## Jurnal Talenta Sipil, 4(1), Februari 2021, 13-22
Publisher by Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Batanghari ISSN 2615-1634 (Online), DOI 10.33087/talentasipil.v4i1.44 

## Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton
Al Fauzi Afendi, Azwarman * , Ria Zulfiati Teknik Sipil Universitas Batanghari Jambi Correspondence email: warman2789@gmail.com
Abstrak. Beton  bertulang  sebagai  elemen  balok  pada  umumnya  diberi  tulangan  memanjang  (lentur)  dan  tulangan  sengkang (geser),  Tulangan  memanjang/longitudinal  pada  balok  yang  dipasang  searah  sumbu  batang  untuk  menahan  gaya  tarik,  karena beton  tidak  dapat  menahan  gaya  tarik  melebihi  nilai  tertentu  tanpa  mengalami  retak-retak  dan  Tulangan  konvensional  dikenal dengan konsep perhitungan tulangan pada bagian sengkang yang digunakan  untuk menahan gaya geser. Pengaruh momen lentur terhadap kuat geser, Pada kontrusi balok menerus, maka pada daerah tumpuan interior akan terjadi gaya geser dan momen lentur yang besar. Oleh sebab itu penulis tertarik untuk mengadakan penelitian dengan alasan ingin mengetahui jika meningkatkan rasio tulangan  memanjang/longitudinal  apakah  dapat  meningkatkan  luas  geser  penampang  atau  malah  tidak  mempengaruhi,  dengan adanya  kontribusi  tulangan  memanjang/longitudinal  terhadap  kekuatan  geser  pada  penampang  balok  beton.Dengan  mencari berapakah jumlah sengkang dan bagaimana pengaruh rasio tulangan memanjang/logitudinal terhadap luas geser penampang balok beton.  Penelitian  ini  menggunakan  formula  sesuai  SNI  2847:2013.Adapun  pengumpulan  data  yang  digunakan  adalah  buku peracangan  struktur  beton  bertulang,  buku  teori  dan  desain  balok  plat  beton  bertulang.  Data  akan  dianalisa  dengan membandingkan gaya geser  yang dapat ditahan oleh  beton adanya kontribusi tulangan  memanjang dan tanpa  adanya kontribusi tulangan  memanjang.  Berdasarkan  analisa  data  yang  dilakukan  pada  balok  beton  yang  ditinjau,  diperoleh  kesimpulan  bahwa dengan  adanya  kontribusi  tulangan  memanjang  hasil  yang  didapatkan  hampir  sama  atau  sama  dengan  tanpa  adanya  kontribusi tulangan memanjang, dimana dengan adanya kontribusi tulangan memanjang didapat sengkang/begel sebanyak 8 buah untuk besi Ø10  dan  6  buah  untuk  besi  Ø6,  sedangkan  perhitungkan  tanpa  adanya  kontribusi  tulangan  memanjang  didapat  sengkang/begel yang  sama  yaitu  sebanyak  8  buah  besi  Ø10  dan  6  buah  untuk  besi  Ø6.  Nilai  ρ  adalah  rasio  tulangan  memanjang/longitudinal, dengan adanya rasio ρ pada perhitungan penulangan geser tidak begitu mempengaruhi luas geser penampang.
Kata Kunci : Kontribusi Tulangan, Kuat Geser, Mutu Beton, Rasio Tulangan

