan bahan baja, tentunya akan memberikan kekuatan struktur yang lebih baik dibandingkan bahan kayu(Supriyadi & Muntohar, 2007).
Gelagar  kotak  adalah  anggota  bentangan  utama  yang  terbuat  dari  beton  atau  baja  yang  penampangnya  berupa persegi atau trapesium berongga(Allen, 2005).
Jembatan  gelagar  kotak  (box  girder)  tersusun  dari  gelagar  longitudinal  dengan  slab  diatas  dan  dibawah  yang berbentuk  rongga  (hollow)  atau  gelagar  kotak.  Bentang  sederhana  sepanjang  40  ft  (12  m)  menggunakan  tipe  ini, tetapi  biasanya  bentang  gelagar  kotak  lebih  ekonomis  antara  60-100  ft  (18-30  m)  dan  biasanya  didesain  sebagai struktur menerus diatas pilar(Sahid & MM, 2017).

## Gambar 1. Penampang persegi baja
Berdasarkan Gambar-1 didapatkan persamaan luas penampang persegi baja dan berat penampang yang dapat dilihat pada Persamaan 1 dan Persamaan 2.
(1)
dengan, A : Luas penampang (m2), Berat  : Berat penampang (kN/m), bf        : Panjang flange atau sayap (m), tf         : Tebal flange atau sayap (m), dw       : Tinggi web atau badan (m), tw        : Tebal web atau badan (m),
: Berat jenis baja (77 kN/m3).
Berdasarkan Gambar-1 didapatkan persamaan modulus elastis penampang yang dapat dilihat pada Persamaan 3.
(3)
dengan, Zx : Modulus elastis sumbu-x (mm3), bf  : Panjang flange atau sayap (mm), tf   : Tebal flange atau sayap (mm), dw : Tinggi web atau badan (mm), tw  : Tebal web atau badan (mm).

## Desain Beban
1) Beban  mati  adalah  berat  suatu  elemen  struktur  dan  nonstruktur  itu  sendiri  yang  otomatis  menjadi  beban  bagi elemen struktur dibawahnya (Priambodo, 2011).
Beban mati pada penelitian ini terbagi menjadi:
a. Berat sendiri pelat
b. Berat aspal
c. Berat air hujan.
2) Beban hidup adalah beban pada elemen struktur yang bersifat tidak tetap dan dapat bergerak(Priambodo, 2011). Beban hidup yang ditinjau pada penelitian ini terbagi menjadi:
a. Beban terbagi rata (BTR)
b. Beban garis terpusat (BGT)
c. Beban truk.
3) Kombinasi  beban  penelitian  menurut  SNI  1725:2016(Badan  Standarisasi  Nasional,  2016),  termasuk  kedalam keadaan batas  kuat 1. Pada keadaan batas ini,  semua  gaya  nominal  yang terjadi dikalikan dengan  faktor beban yang sesuai.
a. Kombinasi beban 1 :
b. Kombinasi beban 2 :
c. Kombinasi beban 3 :
4) Penampang  pada  penelitian  ini  adalah  penampang  kompak.  Ketentuan  penampang  terhadap  perbandingan maksimum lebar terhadap tebal menurut SNI 1729:2015(Badan Standardisasi Nasional, 2015) yang dapat dilihat pada Tabel-1.
