ANALISA STRUKTUR BALOK DENGAN METODE MOMEN (STUDI KASUS: PROYEK PEMBANGUNAN GRAND MALL BATAM)
Yayuk Setyaning Astutik 1
1 Universitas Internasional Batam, yayuk@uib.ac.id

## Abstract
The  Grand  Mall  Batam  Development  Project  with  number  of  stories  30  and  1 basement. Footing Plan of this project using bore pile. Observations are made at the project  construction  site  for  data  collection  for  3  months  in  2018. The  beams  used are  dimensins  of  B350  x  750  dimensions  with  a  top  reinforcement  of  6D20  mm, 2D12  mm  for  center  reinforcement,  3D20  mm  for  bottom  reinforcement  and  D10- 200 mm for diameter distance. The calculation of the beam starts with the planning data  on  the  beam  structure  analysis,  namely  Concrete  Quality  29  Mpa  (K-350), Screw 500 Mpa and Plain Iron 260 Mpa. The loading on the beam is carried out in the field that work, the child beam and the main beam with details of dead load, live load,  factored  load.  On  the  main  reinforcement  of  the  beam,  the  moment  is calculated, namely the moment of the field, the moment of support and the moment of the plan. Based on the calculation of loading on the beam, the deflection value is 0.01709  m.  Calculation  of  stirrup  reinforcement  on  the  beam  where  the  required distance is 254.0073 mm and a distance of 200 mm is taken with an iron diameter of 10  mm.  So  the  calculation  of  the  main  reinforcement  of  beam  and  stirrup reinforcement is in the Safe category.
Keywords: Beam Structure, Loading, Moment, Deflection, Sengkang Reinforcement.

## Abstrak
Proyek Pembangunan Grand Mall Batam terdiri dari 30 lantai dan 1 lantai basement . Perencanaan pondasi proyek pembangunan ini menggunakan bore pile . Pengamatan di  lakukan  dilokasi  pembangunan  proyek  untuk  pengambilan  data  selama  3  bulan pada  tahun  2018.  Balok  yang  digunakan  ukuran  dimensi  B350  x  750  dengan tulangan atas 6D20 mm, tulangan tengah 2D12 mm, tulangan bawah 3D20 mm dan ukuran  jarak  sengkang  D10-200  mm.  Perhitungan  balok  di  mulai  dengan  data perencanaan  pada  analisa  struktur  balok  yaitu  Mutu  Beton  29  Mpa  (K-350),  Besi Ulir  500  Mpa  dan  Besi  Polos  260  Mpa.  Pembebanan  pada  balok  dilakukan  pada bidang yang bekerja, balok anak dan balok induk dengan rincian beban mati, beban hidup,  beban  terfaktor.  Pada  tulangan  utama  balok  dilakukan  perhitungan  momen lapangan,  momen  tumpuan  dan  momen  rencana.  Berdasarkan  perhitungan pembebanan  pada  balok  diperoleh  nilai  defleksi  sebesar  0.01709  m.  Perhitungan tulangan  sengkang  pada  balok  dimana  jarak  yang  diperlukan  254.0073  mm  dan pengambilan  jarak  200  mm  dengan  diameter  besi  10  mm.  Sehingga  perhitungan tulangan utama balok dan tulangan sengkang dalam kategori aman.
Kata kunci : Struktur Balok, Pembebanan, Momen, Defleksi, Tulangan Sengkang.
1. Latar Belakang

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
Jurusan Matematika, UNISDA, Lamongan
Struktur bangunan gedung biasanya tersusun atas beberapa bagian yaitu plat atap, lantai,  balok  dan  kolom  yang  merupakan  sistem  monolit  yang  terangkai  dalam sistem  pracetak.  Plat  adalah  struktur  planar  kaku  dari  material  monolit  dengan dimensi  ketinggian  yang  lebih  kecil  dibandingkan  lainnya.  Dalam  perencanaan plat  perlu  mempertimbangkan  kondisi  beban  dan  ukuran  dan  ketentuan  yang berlaku di  Indonesia [7] . Dalam konstruksi beton bertulang, ketebalan bidang plat memiliki  nilai  yang  kecil  jika  dibandingkan  ukuran  panjang  dan  lebarnya [6] . Besarnya  beban  gempa  harus  diperhitungkan  dalam  pembangunan  bangunan sesuai  dengan  ketentuan  yang  ada.  Tujuan  penulisan  penelitian  ini  adalah  untuk merencanakan  dan  mendesain  pondasi  pada  proyek  pembangunan  Grand  Mall Batam.  Peneliti  membatasi  masalah  perhitungan  Analisa  Balok  dengan menggunakan metode bore pile dengan pembebanan sehingga akan terlihat aman atau tidaknya secara perhitungan.