## PENDAHULUAN
Beton  bertulang  merupakan  salah  satu  material  bangunan  yang  paling  banyak  digunakan  dalam  dunia kontruksi.Berbagi macam metode analisa dan perancangan struktur beton bertulang berkembang di beberapa negara. Indonesia  sebagai  salah  satu  negara  yang  juga  banyak  menggunakan  material  beton  bertulang  dalam  pembangunan suatu  kontruksi  juga  memiliki  tata  cara  perancangan,  yaitu  SNI  2847:2013  “Persyaratan  Beton  Struktural  untuk Bangunan Gedung” (yang menggantikan SNI lama yaitu SNI 03-2847-2002). Tata cara analisis dan perencangan yang dianut dalam peraturan SNI 2847:2013 sebagian besar berkiblat kepada American Concrete Institute (ACI). Beton  bertulang  sebagai  elemen  balok  pada  umumnya  diberi  tulangan  memanjang  (lentur)  dan  tulangan sengkang  (geser).  Tulangan  lentur  untuk  menahan  beban  lentur  yang  terjadi  pada  balok,  sedangkan  tulangan  geser untuk  menahan  gaya  geser.  Balok  beton  merupakan  bagian  dari  struktur  bangunan  yang  berfungsi  untuk  menopang lantai di atasnya, balok juga berfungsi sebagai penyalur momen menuju kolom-kolom.
Tulangan  memanjang/longitudinal  pada  balok  yang  dipasang  searah  sumbu  batang  untuk  menahan  gaya  tarik, karena  beton  tidak  dapat  menahan  gaya  tarik  melebihi  nilai  tertentu  tanpa  mengalami  retak-retak  dan  Tulangan konvensional  dikenal  dengan  konsep  perhitungan  tulangan  pada  bagian  sengkang  yang  digunakan    untuk  menahan gaya geser.
Pengaruh momen lentur terhadap kuat geser, pada suatu balok tertumpu sederhana yang memikul beban merata, maka  pada  bagian  tengah  bentang  balok  akan  terjadi  momen  yang  besar  dengan  gaya  geser  yang  kecil  atau  bahkan nol, sedangkan bagian dekat tumpuan justru terjadi gaya geser yang besar dan momen lentur yang kecil. Pada kontrusi balok  menerus,  maka  pada  daerah  tumpuan  interior  akan  terjadi  gaya  geser  dan  momen  lentur  yang  besar  (Agus Setiawan, 2016).
Berdasarkan uraian diatas maka penulis tertarik untuk mengadakan penelitian dengan alasan ingin mengetahui jika  meningkatkan  rasio  tulangan  memanjang/longitudinal  apakah  dapat  meningkatkan  luas  geser  penampang  atau malah tidak mempengaruhi, dengan adanya kontribusi tulangan memanjang/longitudinal terhadap kekuatan geser pada penampang balok beton.
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton

## Maksud dan Tujuan Penelitian
Adapun maksud dari pembuatan penelitian ini untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan strata I dijurusan  Teknik  Sipil  fakultas  Teknik  Universitas  Batanghari  dan  untuk  mengetahui  seberapa  besar  pemanfaatan tulangan memanjang dalam menyumbangkan kuat geser dari kuat geser yang disumbangkan oleh beton.
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Menghitung berapa jumlah sengkang pada balok yang ditinjau.
2. Menghitung/menganalisis pengaruh rasio tulangan memanjang/logitudinal terhadap luas geser penampang balok.

