## Evaluasi Perhitungan Struktur Proyek Kaliban School 5 Lantai dengan ETABS
Rion Rifaldo 1* , Petrus Haryanto Wibowo 2
1 Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil FTSP Universitas Internasional Batam
2 Dosen Program Studi Teknik Sipil FTSP Universitas Internasional Batam rionrifaldo@gmail.com

## Abstract
Structural planning that is not in accordance with regulations and theories can result in construction failure. As for one of the factors that influence planning errors is to take into account the burden on the building. The aim of  this  study  is  to  evaluate  the  level  of  structural  strength  at  Kaliban  School  and  also  to  design  solutions  for structural strengthening.This study has 5 stages namely, structural design modeling, loading analysis, structural analysis,  design,  and  design  control.  Structural  analysis  used  ETABS  application  assistance  and  manual calculations in accordance with PPIUG, 1983; SNI 1727, 2013; SNI 2847, 2013. The results of ETABS analysis show that the structure of the Kaliban School plan is not resilient so it needs to be re-planned with ETABS method. For existing structures, it is necessary to strengthen the structure because the condition of the building is in the construction phase. The redesigning is done by changing the dimensions of the structural components, calculating the number of reinforcement and add joist to reducing the span of the floor plate. Structural reinforcement was done by adding joists (WF steel profiles 400 x 200 x 8 x 13 BJ 37) to reduce the floor plate span and calculate of BJ 37 steel plate requirements for structural components based on the necessary load from the ETABS analysis results.
Keywords : Structure, Concrete, ETABS, Reinforcement, Existing

## Abstrak
Perencanaan struktur bangunan yang tidak sesuai dengan peraturan dan teori dapat mengakibatkan kegagalan konstruksi. Adapun salah satu faktor yang mempengaruhi kesalahan perencanaan adalah memperhitungkan beban pada bangunan.  Penelitian  ini  bertujuan  mengevaluasi  tingkat  kekuatan  struktur  atas  pada  Kaliban  School  serta merancang solusi untuk perkuatan struktur. Metode penelitian yang digunakan adalah metode observasi dan metode literatur. Penelitian ini memiliki 5 tahapan yaitu, pemodelan desain struktur, analisis pembebanan, analisis struktur, desain, dan kontrol desain. Analisis struktur menggunakan bantuan aplikasi ETABS dan perhitungan manual sesuai dengan  PPBIUG,  1983;  SNI  1727,  2013;  SNI  2847,  2013.  Hasil  analisa  ETABS  menunjukkan  bahwa  struktur rencana Kaliban School tidak kuat sehingga perlu dilakukan perencanaan ulang menggunakan metode ETABS. Tetapi  untuk  struktur  existing  perlu  dilakukan  perkuatan  struktur  karena  kondisi  bangunan  dalam  tahap pembangunan. Perancangan ulang dilakukan dengan mengubah dimensi komponen struktur, menghitung jumlah tulangan, dan menambah balok anak untuk mengurangi bentang pada pelat lantai. Perkuatan struktur dilakukan dengan menambah balok anak (profil baja WF 400 x 200 x 8 x 13 BJ 37) untuk mengurangi bentang pelat lantai dan perhitungan kebutuhan pelat baja BJ 37 pada komponen struktur berdasarkan beban perlu dari hasil analisa ETABS.
Kata kunci : Struktur, Beton, ETABS, Perkuatan, Existing