## 2. Kerangka Teoritis
2.1 Penelitian Terdahulu
Perencanaan  ppondasi bore  pile secara  manual  dengan  menggunakan  ukuran dimensi  tertentu,  kemudian  membandingkan  secara  manual  dan  menggunakan FB-Pier.  Berdasarkan  hasil  pengolahan  diperoleh  analisa  defleksi  yang  berbeda dengan  metode  tersebut [4] .  Desain  plat  beton  bertulang  pada roof  slab dan floor slab dengan  ketebalan  100  dan  120  mm  dan  kekuatan  beton  (f’c)  30  Mpa.
Berbagai  indikator  dalam  struktur  harus  diperhitungkan  dengan  baik  untuk mempertahankan stabilitas bangunan [5] . 2.2 Balok [1]
Merupakan  bagian  dari  struktur  horizontal  yang  sifatnya  kaku  dan menstransferkan  beban  yang  diterima  dari  plat  lantai  ke  kolom  yang  menopang dan  kemudian  diteruskan  ke  pondasi.  Dalam  mendesain  suatu  balok  bangunan, langkah  pertama  yang  harus  dilakukan  adalah  menghitung  besarnya  beban  yang diperoleh  balok  tersebut  dari  kombinasi  beban  yang  terjadi.  Secara  garis  besar, hal-hal yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan jenis-jenis balok yaitu:
a. Ketersediaan material
b. Besarnya beban yang akan diterima
c. Panjang bentangan balok
d. Waktu dan biaya yang dibutuhkan dalam pelaksanaan proyek
e. Nilai estetika bangunan
2.3 Balok Beton [1]
Pada umumnya disebut  balok  beton  bertulang dikarenakan dalam  balok  beton terdapat  tulangan  besi  yang  menerima  beban  tarik  yang  diterima  dari  beban atasnya yang tidak dapat dipikul oleh beton serta terdapat besi tulangan sengkang yang memikul gaya geser yang terjadi pada balok.
2.4 Jenis-Jenis Balok Berdasarkan Tumpuannya [1]

## a. Balok Tumpuan Sederhana
Balok  yang  mempunyai  tumpuan  pada  ujung  kolom,  dinamis  dalam berotasi  dan  momen  tahan  nol  atau  yang  lebih  sering  disebut  satunya bertumpuan  sendi  (dua  arah  gaya  horizontal  dan  vertical)  dan  satunya bertumpuan roll (gaya berarah horizontal).
b. Balok Kantilever

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
Batang struktur horizontal yang hanya memiliki salah satu tumpuan  yaitu jepit/fix  (gaya  horizontal,  gaya  vertikal  dan  momen)  dan  ujung  yang  lain bebas. Balok kantilever yang menopang beban gravitasi akan memperoleh momen negatif di seluruh panjang balok.
Oleh karena itu penulangan pada balok kantilever membutuhkan besi yang lebih banyak tergantung pada besarnya beban yang diterima.
c. Balok Teritisan ( Overhanging )
Balok  yang  bentuknya  memanjang  di  tumpuan  kolom.  Balok  dengan ujungnya  yang  tetap  terkait  kuat  guna  menopang  besarnya  gaya  translasi dan rotasi yang dikarenakan beban sendiri maupun beban luar.
d. Balok Kontinu
Balok  kontinu  adalah  balok  yang  memiliki  tumpuan  diantara  tumpuan yang  paling  terluarnya  dan  tersusun  secara  berkelanjutan  pada  jarak tertentu.  Balok  kontinu  ini  sering  digunakan  dikarenakan  apabila menggunakan  balok  beton  dan  baja  hanya  memiliki  panjang  efektif bentang  sebesar  6-8  meter.  Untuk  itu  diperlukan  tumpuan  pada  tengah batang  balok  guna  untuk  menambah  kekuatan  juga  dapat  memperkecil penampang balok yang digunakan.
2.5 Syarat dan Prinsip Perancangan Balok [1]
a. Syarat Perancangan
Berikut  merupakan  persyaratan  perancangan  penampang  balok  (PBBI 1997), yaitu:
1. Lebar  balok  yang  digunakan  minimal  1/50  kali  dari  bentang keseluruhan.
2. Diameter  baja  tulangan  untuk  balok  maksimal  12  mm,  pemasangna tulangan  yang  digunakan  lebih  dari  2 layer harus  dihindari  kecuali pada keadaan tertentu.
3. Pemerataan tulangan tarik dari daerah penampang untuk mendapatkan nilai maksimum.
4. Balok  yang  memiliki  ketinggian  lebih  dari  90  cm  harus  diberikan pemasangan  tulangan  samping  dengan  luasan  minimal  10%  dari  luas tulangan  tarik  utama.  Sedangkan  diameter  batang  dari  tulangan  yang digunakan minimal 8 mm pada baja lunak dan 6 mm pada baja keras.
5. Pada balok  senantiasa harus dipasang sengkang.  Jarak sengkang  yang digunakan maksimal 30 cm dari balok atau 2/3 dari tinggi balok.
b. Prinsip Perancangan [1]
Berikut adalah hal yang harus diperhatikan pada saat perancangan balok:
1. Panjang bentang balok.
2. Jarak antar balok.
3. Besarnya beban yang dipikul oleh balok.
4. Jenis material yang digunakan.
5. Bentuk dan ukuran penampang balok.
6. Metode pekerjaan dilapangan (fabrikasi dan penggabungan).
Dalam  tahap  mendesain  suatu  penampang  balok  semakin  banyak  batasan  atau syarat dan prinsip, maka desain semakin mudah diselesaikan. Setiap desain harus memenuhi  kriteria  kekuatan  dan  kekakuan  agar  mampu  menahan  beban  dalam maupun  beban  luar  yang  terjadi.  Kriteria  desain  bergantung  jenis  material  yang