## Landasan Teori Desain Penampang Persegi Bertulang Rangkap
Suatu balok beton penampang persegi dapat didesain sedemikan rupa sehingga memiliki rasio tulangan sebesar .  Dengan  rasio  tulangan  sebesar
ini,  maka  dapat  dihitung  besarnya  kuat  momen  rencana  yang  dapat dihasilkannya. Apabila momen lentur terfaktor yang bekerja masih lebih besar daripada kuat momen rencana tersebut, sedangkan  ukuran  tinggi  dan  lebar  balok  dibatasi,  maka  dapat  dipasang  tulangan  tekan.  Penjelasan  berikut  akan menerangkan proses desain balok beton tulangan rangkap.
1. Hitung rasio tulangan seimbang
dan rasio tulangan maksimum dengan menggunakan persamaan : (1) (2) Hitung (luas tulangan tunggal maksimum) Untuk fy = 400 MPa, maka . Nilai dalam persamaan adalah 0,85 untuk nilai fc
kurang atau sama dengan 28 MPa, dan berkurang sebesar 0,05 untuk tiap kenaikan mutu beton sebesar 7 MPa. 2. Hitung menggunakan ( ) : (3) 3. Hitung kuat momen rencana balok bertulang ( )  menggunakan dan : (4) Jika , maka diperlukan tulangan tekan, dan lanjutkan ke langkah berikutnya. Jika ,  maka    tidak  perlu  dipasang  tulangan  tekan.  Gunakan  persamaa  ini  untuk  menghitung    dan
.
(5) 4. Hitung
kuat momen rencana yang dipikul oleh tulangan tekan. 5. Hitung dari hubungan , dan selanjutnya luas tulangan tarik total ( ) adalah (6)
6. Hitung tegangan pada tulangan tekan sebagai berikut :
a. Hitung
b. Atau  nilai dapat  dihitung  dari  diagram  regangan,  dan .  Jika ,  maka  tulangan  tekan sudah leleh c. Hitung dari . Jika , maka . Jika , maka dan
7. Pilih  tulangan  yang  akan  digunakan    sebagai dan ,  yang  mencakupi  untuk  lebar  balok  (b).  pada  beberapa kasus dapat disusun dalam dua baris atau lebih.
8. Hitung tinggi total balok (h) dan periksa bahwa
.
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton
9. Dapat dilakukan pemeriksaan akhir . Sebagai catatan, dalam langkah 1 nilai rasio tulangan   dapat diambil lebih kecil dari , misalkan diambil atau , sehingga tulangan tarik yang
pada akhirnya dipakai masih lebih kecil dari batasan
. 10. Regangan pada tulangan dapat dihitung dengan persamaan :
(7)

## Persyaratan Desain Balok Terhadap Gaya Geser
Proses desain suatu struktur secara garis besar dilakukan melalui dua tahapan:
1. Menentukan  gaya-gaya  dalam  yang  bekerja  pada  struktur  tersebut  dengan  menggunakan  metode-metode  analisa struktur yang tepat
2. Menentukan  dimensi  atau  ukuran  dari  tiap  elemen  struktur  secara  ekonomis  dengan  mempertimbangkan  factor keamanan, stabilitas, kemampulayanan, serta fungsi dari struktur tersebut.
Dalam perencanaan tulangan geser terdapat beberapa hal yang disyaratkan dalam peraturan, diantaranya adalah lokasi penampang kritis, luas minimum tulangan  geser, jarak maksimum tulangan geser, dan sebagainya. Berikut ini diuraikan satu persatu persyaratan yang harus dipenuhi pada saat melakukan desain tulangan geser.
1. Penampang kritis untuk perhitungan gaya geser terfaktor.
SNI  2847:2013  pasal  11.1.3.1  mengizinkan  untuk  mengambil  penampang  kritis  guna  perhitungan  kuat  geser nominal  pada  jarak dari  muka  tumpuan.Rekomendasi  ini  diambil  berdasarkan  fakta  bahwa  retak  diagonal pertama yang terbentuk terjadi pada tengah bentang balok sejarak   dari tumpuan.
2. Luas minimum tulangan geser
Adanya  tulangan  geser  pada  balok  beton  menahan  pertumbuhan  retak  diagonal.  Akibatnya  daktilitas  balok  akan meningkat  dan  kegagalan  struktur  secara  tiba-tiba  dapat  dihindarkan.  Bila  tulangan  geser  tidak  disediakan,  balok akan  berprilaku  getas  dan  kegagalan  akan  terjadi  tanpa  ada  tanda-tanda  keruntuhan  terlebih  dahulu.  Guna mencegah  hal  tersebut,  SNI  2847:2013  pasal  11.4.6.1  menyebutkan  bahwa  pada  suatu  komponen  struktur  lentur (prategang atau non-prategang), harus disediakan tulangan geser minimum ( apabila melebihi 3. Gaya geser maksimum yang dipikul tulangan geser
Guna mencegah terjadinya  keruntuhan geser-tekan (hancurnya beton akibat beban  geser yang besar dan tegangan tekan pada daerah kritis di atas retak diagonal), SNI 2847:2013 pasal 11.4.7.9 memberikan batasan untuk nilai , yang  tidak  boleh  diambil  melebihi
.  Jika  nilai yang  terjadi  melebihi  batasan  ini,  maka  ukuran penampang harus diperbesar.
4. Jarak maksimum tulangan geser
Untuk memastikan bahwa retak diagonal akan memotong paling sedikit satu buah tulangan geser, SNI 2847:2013 Pasal 11.4.5, mensyaratkan bahwa jarak maksimum antar tulangan sengkang vertikal tidak lebih dari
, atau 600 mm, asalkan
.
5. Kuat leleh tulangan geser
Pasal 11.4.2 dalam SNI 2847:2013 mensyaratkan bahwa kuat leleh tulangan baja yang digunakan sebagai tulangan geser tidak lebih dari 420 MPa, dan tidak lebih dari 550 MPa untuk tulangan geser terbuat dari jarring kawat baja. 6. Pengangkuran sengkang
SNI 2847:2013 pasal 12.13 mensyaratkan bahwa tulangan geser harus diletakkan sedekat mungkin ke permukaan tekan dan tarik sejauh masih diperkenankan  oleh syarat  selimut beton dan jarak terhadap  tulangan lainnya,  sebab pada saat beban mendekati ultimit, retak tarik lentur akan masuk cukup dalam kebagaian badan balok.
7. Sengkang pertama di muka tumpuan
SNI 2847:2013 pada pasal 11.1.3.1 menyebutkan bahwa tulangan geser harus disediakan pada daerah antar muka kolom hingga sejarak  , pada daerah ini balok didesain terhadap gaya geser yang besarnya sama dengan gaya geser yang terjadi pada lokasi penampang kritis. Sedangkan sengkang pertama pada umunya dipasang sejarak s/2 dari  muka  kolom,  dengan    dihutung  berdasarkan  persamaan dan adalah  gaya  geser  dengan  penampang kritis.