Tabel 1. Perbandingan maksimum tebal terhadap lebar Deskripsi elemen Rasio ketebalan terhadap lebar Batasan rasio tebal-lebar λp (kompak) λr (tak-kompak) Sayap dari PSB persegi dan boks ketebalan merata b f /t f 1,12√E/Fy 1,40√E/Fy Badan dari PSB persegi dan boks d w /t w 2,42√E/Fy 5,70√E/Fy
Vol. 5 No. 2, Maret 2022

## 3. METODE
Keterangan :
* : Tahapan perhitungan kapasitas momen dan kapasitas geser tersedia dilakukan sebagai berikut diantaranya menggunakan peraturan SNI 1729:2015 mengenai struktur baja, menghitung kapasitas momen tersedia (ø 𝑀𝑛 ) dan membandingkan dengan nilai  momen  lentur  terbesar  ( 𝑀𝑢 )  dan  menghitung  kapasitas  gaya  tersedia  (ø 𝑉 𝑛 )  dan  membandingkan  dengan  nilai  gaya geser  terbesar  ( 𝑉 𝑢 ).  Jika  sesuai  persyaratan  bahwa 𝑀𝑢 ≤  ø 𝑀𝑛 dan 𝑉 𝑢 ≤  ø 𝑉 𝑛 maka,  perhitungan  dapat dilanjutkan.  Jika tidak sesuai, perhitungan akan diulang pada ukuran dimensi.
Gambar 2. Diagram alir penelitian
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  kuantitatif.  Pada  penelitian  ini,  pengumpulan  data  dilakukan dengan studi kepustakaan.
Objek penelitian pada kajian ini antara lain panjang bentang (X 1 ), tegangan leleh (X 2 ), dimensi penampang (X 3 ), dan optimasi desain (Y), dengan acuan sebagai berikut:
a. Panjang bentang yang menjadi acuan adalah 8 m – 100 m dengan interval 5 m dimulai dari 10 m.
b. Tegangan leleh (F y ) atau mutu baja yang ditinjau dalam penelitian ini adalah 250 MPa, 345 MPa, 485 MPa, dan 690 MPa.
Ulangi Tidak Sesuai Sesuai Analisis Pembebanan Beban Mati, Beban Hidup, dan Kombinasi Beban Perencanaan Dimensi Penampang Analisis Momen Lentur dan Gaya Geser Analisis Kapasitas* 1. 2.
Analisis Berat dan Dimensi Penampang
Grafik Optimasi Panjang Bentang dan Mutu Baja Terhadap Berat dan Tinggi Penampang
Selesai
Pengumpulan Data:
Peraturan SNI 1725:2016 dan
SNI 1729:2015
Penetapan Variasi Panjang Bentang dan Tegangan Leleh Baja
Mulai
Jurnal Riset Rekayasa Sipil Universitas Sebelas Maret ISSN: 2579-7999
Vol. 5 No. 2, Maret 2022
c. Dimensi penampang  yang ditargetkan dimulai pada ketebalan sayap ( flange ) 8 mm  – 100 mm dengan panjang sayap ( flange ) 100 mm – 2000 m, dan ketebalan badan ( web ) 8 mm – 20 mm dengan tinggi badan (web) 100 mm – 2000 mm.
Penelitian ini menggunakan software Microsoft Excel dengan beberapa rangkaian tahapan pengolahan data, sebagai berikut:
a. Pengumpulan  data  yaitu  SNI  1725:2016(Badan  Standarisasi  Nasional,  2016)  dan  SNI  1729:2015(Badan Standardisasi Nasional, 2015).
b. Penetapan variasi panjang bentang dan tegangan leleh.
c. Perhitungan beban dan kombinasi beban.
d. Perencanaan dimensi penampang (penampang kompak).
e. Perhitungan momen lentur dan gaya geser.
f. Peninjauan kesesuaian antara beban dan kapasitas.
g. Perhitungan berat dan dimensi penampang.
Adapun diagram alir penelitian, sebagaimana Gambar diatas.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
a. Tebal aspal : 0,05 m
b. Tinggi air hujan   : 0,05 m
c. Berat jenis beton  : 24
d. Berat jenis aspal  : 22
e. Berat jenis air : 9,8
1) Menurut SNI 12-2004 Pasal 5.5.2(Badan Standarisasi Nasional, 2004), tebal minimum pelat (t)
Berdasarkan ketentuan, nilai tebal minimum t , yang digunakan adalah 200 mm atau 0,2 m.