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
dipilih  (balok  kayu,  beton  dan  baja).  Berikut  faktor  yang  menerapkan  prinsip dasar dalam merencanakan balok, yaitu:
1. Besarnya kekuatan dan kekakuan pada struktur.
2. Variasi besaran material.
3. Variasi bentuk dan besar penampang balok.
4. Variasi kondisi tumpuan dan batas dari pembebanan.

## 2.6 Analisa Struktur [2,3]
Berbagai  kombinasi  pembebanan  atau  gaya-gaya  yang  bekerja  distruktur  elemen dimasukkan  dalam  perhitungan  analisis  struktur.  Kombinasi  pembebanan  untuk gaya  yang  diakibatkan  oleh  kekuatan  gempa  mengikuti  ketentuan  dalam  SNI tentang Tata Cara Pelaksanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung. Hasil gaya  perhitungan  terhadap  seluruh  kombinasi  pembebanan  tersebut  digunakan untuk menganalisis perhitungan penulangan elemen struktur.
2.6.1 Peraturan dan Ketentuan yang digunakan
Perencanaan  elemen  struktur  bangunan  ini  dilakukan  atas  pereaturan  dan ketentuan umum yang berlaku di Indonesia, yaitu:
1. Persyaratan Umum Badan Bangunan Indonesia (PUBI) Tahun 1982.
2. Metode  Perancangan  pada  Struktur  Beton  untuk  Bangunan  Gedung  SNI Tahun 2002 dari Badan Standarisasi Nasional (BSN).
3. Metode Perancangan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung SNI 03- 1726-2002 dari BSN.
4. Baja Tulangan Beton SNI 07-2052-2002 dari BSN.
5. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI) Tahun 1983.
6. Peraturan atau ketentuan lain yang relevan untuk mendukung perencanaan bangunan seperti ACI 318-14.
2.6.2   Ketentuan Mutu Bahan Mutu beton yang dipakai dalam perencanaan struktur bangunan adalah:
1. Mutu beton struktur kolom dan balok: K-350, K-500 (Lantai 3).
2. Mutu beton struktur plat lantai K-350.
3. Mutu beton pile cap & tie beam K-400.
4. Mutu baja tulangan untuk besi ulir (fy 500Mpa) & besi polos (fy 260 Mpa).
2.6 Pembebanan [2,3]
Beban  pada  struktur  bangunan  dapat  dibagi  menjadi  2  (dua)  menurut  arah kerjanya (PPI, 1983), yaitu:
1. Beban Vertikal (Gravitasi)
Pada  perencanaan  konstruksi  bangunan  gedung  yang  diperhatikan  adalah sesuai dengan PPI tahun 1983:
a. Beban Mati ( Dead Load )
Berat  dari  semua  bagian  dari  suatu  gedung  yang  bersifat  tetap, termasuk  segala  unsur  tambahan,  penyelesaian  ( finishing ),  mesin  serta peralatan  tetap  yang  merupakan  bagian  yang  tidak  terpisahkan  dari gedung.
b. Beban Hidup ( Live Load )
Semua  beban  yang  terjadi  akibat  penghunian  atau  penggunaan  suatu gedung  dan  termasuk  beban  pada  lantai  yang  berasal  dari  benda  yang