## 1. Pendahuluan
Indonesia sebagai negara berkembang yang berada di Asia Tenggara saat ini sedang giat dalam  pembangunan  nasional.  Tidak  hanya  berfokus  pada  Pulau  Jawa  yang  dekat  dengan pemerintah pusat, kini pembangunan di berbagai pulau hingga pelosok juga sedang difokuskan. Salah satu daerah yang saat ini sedang berkembang pesat adalah Kota Batam. Saat ini di Kota Batam sudah banyak pembangunan gedung, seperti gedung bertingkat hingga gedung pencakar langit. Suatu gedung bertingkat harus memiliki struktur yang memenuhi standar. Oleh karena itu, diharapkan struktur bangunan tersebut mampu menahan beban yang ada, hemat biaya, dan efisien. Tahap awal pada konstruksi adalah perencanaan struktur yang meliputi mutu material, ukuran, pembesian, dan penulangan yang sesuai perhitungan dan pembebanan suatu gedung.
Konsultan struktur bangunan harus kompeten dan ahli agar tidak menimbulkan dampak buruk ke berbagai pihak. Kesalahan dalam perencanaan bangunan dapat berakibat fatal. Salah satu kesalahan perencana adalah dalam menghitung gaya-gaya yang bekerja yang bekerja pada suatu bangunan (Sarono, 2015). Sehingga dimensi dan pembesian suatu struktur hanya mampu menahan  gaya  yang  lebih  kecil  dari  rencana  yang  mengakibatkan  kerusakan.  Semakin  berat kerusakan  suatu  bangunan,  maka  bangunan  tersebut  tidak  dapat  difungsikan.  Supaya  suatu bangunan  dapat  segera  difungsikan  dan  aman,  maka  harus  segera  ditangani  dengan memperbaiki atau memperkuat bangunan. Perbaikan dan perkuatan struktur perlu memenuhi kaidah atau aturan yang ada seperti teknik perbaikan dan kontrol mutu.  Sebelum melakukan perbaikan  dan  perkuatan,  perlu  dilakukan  pengkajian  terhadap  bangunan  gedung.  Dapat dilakukan dengan cara pengamatan langsung ataupun perhitungan ulang.Tujuan dari penelitian ini  adalah  untuk  mengevaluasi  pekerjaan  struktur  Kaliban  School  dengan  metode  ETABS, Mengidentifikasi  hasil  analisa  kekuatan  struktur  existing  dengan  ETABS  berdasarkan  data detail tulangan di lapangan, dan menganalisa solusi perkuatan struktur Proyek Kaliban School menggunakan bantuan aplikasi ETABS.

## 2. Tinjauan Pustaka

## 2.1 Standar dan Peraturan
Penelitian ini mengacu pada standar peraturan Indonesia sebagai berikut:
1. SNI  1727:2013,  Beban  Minimum  untuk  Perancangan  Bangunan  Gedung  dan  Struktur Lainnya.
2. SNI 2847:2013, Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung.
3. PPIUG 1983, Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung.

## 2.2 Faktor Reduksi Kekuatan
Faktor reduksi ɸ atau sering dikenal faktor keamanan merupakan nilai pengurang kekuatan desain  karena  kekuatan  bahan  tidak  selalu  mampu  menahan  beban  yang  ada.  Menurut  (SNI 2847, 2013) pasal 9.3.2.1, nilai faktor reduksi ɸ ditentukan sebagai berikut:[1]
1. Penampang untuk lentur tanpa beban aksial, ɸ = 0,9
2. Beban aksial dan beban aksial tarik dengan lentur
a. Aksial tekan dan aksial tekan dengan lentur
1) Penampang dengan tulangan spiral, ɸ = 0,75
2) Penampang dengan tulangan tulangan sengkang, ɸ = 0,65
3. Penampang untuk geser dan torsi, ɸ = 0,75
4. Penampang untuk tumpuan pada beton, ɸ = 0,65

## 2.3 Kekuatan Desain Struktur
Perencanaan struktur beton bertulang suatu gedung harus memenuhi persyaratan pada SNI 2847,  2013.  Kekuatan  rencana  komponen  struktur  harus  lebih  besar  dari  kekuatan  perlu.[1] Pasal 22.5.1 SNI 2847, 2013 mensyaratkan agar momen lentur desain penampang didasarkan pada:
ɸ𝑀 𝑛 ≥ 𝑀 𝑢 (1)
Mn  merupakan  beban  lentur  nominal  dengan  ɸ  adalah  faktor  reduksi  kekuatan.  Mu merupakan kekuatan lentur perlu pada penampang. Pasal 22.5.2 SNI 2847, 2013 mensyaratkan agar beban aksial desain penampang didasarkan pada:
ɸ𝑃 𝑛 ≥ 𝑃 𝑢 (2)
Pn  merupakan  kekuatan  tekan  nominal  dengan  ɸ  adalah  faktor  reduksi  kekuatan.  Pu merupakan kekuatan tekan perlu pada penampang.
Pasal 22.5.4 SNI 2847, 2013 mensyaratkan agar gaya geser desain penampang didasarkan pada:
ɸ𝑉 𝑛 ≥ 𝑉 𝑢 (3)
Vn  merupakan  kekuatan  geser  nominal  dengan  ɸ  adalah  faktor  reduksi  kekuatan.  Vu merupakan kekuatan geser perlu pada penampang.