Berat sendiri pelat
= 9,60 kN/m
2) Berat aspal (q as )
=
=
3) Berat air hujan (q ah )
= =
4) Besaran intensitas (q)
Beban terbagi rata = =
5) Faktor beban dinamis:
= 0,4
= 0,4 – 0,0025*( L -50)
= 0,3
Vol. 5 No. 2, Maret 2022
Beban intensitas p = 49 Beban garis terpusat
= =

## 6) Beban truk
Beban roda depan sebesar 50 kN
Beban roda tengah sebesar 225 kN Beban roda belakang sebesar 225 kN
Penelitian terbaru yang dilakukan  (Mohammed & Abdul-Razzaq, 2018) menggunakan program ANSYS mengenai Optimum Design of Steel Trapezoidal Box-Girder Using Finite Element Method menghasilkan kesimpulan bahwa, nilai  optimum  area  penampang  melintang  untuk  minimum  energi  regangan  6  %  lebih  besar  dari  nilai  minimum volume  yang disebabkan oleh tebal sayap atas, tebal sayap bawah, dan tinggi badan  yang lebih besar; penampang melintang  minimum  adalah  desain  yang  ekonomis  karena  volume  minimum  lebih  relevan  untuk  optimasi  gelagar baja; energi regangan berkurang 6 % dan pengurangan juga terjadi pada total volume yang didapatkan sekitar 5 %. Berdasarkan  perhitungan  beban  terhadap  momen  lentur  dan  gaya  geser.  Ketiga  kombinasi  beban  dengan  nilai kombinasi terbesar yang dipilih adalah kombinasi beban 1, yang dapat dilihat pada Tabel-2.
Tabel 2. Kombinasi beban 1 L* (m) Kombinasi 1 Kombinasi 1 Mu (kN.m) Vu (kN) 8 1.153,78 560,31 9 1.564,89 620,65 10 1.994,51 674,40 15 4.386,72 890,50 20 7.150,51 1.067,10 25 10.268,58 1.227,90 30 13.735,17 1.380,80 35 17.154,06 1.484,19 40 20.805,25 1.584,75 45 24.688,07 1.683,43 50 28.802,10 1.780,80 55 33.113,39 1.875,98 60 37.649,34 1.970,45 65 42.409,80 2.064,36 70 47.394,72 2.157,84 75 52.604,01 2.250,98 80 58.037,63 2.343,83 85 63.695,54 2.436,44 90 69.577,72 2.528,87 95 75.742,34 2.622,35 100 82.137,30 2.715,70 Keterangan : * : L = panjang bentang
Berdasarkan  Tabel-2,  didapatkan  nilai  kombinasi  beban  terendah  pada  bentang  8  meter  hingga  tertinggi  pada bentang 100 meter.
Nilai reaksi perletakkan, gaya geser, momen lentur, dan lendutan semakin meningkat seiring bertambahnya panjang bentang(Yudhistira, n.d.).
Dimensi  sayap  dan  badan  penampang  dengan  kriteria  penampang  kompak,  dipilih  berdasarkan  nilai  minimum kapasitas momen lentur dan gaya geser dalam memikul beban yang didapat dari Tabel-2.
Penampang  melintang  minimum  adalah  desain  yang  ekonomis  karena  volume  minimum  lebih  relevan  untuk optimasi gelagar baja(Mohammed & Abdul-Razzaq, 2018).
Dimensi  penampang  berdasarkan  momen  letur  dan  gaya  geser  minimum  dianalisis  dengan    dua  persamaan. Persamaan polynomial digunakan pada tinggi penampang dan persamaan power digunakan pada berat penampang. Kedua persamaan tersebut dapat dilihat pada Tabel-3 dan Tabel-4.
Polynomial trendline berkerja dengan baik untuk data yang memiliki lebih dari satu (pola) naik dan turun(Cheuseva, 2019). Pola data dimensi tinggi penampang berdasarkan kriteria penampang polynomial dapat dilihat pada Gambar- 3.