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
berpindah, mesin serta peralatan yang tidak merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari gedung dan dapat diganti selama masa hidup dari gedung itu,  sehingga  mengakibatkan  adanya  perubahan  dalam  pembebanan  atap dan lantai tersebut.
2. Beban Horizontal (Lateral)
a. Beban Angin ( Wind Load )
Beban yang diperhitungkan berdasarkan kecepatan arah angin, rapat massa di udara dan ketinggian diatas permukaan tanah.
2.7 Analisa Balok [4]

## 1. Tegangang Lentur
Pada  balok  secara  umum  tegangan  lentur  terjadi    dengan  linier menyesuaikan  bervariasi  pada  suatu  penampang.  Hal  ini  dikarenakan  aksi momen  lentur  yang  terjadi.  Untuk  besaran  momen  tertentu,  apabila  tinggi balok 2 kali (sementara lebarnya tetap), maka tegangan lentur  akan mengecil dengan  faktor  ¼.  Tegangan  ini  tidak  sensitif  terhadap  perubahan  lebar penampang.  Pada  kasus  momen  dan  tinggi  penampang  yang  konstan,  jika lebar penampang 2 kali makan tegangan lentur akan menjadi setengahnya.
Pada penampang yang tidak simetris, penentuan pusat beban tidak tepat jika berada  ditengah  tinggi  penampang.  Penentuan  dimensi  penampang  melintang pada  balok  ditentukan  oleh  jenis  material  yang  digunakan,  dikarenakan  setiap material memiliki tegangan ijin yang berbeda-beda.
Ukuran penampang  yang diperlukan ditentukan  berdasarkan  batas tegangan lentur  aktual  pada  balok  yang  sama  atau  lebih  kecil  dari  batas  tegangan  lentur ijin. Apabila tegangan aktual pada titik itu melampau tegangan ijin, maka balok tersebut  dipandangn  mengalami  kelebihan  tegangan  ( overstressed )  dan  hal  ini tidak diijinkan.
2. Tegangan Lateral pada Balok
Balok  yang  mengalami  pembebanan  dari  beban  sendiri  maupun  beban  luar terjadi apabila tekuk lateral dan keruntuhan penampang terjadi secara bersamaan maupun beruturan. Tekuk lateral terjadi dikarenakan adanya ketidakstabilan dari arah  lateral  yang  timbul  diatas  balok  serta  ketidakmampuan  dari  kekakuan balok.  Sebagian  besar  jenis  kegagalan  pada  tekuk  lateral  terjadi  pada penampang balok yang memiliki tegangan rendah. Pencegahan dapat dilakukan dengan:
a. Membuat balok yang cukup kaku dalam arah lateral.
b. Menggunakan pengaku lateral ( lateral bracing ).

## 3. Tegangan Geser
Merupakan  gaya  resultan  dari  gaya  geser  eksternal  yang  berupa  gaya  aksi dari beban yang diterima oleh komponen struktur balok dan gaya geser internal yang berupa gaya reaksi dari kekuatan struktur itu sendiri  untuk melawan gaya eksteral  tersebut.  Besarnya  tegangan  geser  pada  penampang  balok  adalah  1.5 kali dari rata-rata tegangan geser pada penampang balok segi empat.

## 4. Tegangan Tumpu
Dikenal  dengan  istilah  ( bearingstress )  merupakan  tegangan  yang  timbul pada bidang kontrak antara dua elemen struktur. Adanya tegangan yang muncul