## 2.4 Perhitungan Kuat Rencana Balok
Perhitungan kuat  rencana balok  bertujuan untuk  mengetahui kemampuan  balok  tersebut dalam menahan beban yang ada. Hal tersebut dikarenakan adanya syarat pada poin 2.3. Pada umumnya, kekuatan balok dihitung dari segi momen rencana balok dan  geser rencana balok. Perhitungan kuat rencana balok dibagi menjadi 2, yaitu:[2]

## 2.4.1.Momen Rencana Balok
Diperlukan data penampang balok (b, h, d, ds, ds’), mutu beton dan tulangan (fc’, fy), dan jumlah tulangan terpasang (As). Kemudian dikontrol nilai ρ dengan syarat ρmin ≤ ρ ≤ ρmaks, dimana:
𝜌 = 𝐴 𝑠 − 𝐴′ 𝑠 𝑏. 𝑑 (4)
Dan
𝜌 𝑚𝑎𝑘𝑠 = 382,5 . 𝛽 1 . 𝑓 𝑐 ′ (600 + 𝑓 𝑦 ). 𝑓 𝑦 (5)
𝜌 𝑚𝑖𝑛 = 1,4 𝑓 𝑦 (6)
Jika ρ < ρmin¬, maka dimensi penampang balok perlu diperkecil dan sebaliknya jika ρ > ρmaks,  maka  dimensi  penampang  balok  perlu  diperkecil.  Selanjutnya,  kontrol  tinggi    blok tegangan  tekan ekivalen yang actual a, yaitu:
𝒂 = (𝑨 𝒔 − 𝑨′ 𝒔) . 𝒇 𝒚 𝟎, 𝟖𝟓 . 𝒇 𝒄 ′ . 𝒃 (7)
𝑎 𝑚𝑖𝑛 = 600 . 𝛽1 . 𝑑′𝑑 600 − 𝑓 𝑦 (8)
𝑎 𝑚𝑎𝑘𝑠 = 600 . 𝛽1 . 𝑑𝑑 600 + 𝑓 𝑦 (9)
Jika a < amin, maka a dihitung lagi dengan menentukan p dan q.
𝒑 = 𝟔𝟎𝟎 .  𝑨′ 𝒔 − 𝑨 𝒔 . 𝒇 𝒚 𝟏, 𝟕 .  𝒇 𝒄 ′ .  𝒃 (10)
𝑞 = 600 .  β1 .  𝑑′ 𝑠 .  𝐴′ 𝑠 0,85 .  𝑓 𝑐 ′ .  𝑏 (11)
𝑎 = (√𝑝 2 + 𝑞) − 𝑝 (12)
Tentukan tegangan tekan baja, f’s.
𝒇′ 𝒔 = 𝒂 − 𝛃𝟏 .  𝒅′ 𝒔 𝐚 . 𝟔𝟎𝟎 (13)
Maka, momen nominal oleh gaya tekan beton Mnc dan momen nominal oleh gaya tekan tulangan Mns dapat dihitung dengan cara sebagai berikut:
𝑴 𝒏𝒄 = 𝟎, 𝟖𝟓 . 𝒇 ′ 𝒄 . 𝒂 . 𝒃 . (𝒅 − 𝒂 𝟐 ) (14) 𝑀 𝑛𝑠 = 𝐴 ′ 𝑠 . 𝑓 ′ 𝑠 . (𝑑 − 𝑑 ′ 𝑠 ) (15)
Tentukan momen aktual balok, Mn.
𝑴 𝒏 = 𝑴 𝒏𝒄 + 𝑴 𝒏𝒔 (16)
Tentukan momen desain balok B1, Md.
𝑴 𝒅 = ɸ. 𝑴 𝒅 (17)