Tabel 3. Persamaan polynomial tinggi penampang No Mutu Baja Persamaan Polynomial Ordo 6 R Square 1 250 MPa 0,0000000288356x 6 - 0,0000048676299x 5 + 0,0003216587903x 4 - 0,0105176123316x 3 + 0,1766880602479x 2 - 1,4122669545004x + 4,4033112523084 0,903 2 345 MPa 0,0000000206399x 6 - 0,0000035652521x 5 + 0,0002424899907x 4 - 0,0082274417929x 3 + 0,145022695955x 2 - 1,2357170092713x + 4,1408888492706 0,909 3 485 MPa -0,0000000001008x 6 + 0,0000000110428x 5 + 0,0000001858823x 4 - 0,0000626061713x 3 + 0,0025271918092x 2 - 0,0282040403189x + 0,2112844506377 0,874 4 690 MPa -0,0000000002814x 6 + 0,0000000739955x 5 - 0,0000075440566x 4 + 0,0003750653999x 3 - 0,0093905593252x 2 + 0,1134475650497x - 0,3839501462682 0,884
Power trendline sangat mirip dengan kurva exponensial, hanya saja power memiliki lengkungan yang lebih simetris. Power biasa  digunakan  untuk  pengukuran  yang  meningkat  pada  waktu  tertentu(Cheuseva,  2019).  Pola  data  berat penampang yang meningkat berdasarkan kriteria persamaan power dapat dilihat pada Gambar-4.
Tabel 4. Persamaan power berat penampang No Mutu Baja Persamaan Power R Square 1 250 MPa 0,3702x 1,1322 0,969 2 345 MPa     0,247x 1,2351 0,941 3 485 MPa 0,3145x 1,1078 0,975 4 690 MPa 0,2466x 1,1349 0,975
Berdasarkan  Tabel-3  dan  Tabel-4,  didapatkan  dimensi  penampang  dengan  panjang  bentang  dan  variasi mutu baja, yang dapat dilihat pada Tabel-5, Tabel-6, Tabel-7, dan Tabel-8.
Tabel 5. Dimensi penampang Fy 250 MPa L (m) bf (m) tf (m) dw (m) tw (m) Berat (kN/m) 8 0,25  0,085 0,19 0,014 3,90 9 0,70  0,040 0,18 0,012 4,45 10 0,95  0,032 0,19 0,010 5,02 15 1,10  0,050 0,39 0,011 7,94 20 0,55  0,095 0,43 0,008 11,00 25 1,00  0,100 0,34 0,013 14,16 30 2,00  0,065 0,36 0,013 17,41 35 1,15  0,100 0,51 0,010 20,73 40 1,30  0,100 0,60 0,010 24,12 45 2,00  0,100 0,46 0,014 27,56 50 1,95  0,095 0,60 0,011 31,05 Tabel 6. Dimensi penampang Fy 345 MPa L (m) bf (m) tf (m) dw (m) tw (m) Berat (kN/m) 8 0,40  0,038 0,21 0,008 3,22 9 0,35  0,055 0,16 0,009 3,73 10 0,85  0,050 0,15 0,019 4,24 15 0,35  0,100 0,27 0,008 7,00 20 1,05  0,060 0,33 0,010 9,99 25 1,00  0,085 0,28 0,011 13,16 30 1,80  0,075 0,28 0,015 16,49 35 1,10  0,100 0,37 0,010 19,94 40 1,50  0,090 0,43 0,011 23,52 45 1,75  0,100 0,34 0,013 27,20 50 1,90  0,100 0,40 0,012 30,98 Tabel 7. Dimensi penampang Fy 485 MPa L (m) bf (m) tf (m) dw (m) tw (m) Berat (kN/m) 8 0,40  0,045 0,12 0,011 3,15 9 0,35  0,050 0,12 0,008 3,59 10 0,70  0,045 0,12 0,013 4,03 15 0,90  0,045 0,16 0,009 6,32 20 0,65  0,100 0,22 0,014 8,69 25 0,90  0,070 0,26 0,008 11,12 30 1,20  0,070 0,29 0,009 13,61 35 1,50  0,070 0,31 0,010 16,15 40 1,05  0,100 0,31 0,009 18,72 45 1,85  0,090 0,32 0,013 21,33