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
pada  ujung  balok  sederhana  yang  terletak  di  atas  tumpuan  dengan  dimensi tertentu. material yang memiliki kegagalan akibat tegangan tumpu yaiu kayu. Kegagalan  pada  tegangan  tekan  biasanya  terjadi  pada  beban  menunjukkan adanya kehancuran dari suatu material.
5. Torsi
Torsi  merupakan  puntiran  yang  muncul  pada  struktur  apabila  diberikan momen puntiran langsung atau secara tidak langsung. Tegangan geser torsion timbul pada elemen tersebut sebagai dampak dari momen torsi yang ada.
6. Pusat Geser
Pada  penampang  tidak  simetris  pemberian  bebannya  dapat  menyebabkan terjadinya puntiran. Dengan memberikan beban pada pusat geser balok, maka akan  terjadi  lentur  tanpa  ada  syarat  puntir.  Pusat  geser  penampang  tidak simetris sering kali terletak diluar penampang.
7. Defleksi
Defleksi  pada  bentangan  balok  disebabkan  adanya  suatu  lendutan  balok atau perubahan bentuk akibat beban yang diterima. Perubahan ini dipengaruhi oleh  beban  dan  panjang  balok  yang  berbanding  terbalik  dengan  kekauan balok. Faktor yang mempengaruhi defleksi yaitu kapasitas pada struktur yang meliputi modulus elastisitas dan momen inersia pada penampang.
8. Tegangan Utama
Proses  interaksi  yang  terjadi  pada  tegangan  lentur  dan  tegangan  geser merupakan  tegangan  normal  tekan  dan  tarik  yang  dikenal  sebagai  tegangan utama  ( principle  stress ).  Tegangan  aksial  yang  muncul  memiliki  arah  yang berbeda dengan tegangan lentur dan gesernya.
2.8 Pondasi Bore Pile [4]
Pondasi  tiang  yang  pemasangannya  dilakukan  dengan  mengebor  tanah lebih dahulu,  yang kemudian diisi  tulangan  yang  telah dirangkai  kemudian  dicor dengan  beton.  Apabila  kondisi  tanah  banyak  mengandung  air,  maka  dibutuhkan pipa  besi  atau  yang  biasa  disebut temporary  casing untuk  menahan  dinding lubang  agar  tidak  terjadi  kelongsoran  dan  pipa  ini  akan  dikeluarkan  pada  waktu pengecoran beton. Ada beberapa keutungan pondasi ini jika dibandingkan dengan tiang pancang, yaitu:
1. Pemasangan  tidak  menimbulkan  gangguan  suara  dan  getaran  yang membahayakan bangunan sekitarnya.
2. Mengurangi kebutuhan beton dan tulangan dowel pada plat penutup tiang ( pile cap ). Kolom dapat secara langsung diletakkan di puncak bore pile .
3. Kedalaman tiang dapat divariasikan.
4. Tanah dapat diperiksa dan dicocokkan dengan data laboratorium.
5. Bore pile dapat  dipasang menembus  bebatuan sedangkan tiang pancang akan kesulitan bila pemancangan menembus lapisan batuan.
6. Diameter  tiang  memungkinkan  dibuat  besar,  bila  perlu  ujung  bawah  tiang dapat dibuat lebih besar guna mempertinggi kapasitas dukungnya.
7. Tidak ada resiko kenaikan permukaan tanah tanah.
Sedangkan kerugian menggunakan pondasi bore pile , yaitu:
1. Pengecoran jenis ini dipengaruhi kondisi cuaca.

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
2. Pengecoran  beton  agak  sulit  bila  dipengaruhi  air  tanah  karena  mutu  beton tidak dapat dikontrol dengan baik.
3. Mutu beton hasil pengecoran bila tidak terjamin keseragamannya disepanjang badan bore  pile dapat  mengurangi  daya  dukungnya,  terutama  bila  kondisi cukup dalam.
4. Pengeboran  dapat  menganggu  kepadatan  tanah  yang  berupa  pasir  atau  yang berkerikil.
5. Air  yang  mengalir  ke  dalam  lubang  bor  dapat  menganggu  kondisi  tanah sehingga mengurangi kapasitas dukung tiang.
6. Temporary Casing diperlukan untuk mencegah terjadinya kelonsoran.

## 3. Metodologi Penelitian

## 3.1 Jenis dan Sumber Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data sekunder yaitu data Proyek  Pembangunan  Grand  Mall  Batam  melalui  PT.  Rezeki  Putra  Riau  Tahun 2018. Berikut ini adalah data yang didapatkan:
Tabel 1. Data Balok Proyek Grand Mall Batam No Jenis Ukuran 1 Lebar Balok (b) 0.35 m 2 Tinggi Balok (h) 0.7 m 3 Selimut Beton (p) 0.05 m 4 Tinggi Efektif (d) 0.65 m 5 Tebal Plat (tp) 0.15 m 6 Mutu Beton (f’c) 29 Mpa 7 Besi Ulir (fy) 500 Mpa 8 Besi Polos (fy) 260 Mpa