## Pengaruh Momen Lentur Terhadap Kuat Geser
Pada  suatu  balok  tertumpu  sederhana  yang  memikul  beban  merata,  maka  pada  bagian  tengah  bentang  balok akan  terjadi  momen  yang  besar  dengan  gaya  geser  kecil  atau  bahkan  nol,  sedangkan  bagian  dekat  tumpuan  justru
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton
terjadi  gaya  geser  yang  besar  dan  momen  lentur  kecil.  Pada  kontruksi  balok  menerus,  maka  pada  daerah  tumpuan interior akan terjadi gaya geser dan momen lentur yang besar.
Pada lokasi dengan gaya geser dan momen lentur besar, mula-mula akan terjadi retak lentur. Selanjutnya, retak- retak  dalam  arah  diagonal  akan  timbul  di  atas  retak  lentur  ketika  kuat  tarik  beton  terlampaui.  Dari  sejumlah  hasil pengujian,  retak  diagonal  pada  daerah  dengan  gaya  geser  dan  momen  lentur  besar,  terjadi  pada  saat  gaya  geser mencapai nilai :
(8)
SNI  2847:2013  Pasal  11.2.2.1  mengadopsi  persamaan  tersebut  untuk  menghitung  kuat  geser  nominal  yang disumbangkan oleh penampang beton:
(9) Dengan
, adalah lebar badan balok (untuk balok T) atau lebar balok persegi. Sedangkan dan adalah gaya  geser terfaktor. Faktor   diberikan  untuk mengakomodasi penggunaan beton ringan. Nilai dapat diambil sebesar 0,85 untuk beton ringan dan 0,75 untuk beton ringan total. Apabila dilakukan penggantian pasir secara  persial  maka  faktor  pengali  bisa  diperoleh  dengan  menggunakan  interpolasi  linier  dari  kedua  harga  tersebut. Untuk beton normal,   diambil sama dengan 1,0.
Nilai dalam  persamaan  9  tidak  boleh  lebih  besar  dari  1,0.  Jika terlalu  besar,  maka  suku  kedua dalam  persamaan  tersebut  akan  mengecil  dan mendekati .  Jika cukup  kecil,  maka  suku  kedua  akan membesar  dan  batas  atas ditentukan  oleh . Sebagai  alternative  dari  persamaan  9,  SNI  2847:2013 Pasal 11.2.1.1 memperbolehkan nilai diambil sebesar :
(10)