Jurnal Riset Rekayasa Sipil Universitas Sebelas Maret ISSN: 2579-7999
Vol. 5 No. 2, Maret 2022
L (m) bf (m) tf (m) dw (m) tw (m) Berat (kN/m) 50 1,55  0,095 0,33 0,010 23,97 55 1,60  0,095 0,36 0,009 26,64 60 1,95  0,100 0,39 0,011 29,34 65 1,95  0,100 0,39 0,010 32,06 Tabel 8. Dimensi penampang Fy 690 MPa L (m) bf (m) tf (m) dw (m) tw (m) Berat (kN/m) 8 0,35  0,038 0,09 0,008 2,61 9 0,45  0,040 0,10 0,009 2,99 10 0,65  0,036 0,12 0,010 3,36 15 0,30  0,095 0,14 0,008 5,33 20 0,75  0,070 0,14 0,010 7,39 25 0,90  0,080 0,15 0,011 9,52 30 1,10  0,085 0,18 0,013 11,71 35 0,90  0,090 0,21 0,008 13,94 40 1,50  0,080 0,24 0,011 16,22 45 1,05  0,095 0,27 0,008 18,54 50 1,25  0,095 0,27 0,008 20,90 55 1,80  0,100 0,27 0,013 23,29 60 1,65  0,095 0,27 0,009 25,70 65 1,70  0,100 0,28 0,010 28,15 70 1,90  0,100 0,32 0,010 30,62 75 1,90  0,100 0,35 0,009 33,11
Berdasarkan dimensi tinggi penampang yang dapat dilihat pada Tabel-5, Tabel-6, Tabel-7, dan Tabel-8, didapatkan rasio tinggi terhadap panjang bentang dengan variasi mutu baja, yang dapat dilihat pada tabel Tab el-9.
Tabel 9. Rasio tinggi terhadap panjang bentang Fy (Mpa) Bentang 8-20 m Bentang 25-50 m Bentang 50-75 m 250 1/45 1/80 345 1/60 1/115 485 1/90 1/145 1/165 (65 meter) 690 1/140 1/180 1/215 (75 meter)
Rasio  tinggi  badan  terhadap  panjang  bentang  gelagar  komposit,  tinggi  dari  gelagar  baja  sedikitnya dari panjang bentang(Brockenbrough & Merritt, 2006).
Pola  data  dimensi  tinggi  penampang  dilihat  pada  Tabel  9  dihubungkan  dengan  kurva  yang  didapatkan  atas persamaan polynomial. Sehingga,  menghasilkan  grafik  panjang  bentang  dengan  variasi  mutu  baja  terhadap  tinggi penampang yang dapat dilihat pada Gambar-3. Batasan harga x disesuaikan dengan panjang bentang yang menjadi acuan adalah 8 m – 100 m dengan interval 5 m dimulai dari 10 m.
Gambar 3. Grafik panjang bentang terhadap tinggi penampang
Hasil  analisis  Gambar-3  didapatkan  bahwa  panjang  bentang  yang  semakin  bertambah  dengan  mutu  baja  tinggi didapatkan tinggi penampang yang semakin rendah.