## 3.2 Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan  data  dilakukan  dengan    metode  pengamatan,  wawancara, literatur  dan  instrumen.    Pengamatan  dilakukan  dilokasi  pembangunan  proyek, wawancara dilakukan dengan para supervisor proyek,  literatur untuk mendukung referensi  dan  instrumen  digunakan  untuk  pengambilan  data  yang  berupa  gambar dari  pembangunan  gedung.  Pengambilan  data  dilakukan  pada  22  Februari  –  22 Mei 2018.
3.3 Metode Pelaksanaan Konstruksi
a. Pekerjaan Persiapan
Berbagai  macam  kegiatan  yang  bertujuan  untuk  mendukung  dan memperlancar  proses  berjalannya  sebuah  proyek  pembangunan.  Berikut pekerjaan persiapan pada proyek pembangunan Grand Mall Batam:
1. Pengadaan Direksi Keet dan Gudang Proyek.
2. Pagar penutup proyek.
3. Pemasangan Tower Crane dll.
b. Persiapan Material
Material yang digunakan dalam proyek pembangunan Grand Mall Batam, yaitu:

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
1. Mutu Beton K-350 dan K-400. Dengan Beton Ready Mix Supplier dari PT. Usaha Beton Raya dan PT. Remicon Widyaprima.
2. Besi  Beton  dengan  jenis  Besi  Ulir  ukuran  8  mm,  10  mm,  12  mm,  16 mm, 20 mm, 22 mm dan 25 mm dan Besi Polos dengan ukuran 8 mm dan 10 mm.
c. Pekerjaan Kolom
Kolom adalah batang tekan arah vertikal yang memikul beban dari balok. Merupakan  elemen  struktur  tekan  yang  sangat  penting  dalam  suatu konstruksi  sehingga  jika  terjadi  keruntuhan  pada  bagian  ini  dapat menyebabkan  runtuhnya  bagian  yang  lain  dan  runtuh  total  dari  seluruh struktur bangunan yang terdapat diatasnya. Pekerjaan kolom meliputi:
1. Penentuan As Kolom
2. Pembesian
3. Bekisting
4. Pengecoran
d. Pekerjaan Balok dan Plat Lantai
Bagian  ini  dapat  dilaksanakan  apabila  pekerjaan  klom  sudah  selesai dikerjakan.  Balok  yang  digunakan  beraneka  ragam  sesuai  dengan kebuthan.  Sedankan  plat  lantai  merupakan  struktur  yang  letaknya  tidak langsung  diatas  tanah  yang  memiliki  pembatas  antara  tingkat  yang  satu dengan  lainnya.  Selain  itu,  pekerjaan  ini  dapat  dikerjakan  secara bersamaan.
4. Analisa dan Pembahasan [8,9]

## 4.1 Perhitungan Balok
Dalam perhitungan balok ini digunakan data perencanaan pada analisa struktur balok,  yaitu  Mutu  Beton:  29  Mpa  (K-350),  Besi  Ulir:  500  Mpa  dan  Besi Polos: 260 Mpa.
4.2 Pembebanan Pada Balok
Adapun  perhitungan  pembebanan  pada  balok  yang  perlu  ditinjau  adalah pembebanan  yang  terdistribusi  dari  balok  lain  yang  merupakan  balok  anak yang menopang pada balok.
1. Beban Bidang yang Bekerja
a. Beban Mati   qd Beban Plat Lantai sebesar: 3 2 0.15  * 24 / 3.6 / m kN m kN m   Beban Keramik sebesar: 3 2 0.01  * 21 / 0.21 / m kN m kN m   Beban Spesi sebesar: 3 2 0.03  * 22 / 0.66 / m kN m kN m   Beban Plafond 2 0.11 / kN m 
Beban ME 2 0.25 / kN m  Total Beban Mati   qd 2 4.83 /
kN m  b. Beban Hidup
Beban Lantai Mall 2 2.5 / kN m 
2. Pembebanan pada Balok Anak