## 2.4.2.Geser Rencana Balok
Diperlukan data penampang balok (b, d), mutu bahan (fc’, fy), diameter tulangan sengkang (dp), spasi tulangan sengkang (s). Kemudian tentukan gaya geser yang mampu ditahan beton Vc, yaitu:
𝑽 𝒄 = 𝟎, 𝟏𝟕. ʎ. √𝒇 𝒄 ′ . 𝒃. 𝒅 (18)
Selanjutnya tentukan luas tulangan geser per meter panjang balok perlu Av dengan rumus:
𝑨 𝒗 = 𝒏. 𝟏 𝟒 . 𝝅. 𝒅𝒑 𝟐 . 𝑺 𝒔 (19)
Kemudian tentukan nilai gaya geser yang ditahan tulangan sengkang Vs, yaitu:
𝑽 𝒔 = 𝑨 𝒗 . 𝒇 𝒚𝒕 . 𝒅 𝑺 (20)
Maka, dapat dihitung gaya geser nominal dan geser rencana dengan cara sebagai berikut:
𝑽 𝒏 = ɸ. (𝑽 𝒄 + 𝑽 𝒔 ) (21)
Dan
𝑽 𝒅 = ɸ. 𝑽 𝒏 (22)

## 2.5 Perkuatan Struktur
Kesalahan  desain  rencana  struktur  suatu  bangunan  berakibat  fatal  yang  dapat menyebabkan suatu gedung roboh. Maka struktur suatu bangunan perlu dilakukan perkuatan agar  mampu  menahan  beban  yang  ada.  Perkuatan  struktur  dilakukan  dengan  menganalisa struktur suatu gedung. Kemudian dari hasil analisa, dapat kita ketahui struktur apa saja yang perlu  dilakukan  perkuatan.  Solusi  perkuatan  yang  harus  dilakukan  bergantung  pada  hasil analisa dan kondisi struktur tersebut. Pemilihan solusi perkuatan struktur perlu memperhatikan cara pelaksanaan, biaya, material yang tersedia, dan kemampuan SDM.

## 2.6 Perkuatan Struktur Balok
Teknik untuk perkuatan balok dapat dilakukan dengan cara meningkatkan momen nominal dan  gaya  geser  nominal  dengan  menambah  tulangan  utama  dan  tulangan  geser,  serta memperbesar  dimensi  balok.  Perkuatan  struktur  balok  yang  belum  dibuat  dapat  dilakukan dengan memperbesar dimensi dan menambah tulangan perlu sesuai dengan beban perlu.[3]

## 2.6.1.Metode Perkuatan Struktur
Untuk  struktur  balok  existing,  metode  perkuatan  balok  dapat  dilakukan  dengan  cara sebagai berikut:
a. Prepared concrete, yaitu mengganti beton lama dengan beton baru dengan cara meletakkan agregat  kasar  pada  bekisiting  dan  kemudian  direkatkan  dengan  beton  lama  dengan  pasta semen.[4]
b. Jacketing,  yaitu  dengan  membungkus  bagian  struktur  yang  rusak  dengan  suatu  bahan seperti beton, karet, baja, atau komposit dan menambah tulangan utama maupun sengkang. [4]
c. Memasang pelat baja yang dibaut ke balok, yaitu dengan memasang pelat baja pada balok dan dikunci dengan baut.[5]