## METODE
Adapun  konsep  perencanaan  dari  penelitian  ini  adalah  mendesain  atau  merencanakan  penampang  balok  beton bertulang.  Setelah  perencanaan  selesai,  akan  dilanjutkan  memperhitungkan  penampang  balok  tersebut  terhadap kekutan geser yang disumbangkan oleh beton dengan kontribusi tulangan memanjang.
Gambar 1 . Rangka Bangunan Lantai 4 Sumber: Data Olahan, 2020
Dimana pada  gambar rangka bangunan berlantai 4 diatas,  untuk penampang balok menggunakan ukran 30x45 Cm,  lalu  pada  penampang  kolom  menggunakan  ukuran  40x40  Cm,  dengan 20  MPa  untuk  tulangan  memanjang
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton
dengan  mutu 400  MPa  dan  tulangan  geser  dengan  mutu 240  MPa  untuk  keseluruhan.  Untuk  beban  mati  (D) terdiri  dari  berat  sendiri  pelat  lntai  4,48  KNmberat  sendiri  pelat  atap  2,9  KNm  dan  beban  dinding  bata    batu  2,4 KNm, untuk beban hidup (L) terdiri dari beban hidup plat lantai sebesar 2,5 KNmdan plat atap sebesar 1 KNm tertulis di SNI 1727:2013 tentang pembebanan.
Gambar 2 . Gaya Moment, Geser dan Axial Tampak Depan Sumber: Data Olahan, 2020
Gambar 3 . Gaya Moment, Geser dan Axial Tampak Samping Sumber: Data Olahan, 2020
Pada hasil gaya moment dan geser diatas didapat nilai terbeser pada gaya-gaya pada rangka bangunan tersebut. Dimana pada balok tersebut didapat moment tumpuan sebesar 76,64 KNm dan momen lapangan sebesar 46,18 KNm, untuk gaya geser sebesar 76, 88 KN.
Dari  kesimpulan  diatas  dapat  diartikan  bahwa  pada  balok  yang  mendapat  kan  gaya  moment  dan  geser  paling besar menjadi data primer untuk penelitian kontribusi tulangan memanjang terhadap kekuatan geser pada penampang balok beton.
Gambar 4 . Denah Penelitian Sumber: Data Olahan, 2020

## Skema Penelitian
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  menggunakan  contoh  perhitungan  kekuatan  geser  V c yang  disumbangkan  oleh  beton  dan tulangan  memanjang/longitudinal  pada  balok  yang  ditinjau  di  perencanaan  rangka  gedung  lantai  4  yang  diketahui sebagai berikut.
Dimensi:
- Balok 300x450 mm
- Kolom 400x400 mm
Mutu Bahan:
-
= 20 MPa    (Kuat Tekan Beton)
- = 400 MPa  (Tegangan Leleh Baja Tulangan Memanjang)
- = 240 MPa  (Tegangan Leleh Baja Tulangan Geser)
Pembebanan: - Beban mati pelat lantai
= 4,48 KN.m 2 - Beban mati pelat dak
= 2,9 KN.m 2
- Beban dinding bata ½ batu  = 2,4 KN.m 2
- Beban hidup lantai 1 s/d 3 = 2,5 KN.m 2
- Beban hidup atap = 1 KN.m 2
Hasil  perhitungan  gaya  dalam  menggunakan  SAP2000 didapat  moment  terbesar  pada  balok  di  lantai  1,  untuk gaya geser tumpuan sebelah kiri sebesar 76, 88 KN dan gaya geser sebelah kanan sebesar 69,12 KN.
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton