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
a. Beban Mati   qd dengan:
Bentang Arah   4 Lx m 
Bentang Arah   8 Ly m 
Beban Sendiri pada Balok Anak yaitu:
3 0.25* 0.65* 24 /
3.9 / kN m kN m   Beban Mati Plat yaitu
2 2 2 4.83 4 4 * 8 * 2 2 3 8         17.71 / kN m 
Sehingga Total Beban Mati   qd 3.9 / 17.71 / 21.61 / kN m kN m kN m    b. Beban Hidup   ql yaitu Beban dari Plat sebesar:
2 2 2 2.5 4 4 * 8 * 2 9.2 / 2 3 8
kN m         
c. Beban Terfaktor   qu yaitu     1.2 * 1.6 * qd ql      
1.2 * 21.61 / 1.6 *9.2 / kN m kN m   40.65 / kN m 
d. Reaksi  Tumpuan   Vu yang  terdistribusi  ke  Balok  Induk  yaitu
0.5* * 0.5* 40.65 / *8
162.6 qu L kN m m kN    e. Reaksi Tumpuan   Vu akibat 2 sisi trapesium * 2 Total Vu Vu  162.6 * 2 325.2 kN kN  
3. Pembebanan pada Balok Induk
a. Besarnya beban dari balok anak yang terpusat sebesar 325.2 kN.
b. Beban Mati   qd yaitu meliputi:
a. Beban Sendiri dari Balok
3 0.35*0.7 * 24
/
5.88 / kN m kN m   b. Beban dari Plat
2 1 * 4.83 / * 4 3 6.44 / kN m m kN m   c. Beban Mati
  qd 5.88 / 6.44 / kN m kN m
  12.32 / kN m 
c. Beban  Hidup  pada  kasus  ini  berasal  dai  Beban  Plat  yaitu
2 1 * 2.5 / * 4 3 3.33 / kN m m kN m  

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
d. Beban Terfaktor   qu adalah         1.2 * 1.6 *
1.2 *12.32 / 1.6 * 3.33 /
20.112 / qd ql kN m kN m kN m 
  

4.3 Perhitungan Defleksi pada Balok Induk Modulus Elastisitas (E) 4.700 ' 4.700 29
25.310 f c Mpa   
Kemudian dikonversikan ke KN/m yaitu 25.31 *10 6 kN/m 2 .
Momen Inersia (I) 3 1 * * 12 b h  3 4 1 *0.7*0.35 0.00250
12 m  
Defleksi    yaitu 4 4 * * 384 192 qu L P L EI EI           4 6 4 6 20.112*8 384 25.31*10 0.00250 325.2*8
192 25.31*10 0.00250 0.00339 0.0137 0.01709 m m m  
  
Syarat Ketentuan:
Defleksi    < Defleksi Max   max  sehingga 0.01709 360 L  ,  maka  dapat  dinyatakan  0.01709  <  0.02222.
Berdasarkan  hasil  perhitungan  di  atas  defleksi  pada  balok  induk  dalam kategori Aman dalam suatu bangunan.
4.4 Perhitungan Tulangan Utama Balok Berikut adalah momen yang bekerja pada balok:
1. Momen Lapangan
2 2 1 1 * *
* * 24 8 1 1 * 20.112*8 *325.2*8 24 8 378.832 Mu qu L P L kNm      2. Momen Tumpuan 2 2 1 1 * *
* * 12 8 1 1 * 20.112*8 *325.2*8
12 8
432.464 Mu qu L P L kNm    

3. Momen Rencana

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
        6 6 * 0.85* ' * *
* 0.5* *10 0.8* 0.85* 29 *350*150 * 650 0.5*150 *10 595.29 MR f c b tp d tp kNM       

## 
Apabila  MR  >  Mu,  maka  balok  dapat  dianggap  sebagai  balok  T  persegi  dan lebar efektif balok  yang digunakan yaitu lebar aktual balok, dan apabila nilai MR < Mu, maka balok dianggap sebagai balok T murni dan lebar efektif dapat diperhitungkan sebagai berikut:
1. Perhitungan Balok
1 0.85   untuk ' 30 f c  Mpa
1* 0.85* ' 600 * 600 0.85*0.85* 29 600 * 500
600 500
0.0229 f c b fy fy       
0.75* 0.0171 maks b     min 1.4 0.0028 fy    2. Perhitungan Tulangan Lapangan   595.29 378.832 MR Mu kNm kNm   378.832 473.54 0.8 Mu Mn     6 2 2 473.54*10 3.2 * 350*650 Mn Nmm Rn b d mm    500 20.28 0.85* ' 0.85* 29 fy m f c    1 2* * 1 1 0.0069 Rn m m fy              Karena min maks      maka
digunakan tulangan tunggal    .
As yang dibutuhkan yaitu
2 * * 1569.75 b d mm 
 
Sedangkan As yang direncanakan
2 2 1 6* *3.14* 1884
4 d mm  
Sehingga As yang  dibutuhkan  lebih  kecil  dari As yang  direncanakan. Maka masuk dalam kategori aman.
3. Perhitungan Tulangan Tumpuan
  595.29 432.464 MR Mu kNm kNm   432.464 540.58 0.8 Mu Mn     6 2 2 540.58*10 3.7
* 350*650
Mn Nmm Rn b d mm    500 20.28 0.85* ' 0.85* 29 fy m f c   