## 2.6.2.Perhitungan Perkuatan dengan Pelat Baja
a. Perkuatan Momen
Perkuatan balok dihitung dengan menentukan momen perkuatan yang diperlukan, yaitu:
Journal of Civil Engineering and Planning No. 2, Vol. 2 | 2021
𝑴 𝒖 = ɸ. 𝑴 𝒓 (23)
𝑀 𝑟 + 𝑀 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑗𝑎 = 𝑀 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 + 𝑀 𝑃𝑒𝑟𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 (24)
𝑀 𝑃𝑒𝑟𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑒𝑟𝑙𝑢 = 𝑀 𝑟 − 𝑀 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 + 𝑀 𝑝𝑒𝑙𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑗𝑎 (25)
Tentukan momen tahanan dari pelat baja, W.
𝑾 = 𝒕 𝒑𝒍𝒂𝒕 . 𝒉 𝟐 𝟔 (26)
Kemudian momen perkuatan dikonversikan ke tegangan baja sehingga:[6]
𝝈 = 𝑴 𝒑𝒆𝒓𝒌𝒖𝒂𝒕𝒂𝒏 𝒑𝒍𝒂𝒕 𝑾 (27)
𝑀 𝑝𝑒𝑟𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑝𝑙𝑎𝑡 = 𝜎 . 𝑊 (28)
Dengan σ adalah tegangan baja perkuatan dan W adalah momen tahanan. Selanjutnya kontrol momen perkuatan perlu terhadap momen perkuatan plat.
𝑴 𝒑𝒆𝒓𝒌𝒖𝒂𝒕𝒂𝒏 𝒑𝒍𝒂𝒕 ≥ 𝑴 𝑷𝒆𝒓𝒌𝒖𝒂𝒕𝒂𝒏 𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 (29)
b. Perkuatan Geser
Perkuatan geser dihitung dengan menentukan gaya perkuatan yang diperlukan, yaitu:
𝑽 𝒖 = ɸ. 𝑽 𝒓 (30)
𝑉 𝑟 + 𝑉 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑗𝑎 = 𝑉 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 + 𝑉 𝑃𝑒𝑟𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 (31)
𝑉 𝑃𝑒𝑟𝑘𝑢𝑎𝑡𝑎𝑛 = 𝑉 𝑟 − 𝑉 𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑖𝑛𝑔 + 𝑉 𝑝𝑙𝑎𝑡 𝑏𝑎𝑗𝑎 (32)
Kemudian gaya geser perkuatan dikonversi ke gaya geser tahanan baja dengan tinggi pelat baja h dan tebal plat t yang direncanakan.[6]
𝑽 𝑷𝒆𝒓𝒌𝒖𝒂𝒕𝒂𝒏 𝒑𝒍𝒂𝒕 = 𝟎, 𝟔 . 𝑨 𝒑𝒆𝒍𝒂𝒕 𝒃𝒂𝒋𝒂 . 𝒇 𝒚 (33)
Selanjutnya kontrol geser perkuatan perlu terhadap momen perkuatan plat.
𝑽 𝒑𝒆𝒓𝒌𝒖𝒂𝒕𝒂𝒏 𝒑𝒍𝒂𝒕 ≥ 𝑽 𝒑𝒆𝒓𝒌𝒖𝒂𝒕𝒂𝒏 𝒑𝒆𝒓𝒍𝒖 (34)

## 2.7 Perkuatan Struktur Kolom
Struktur kolom pada suatu bangunan harus mampu menahan beban aksial dan momen yang terjadi. Momen ujung, dan faktor pembesar momen pada kolom juga berpengaruh besar. Sama halnya  dengan  balok,  perkuatan  struktur  kolom  yang  belum  dibuat  dilakukan  dengan memperbesar dimensi dan menambah jumlah tulangan sesuai beban perlu.

## 2.7.1.Metode Perkuatan Kolom
Untuk struktur kolom existing, metode perkuatan kolom dapat dilakukan dengan cara:
a. Steel Jacketing, yaitu membungkus kolom dengan profil baja siku atau dengan pelat baja. Metode ini sering digunakan karena dianggap cepat dan hemat biaya.[7]
b. RC Jacketing, yaitu dengan memperbesar dimensi kolom dengan menambah lapisan beton baru di luar beton lama dan juga menambah tulagan utama dan Sengkang.[7]
c. Composite Jacketing, yaitu dengan bahan Fiber Reinforced Polymer (FRP) yang bertujuan menambah kuat tekan kolom.[8]