Tabel 10. Berat Fy 250 MPa terhadap Fy 345 MPa L (m) Berat Fy 250 (kN/m) Berat Fy 345 (kN/m) Perbedaan Berat (kN/m) Penghematan Berat (%) 8 3,90 3,22 0,68 17,36 9 4,45 3,73 0,73 16,35 10 5,02 4,24 0,78 15,44 15 7,94 7,00 0,94 11,84 20 11,00 9,99 1,01 9,19 25 14,16 13,16 1,00 7,08 30 17,41 16,49 0,93 5,32 35 20,73 19,94 0,79 3,81 40 24,12 23,52 0,60 2,48 45 27,56 27,20 0,35 1,29 50 31,05 30,98 0,07 0,21
Tabel 11. Berat Fy 250 MPa terhadap Fy 485 MPa L (m) Berat Fy 250 (kN/m) Berat Fy 485 (kN/m) Perbedaan Berat (kN/m) Penghematan Berat (%) 8 3,90 3,15 0,75 19,25 9 4,45 3,59 0,87 19,48
Jurnal Riset Rekayasa Sipil Universitas Sebelas Maret ISSN: 2579-7999
Vol. 5 No. 2, Maret 2022
L (m) Berat Fy 250 (kN/m) Berat Fy 485 (kN/m) Perbedaan Berat (kN/m) Penghematan Berat (%) 10 5,02 4,03 0,99 19,69 15 7,94 6,32 1,63 20,48 20 11,00 8,69 2,31 21,03 25 14,16 11,12 3,04 21,46 30 17,41 13,61 3,80 21,81 35 20,73 16,15 4,58 22,11 40 24,12 18,72 5,39 22,36 45 27,56 21,33 6,22 22,58 50 31,05 23,97 7,07 22,78 55 26,64 60 29,34 65 32,06
Berat penampang berdasarkan pada Tabel-5, Tabel-6, Tabel-7, dan Tabel-8, penghematan berat dengan acuan mutu baja terendah dapat dilihat pada Tabel-10, Tabel-11, dan Tabel-12.
Tabel 12. Berat Fy 250 MPa terhadap Fy 690 MPa L (m) Berat Fy 250 (kN/m) Berat Fy 690 (kN/m) Perbedaan Berat (kN/m) Penghematan Berat (%) 8 3,90 2,61 1,29 33,01 9 4,45 2,99 1,47 32,99 10 5,02 3,36 1,65 32,97 15 7,94 5,33 2,61 32,90 20 11,00 7,39 3,61 32,85 25 14,16 9,52 4,65 32,81 30 17,41 11,71 5,71 32,77 35 20,73 13,94 6,79 32,74 40 24,12 16,22 7,89 32,72 45 27,56 18,54 9,01 32,70 50 31,05 20,90 10,15 32,68 55 23,29 60 25,70 65 28,15 70 30,62 75 33,11
Hasil  analisis  penghematan  berat  penampang  didapatkan  bahwa,  nilai  berat  penampang  690  MPa  terhadap  berat penampang 250 MPa memiliki penghematan berat terbesar sebanyak 32.68% hingga bentang 50 meter.
Reduksi  berat  sekitar  20-30%  dapat  diperoleh  dengan  memanfaatkan  perilaku  sistem  komposit  penuh.  Dengan adanya  reduksi  berat  ini  maka  secara  langsung  juga  dapat  mengurangi  tinggi  profil  baja  yang  dipakai(Setiawan, 2008)

## Gambar 4. Grafik panjang bentang terhadap berat penampang
Berdasarkan Gambar-4 menunjukkan bahwa panjang bentang yang semakin bertambah dengan mutu baja tinggi didapatkan berat penampang yang semakin kecil.
Efisiensi dari penggunaan mutu baja tinggi lebih signifikan untuk bentang yang panjang(Musa & Diaz, 2007).
Mutu  baja  345  MPa  dengan  mutu  baja  485  MPa  tidak  memiliki  perbedaan  berat  yang  cukup  tinggi  hingga panjang  bentang  20  meter.  Baja  struktural  A709  mutu  345  MPa  akan  mempengaruhi  nilai  kuat  momen nominal(Sungkono, 2016).