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
1 2* * 1 1 0.0080 Rn m m fy              digunakan tulangan tunggal    .
As yang dibutuhkan yaitu
2 * * 1820 b d mm   
Sedangkan As yang direncanakan 2 2 1 6* *3.14* 1884 4 d mm  
Sehingga As yang  dibutuhkan  lebih  kecil  dari As yang  direncanakan.
Sehingga dapat disimpulkan pada bagian ini tulangan tumpuan aman.
4.5 Perhitungan Tulangan Sengkang Balok
Untuk  menghitung  tulangan  sengkang,  maka  harus  diketahui  beban  terfaktor terdistribusi pada balok. Berdasarkan data, diperoleh hasil:
0.5* * 0.5*
0.5* 20.112 *8 0.5*325.2
243.048 Vu qu L p kN    

1 * ' * * 6 1 * 29 *350*650 6 204.2 Vc f c b d kN       
   

  
Perhitungan tulangan standar adalah:
0.5* * 0.5*0.6*204.2 61.26 Vc kN    Karena Vu lebih besar dari
0.5* * Vc  ,  maka  digunakan  tulangan  sengkang 405.08 Vu Vn kN    sehingga  diperoleh 200.88 Vs kN  .  Diasumsikan  bahwa  tulangan  sengkang menggunakan  besi  diameter  10  mm.  Maka 2 2 1 2* * * 157 m 4 Av d    .
Sehingga jarak yang diperlukan adalah:
* * 254.0073 mm Av fy d S
Vs   .  Dengan  digunakannya  besi  diameter  10  mm dan  jarak  yang  diambil  200  mm,  maka  besarnya  beban  pada  tulangan sengkang pada balok aman.

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan hasil perhitungan dapat diambil kesimpulan bahwa:
1. Balok  dengan  ukuran  dimensi  B350  x  750  menggunakan  tulangan  atas 6D20  mm,  tulangan  tengah  2D12  mm,  tulangan  bawah  3D20  mm  dengan ukuran jarak antar sengkang D10-200 mm.
2. Perhitungan  pembebanan  pada  balok  diperoleh  nilai  defleksi  sebesar 0.01709 m dan masuk dalam kategori Aman.
3. Perhitungan  tulangan  utama  balok  diperoleh  nilai As yang  dibutuhkan lebih  kecil  dari As yang  direncanakan.  Maka  pekerjaan  ini  dalam  kriteria Aman.

## Unisda Journal of Mathematics and Computer Science
4. Pada perhitungan tulangan sengkang balok, jarak yang diperlukan 254.0073 mm,  dengan  pengambilan  jarak  200  mm  dan  diameter  besi  10  mm, sehingga dapat disimpukan Aman.
6. Referensi
[1] Asroni A. 2010. Balok dan Pelat Beton Bertulang, Yogyakarta: Graha Ilmu.
[2] Asroni, A. 2010. Kolom Fondasi dan Balok T Beton Bertulang, Yogyakarta: Graha Ilmu.
[3] Wahyudi,  L.  1997.  Struktur  Beton  Bertulang,  Jakarta:  Gramedia  Pustaka Utama.
[4] Kusumo,  T.  2012.  Studi  Analisis  Pertemuan  Balok  Kolom  Berbentuk  T Struktur Rangka Beton Bertulang dengan Pemodelan Strut and Tie, Bandung: Universitas Kristen Maranatha.
[5] Kriswanto, D. 2015. Perencanaan Struktur Plat Beton Bertulang untuk Rumah Tinggal 3 Lantai, Semarang: UNESS.
[6] Budi, Gatot S. 2018. Pengujian Kuat Tarik dan Modulus Elastisitas Tulangan Baja. Jurnal Teknik Sipil UNTAN Vol. 11 No. 01 Tahun 2018.
[7] Wior,  Cristian  E.  2015.  Kajian  Kuat  Beton  dan  Kuat  Tarik  Baja  Tulangan Gedung Teknik Unversitas Samratulangi Pasca Kebakaran. Jurnal Sipil Statik Vol. 3 No. 4 Tahun 2015.
[8] SK  SNI  03-2847-2002.  Tata  Cara  Perhitungan  Struktur  Beton  untuk Bangunan Gedung, Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.
[9] SK  SNI  2847-2013.  Persyaratan  Beton  Struktural  untuk  Bangunan  Gedung, Jakarta: Badan Standardisasi Nasional.