## 3. Metode Penelitian
Metode  penelitian  yang  digunakan  oleh  penulis  adalah  metode  observasi  dan  metode literatur. Metode observasi dilaksanakan dengan mengumpulkan data teknis perencanaan dari proyek Kaliban School. Metode literatur merupakan suatu metode yang dilaksanakan dengan pengumpulan data dari buku ataupun peneltian sebelumnya yang berkaitan dan berhubungan dengan rumusan penelitian ini. Data yang dihasilkan merupakan teknik pengolahan data berupa rumus  untuk  menghitung  kekuatan  desain,  teknik  perkuatan  struktur,  kebutuhan  perkuatan
struktur,  dan  kontrol  desain.  Objek  penelitian  ini  adalah  evaluasi  desain  rencana  proyek pembangunan  Kaliban  School  5  Lantai.  Inti  dalam  penelitian  ini  adalah  evaluasi  kekuatan desain rencana struktur atas dan solusi perkuatan struktur yang belum selesai maupun existing.
Data penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah:
1. Data Umum Nama proyek
: Kaliban School Jumlah tingkat : 5 (lima) lantai Tinggi bangunan  : 15,9 m 2. Data material Mutu beton : K-300 setara 24,9 MPa Mutu baja : ≤ D10 mm - U24 ≥ D10 mm - U39
3. Shop drawing gedung Shop  drawing atau  gambar  kerja  gedung  diperlukan  untuk  mengetahui  dimensi  struktur rencana.  Data  tersebut  dianalisis  dengan  program  ETABS  dan  kemudian  dilakukan evaluasi.
4. Data detail struktur
Data ini menjadi acuan perbandingan detail rencana dengan hasil analisis dengan program ETABS.
Tahapan  analisis  data  penelitian  terbagi  menjadi  4  tahapan.  Tahapan  pemodelan  desain struktur adalah langkah pertama dalam menentukan rancangan dan model struktur bangunan. Rancangan  desain  bangunan  menggunakan  desain  rencana  yang  telah  direncanakan  dengan spesifikasi  dan  detail  yang  sama.  Pemodelan  berupa  struktur  sloof,  kolom,  balok,  dan  pelat. Tahapan  kedua  adalah  analisis  pembebanan.  Analisis  pembebanan    bertujuan  untuk menentukan  besarnya  pembebanan  dan  kombinasi  beban  pada  rancangan  desain  struktur bangunan berdasarkan SNI 1727:2013 tentang “Beban minimum untuk perancangan bangunan dan gedung dan struktur lain.”
Tahapan ketiga adalah analisis struktur. Analisis struktur dibantu dengan program ETABS. Analisis struktur dilakukan untuk mengetahui gaya dalam yang bekerja pada komponen struktur (gaya  geser,  normal,  dan  momen).  Luaran  dari  tahapan  analisis  struktur  menunjukkan kebutuhan  tulangan  baja  pada  komponen  struktur  dan  kekuatan  desain  rancangan  bangunan dalam menahan kombinasi pembebanan yang bekerja pada struktur. Jika rancangan desain awal tidak kuat menahan beban yang ada, maka perlu dilakukan perancangan ulang desain struktur bangunan berdasarkan SNI 2847:2013 tentang “Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung.”  Tahapan  terakhir  adalah  membuat  rancangan  desain  akhir  dan  akan  dilakukan pengontrolan berdasarkan ketentuan-ketentuan yang berlaku. Tahapan penelitian ditunjukkan pada Gambar Diagram Alir Penelitian pada Gambar 3.1 berikut ini.

## Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian

## 4. Hasil dan Pembahasan

## 4.1 Pemodelan
Tahap  pemodelan  diawali  dengan  menginput  material  beton  sebagai  bahan  konstruksi dengan  mutu  K-300  atau  setara  24,9  MPa.  Kemudian  mutu  tulangan  utama  390  MPa  dan tulangan sengkang  240 MPa. Kemudian menginput section komponen struktur sesuai gambar kerja.  Lalu  membuat grid sesuai  gambar  kerja  dan  memodelkan  masing-masing section komponen ke dalam grid . Pemodelan awal ditunjukkan pada Gambar 4.1 berikut ini.
Gambar 4.1 Pemodelan Awal Kaliban School Sumber: ETABS

## 4.2 Pembebanan
Beban - beban yang bekerja pada sebuah gedung meliputi beban mati, beban hidup, beban angin, dan beban khusus. Pada penelitian ini, peneliti fokus pada beban mati, beban hidup dan beban angin. Dasar peraturan pembebanan berdasarkan SNI 1727 Tahun 2013 dan Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG) Tahun 1983.