## Jumlah Penulangan Geser Tanpa Kontribusi Tulangan Memanjang
Gambar 7 . Hasil perhitungan penulangan memanjang dan geser Sumber: Data Olahan, 2020
Tulangan Sengkang/begel dapat didistribusikan sebagai berikut : 1. Sengkang pertama dipasang sejarak 195/2 = 97,5 → 50 mm di muka tumpuan
2. Sengkang  berikutnya  dipasang  sejarak  195  dari  muka  tumpuan,  total  sengkang  terpasang  pada  setengah  bentang balok untuk Ø10 sebanyak 8 buah dan Ø6 sebanyak 6 buah
3. Sehingga total sengkang yang dibutuhkan untuk sepanjang balok adalah : Ø10 sebanyak 16 buah dan Ø6 sebanyak 12 buah
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton

## Jumlah Penulangan Geser Dengan Kontribusi Tulangan Memanjang
Gambar 8 . Hasil perhitungan penulangan memanjang dan geser Sumber: Data Olahan, 2020
Tulangan Sengkang/begel dapat didistribusikan sebagai berikut : 1. Sengkang pertama dipasang sejarak 195/2 = 97,5 → 50 mm di muka tumpuan
2. Sengkang  berikutnya  dipasang  sejarak  195  dari  muka  tumpuan,  total  sengkang  terpasang  pada  setengah  bentang balok untuk Ø10 sebanyak 8 buah dan Ø6 sebanyak 6 buah
3. Sehingga total sengkang yang dibutuhkan untuk sepanjang balok adalah : Ø10 sebanyak 16 buah dan Ø6 sebanyak 12 buah

## SIMPULAN
Dari  hasil  analisa  perhitungan  menggunakan  contoh  perhitungan  balok  yang  ditinjau  dari  rangka  bangunan gedung lantai 4 yang diketahui beban mati dan beban hidup. Bahwa kontribusi tulangan memanjang pada balok beton yang ditinjau dapat disimpulkan :
1. Pada contoh perhitungan balok yang ditinjau dari rangka bangunan gedung lantai 4 dengan berdasarkan SNI 2847- 2013  ternyata  dengan  adanya  kontribusi  tulangan  memanjang  hasil  yang  didapatkan  hampir  sama  atau  sama dengan  tanpa  adanya  kontribusi  tulangan  memanjang,  dimana  dengan  adanya  kontribusi  tulangan  memanjang didapat sengkang/begel sebanyak 8 buah untuk besi Ø10 dan 6 buah untuk besi Ø6, sedangkan perhitungkan tanpa adanya kontribusi tulangan memanjang didapat sengkang/begel yang sama yaitu sebanyak 8 buah besi Ø10 dan 6 buah untuk besi Ø6.
2. Nilai ρ adalah rasio tulangan memanjang/longitudinal, dengan adanya rasio ρ pada perhitungan penulangan geser tidak begitu mempengaruhi luas geser penampang.
3. Perkembangan SNI 2847-2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung, dimana untuk tingkat ketelitiannya sangat akurat sekali dibandingkan dengan SNI sebelum-sebelumnya.
Al Fauzi Afendi, Azwarman dan Ria Zulfiati, Kontribusi Tulangan Memanjang Terhadap Kekuatan Geser Pada Penampang Balok Beton

## DAFTAR PUSTAKA
Agus Setiawan, 2016. Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847:2013, Erlangga, Jakarta. Ali Asroni, 2017. Teori dan Desain Balok Plat Beton Bertulang Berdasaarkan SNI 2847:2013, MUP, Surakarta SNI-03-2847-2013, 2013. Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, Bandung. SNI 1727:2013, 2013. Beban Minimum Untuk Prencangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain, Jakarta. MacCormac, J.C, 2001 . Desain Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta Vis, W.C, 1993. Dasar-dasar Perencanaan Beton Bertulang, Erlangga, Jakarta