Pola  data  berat  penampang  dihubungkan  dengan  kurva  yang  didapatkan  berdasarkan  persamaan power. Hubungan tersebut menghasilkan grafik panjang bentang dengan variasi  mutu baja terhadap berat penampang yang dapat dilihat pada Gambar-4.

## 5. KESIMPULAN

## Kesimpulan
a. Mutu baja 345 MPa merupakan mutu baja optimal yang dapat digunakan untuk gelagar baja.
b. Panjang bentang 8 – 20 meter dapat digunakan sebagai panjang bentang optimal dengan rasio tinggi penampang terhadap panjang bentang sebesar L.
c. Berat penampang optimal berada pada mutu baja 345 MPa sebesar 9,99 kN/m.
d. Tinggi penampang maksimum yang dapat digunakan sebesar L.
e. Mutu  baja  690  MPa  lebih  optimal  digunakan  dalam  penghematan  dimensi  penampang  dimana  akan mempengaruhi terhadap berat penampang yang dihasilkan.
Saran
a. Menggunakan beban lingkungan berdasarkan SNI 1725-2016.
b. Melakukan penghitungan beban truk berdasarkan SNI T-02-2005.
c. Menggunakan kombinasi dengan kondisi berbeda yang ditentukan pada setiap keadaan batas.

## DAFTAR PUSTAKA
Allen, E. (2005). Dasar-dasar Konstruksi Bangunan (Jilid 1). Jakarta: Penerbit Erlangga . Brockenbrough, R. L., & Merritt, F. S. (2006). Structural Steel Designer’s Handbook: AISC, AASHTO, AISI, ASTM, AREMA, and ASCE-07 Design Standards . McGraw-Hill Education. Cheuseva, S. (2019). Excel Trendline Types, Equations, and Formulas. https://www.ablebits.com/office-addins- blog/2019/01/16/excel-trendline-types-equations-formulas/
Kaveh, A., Bakhshpoori, T., & Barkhori, M. (2014). Optimum design of multi-span composite box girder bridges using Cuckoo Search algorithm. Steel and Composite Structures , 17 (5), 705–719. https://doi.org/10.12989/scs.2014.17.5.705
Mohammed, A. H., & Abdul-Razzaq, K. S. (2018). Optimum Design of Steel Trapezoidal Box-Girders Using Finite Element Method. International Journal of Engineering & Technology , 7 (4.20), 325–328.
Musa, Y. I., & Diaz, M. A. (2007). Design optimization of composite steel box girder in flexure. Practice Periodical on Structural Design and Construction , 12 (3), 146–152.
Nasional, Badan Standardisasi. (2015). SNI 1729-2015: Spesifikasi untuk Bangunan Gedung Baja Struktural.
Jakarta: Badan Standardisasi Nasional , 289 . Nasional, Badan Standarisasi. (2004). RSNI T-12-2004 Perencanaan Struktur Beton untuk Jembatan. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional , 97 . Nasional, Badan Standarisasi. (2016). SNI 1725: 2016 Pembebanan untuk jembatan. Jakarta: BSN . Priambodo, T. (2011). Struktur & Konstruksi Rumah Menengah. Panduan Perencanaan Struktur Dan Konstruksi Rumah 2 Lantai Dengan Luas Bangunan 120-225 M2 . Sahid, I. H. N., & MM, M. T. (2017). Teknik Pelaksanaan Konstruksi Bangunan . Muhammadiyah University Press. Setiawan, A. (2008). Perencanaan Struktur Baja Dengan Metode LRFD . Sungkono, S. (2016). Kekuatan Momen Penampang Komposit Girder I. Jurnal Aplikasi Teknik Sipil , 14 (1), 31–42. Supriyadi, B., & Muntohar, A. S. (2007). Jembatan . Yudhistira, D. D. (n.d.). Analisis Pengaruh Penggunaan Balok-T dan Balok Persegi pada Gelagar Jembatan Deck Girder Sederhana .