## 4.2.1.Beban Mati
Beban mati yang diperhitungkan disajikan dalam Tabel 4.1 berikut ini.
Tabel 4.1 Beban Mati Pada Bangunan Jenis Beban Besar Beban Beton Bertulang 2400 kg/m 3 Beban Keramik per cm 24 kg/m 2 Beban Spesi per cm 21 kg/m 2 Beban Rangka dan Plafond 18 kg/m 2 Beban ME 20 kg/m 2 Beban Pasangan ½ Bata 1700 kg/m 3

## Sumber: PPBIUG, 1983

## 4.2.2.Beban Hidup
Beban  hidup  yang  harus  ditahan  bangunan  tersebut  dibagi  berdasarkan  fungsi  ruangan yang ditunjukkan pada Tabel 4.2 di bawah ini.
Tabel 4.2 Beban Hidup Pada Bangunan Jenis Beban Besar Beban Ruang Pertemuan 4,79 kN/m 2 Perpustakaan 2,87 kN/m 2 Tempat Rekreasi (Futsal, Taman Hidroponik) 3,59 kN/m 2 Ruang Kelas 1,92 kN/m 2 Koridor Sekolah 3,83 kN/m 2 Sumber: SNI 1727, 2013

## 4.2.3.Beban Angin
Beban angin mengacu pada PPBIUG, 1983. Beban angin yang bekerja adalah tekanan tiup sebesar 40 kg/m 2 atau setara dengan kecepatan angin 80 m/s. Koefisien tekanan di pihak angin adalah 0,9 dan isapan di belakang angin adalah 0,4. Beban angin bekerja pada dinding bangunan dan  ditransfer  ke  kolom  utama  bangunan.  Beban  angin  diterapkan  pada  arah  x  dan  y bangunan.[9]

## 4.2.4.Kombinasi Pembebanan
Kombinasi pembebanan yang diterapkan sesuai SNI 1727 Tahun 2013 adalah:
1. COMB1 = 1,4 D
2. COMB2 = 1,2 D + 1,6 L
3. COMB3 = 1,2 D + 1,0 Wx + 1,0 L
4. COMB4 = 1,2 D + 1,0 Wy + 1,0 L

## 4.3 Analisis Struktur
Hasil  analisa  struktur  dengan  software  ETABS  yaitu  dengan concrete  frame  design menunjukkan 3 hal, yaitu
a. Pertama, bahwa hampir semua balok (tipe B1, B2, dan BK) mengalami kegagalan dengan kode OS #45 yaitu “ Shear Stress due to shear force and torsion together exceeds maximum allowed .” Hal ini menunjukkan bahwa tegangan geser dari kombinasi gaya geser dan torsi telah melampaui batas uji. Sehingga dimensi masing-masing balok perlu diperbesar.
b. Kedua, bahwa sebagian kolom (tipe K1 dan K2) mengalami kegagalan dengan kode OS #2 yaitu “Reinforcing  required  exceeds  maximum  allowed.” Artinya,  kebutuhan  tulangan kolom melebihi batas maksimum. Oleh karena itu, perlu memperbesar dimensi penampang kolom.
c. Ketiga, bahwa sebagian kolom (tipe K2) mengalami kegagalan dengan kode OS #5 yaitu “Column factored axial load exceeds Euler Force.” Berarti, kolom mengalami faktor tekuk yang  besar  melebihi  gaya  tekuk  Euler.  Solusinya  adalah  dengan  memperbesar  dimensi kolom.

## 4.4 Perancangan Ulang dan Perkuatan Struktur
Saat ini Proyek Kaliban School dalam tahap pembangunan, sehingga struktur yang belum existing dapat dilakukan perancangan ulang dan struktur existing dapat dilakukan perkuatan.

## 4.4.1.Perancangan Ulang
Perancangna dilakukan dengan 2 poin, yaitu:
a. Mengubah  dimensi  penampang  komponen  struktur  yang  ditunjukkan  pada  Tabel  4.3  di bawah ini.
Tabel 4.3 Dimensi Komponen Struktur Awal dan Perbaikan Komponen Desain Awal (mm) Desain Perancangan Ulang (mm) B1 300 x 800 350 x 800 B2 200 x 500 300 x 600 K1 400 x 500 500 x 500 K2 300 x 400 400 x 400 Sumber: Analisis dan Pembahasan
b. Memperkecil  bentang  pada  pelat  dengan  menambah  komponen  balok  anak  di  tengah bentang arah x dan y dengan detail sebagai berikut:
Tabel 4.4 Dimensi Balok Anak Tambahan Komponen Dimensi Penampang (mm) B3 200 x 400 B4 150 x 300 Sumber: Analisis dan Pembahasan

## 4.4.2.Perkuatan Struktur

## 4.4.2.1.Perkuatan Struktur Kolom
Solusi yang disarankan adalah dengan menambahkan pelat baja yang dikunci dengan baut pada daerah kolom yang kurang kaku (bagian yang lebih pendek). Pemilihan teknik tersebut mempertimbangkan teknik pelaksanaan dan jangka waktu pelaksanaan karena gedung tersebut dalam tahap pembangunan.

## Gambar 4.2 Detail Perkuatan Kolom Sumber: ETABS

## 4.4.2.2.Perkuatan Struktur Balok
Penampang balok existing harus diperkuat dari segi  gaya momen dan geser. Solusi yang disarankan adalah dengan penambahan plat baja BJ 37 pada sisi samping setinggi balok yang dikunci  dengan  2  baut  dan  dipasang  setiap  jarak  tertentu.  Balok  B1  menggunakan  plat  baja dengan tebal 20 mm dan balok B2 menggunakan plat baja dengan tebal 10 mm.

## Gambar 4.3 Detail Perkuatan Balok Existing
Sumber: AutoCAD
Untuk  pelat  lantai  existing,  bentang  pelat  lantai  existing  melebihi  luasan  pelat  yang disarankan  (>  12-16  m2).  Untuk  mengurangi  lendutan  dan  efek  getaran  pada  pelat  lantai existing, maka perlu ditambah balok anak dengan membagi bentang menjadi 3 bagian. Balok anak yang dipasang dapat berupa profil baja WF 400 x 200 x 8 x 13 BJ 37.

## 4.5 Hasil Analisis
Dari  hasil  analisis  oleh  ETABS,  maka  kebutuhan  tulangan  komponen  struktur  hasil perancangan ulang disajikan dalam tabel berikut:
Tabel 4.5 Kebutuhan Tulangan Balok dan Kolom Perancangan Ulang
Section As Tarik (mm 2 ) As Tekan (mm 2 ) Av Shear (mm 2 ) Al Torsion (mm 2 ) B1 4683 2155 3220.23 0 B2 2377 1129 2813.2 0 B3 1949 968 1935.05 0 B4 899 426 702.04 0 BK 2006 911 1351.14 0 K1 13668 2136.66 - K2 8661 1233.61 - Sumber: ETABS
Setelah diperhitungkan maka kekuatan pikul perkuatan struktur balok adalah:
Tabel 4.6 Kekuatan Desain Perkuatan Balok dan Kolom Section Mn Vn B1 1004,23 kNm 3252,4 kN B2 244,4 kNm 981,56 kN Sumber: Analisis dan Pembahasan
Keluaran dari analisis dengan ETABS adalah diagram interaksi perkuatan struktur kolom.
(a) Kolom C72 (b) Kolom C60 (c) Kolom C58 (d) Kolom C50 (e) Kolom C57 (f) Kolom C130

## Gambar 4.4 Kapasitas Kolom Terhadap Diagram Interaksi
Sumber: ETABS
Kekuatan perkuatan kolom K1 dan K2 berada di dalam diagram interaksi, sehingga dapat dilakukan perkuatan dengan penambahan pelat baja BJ 37 dengan tebal 25 mm untuk kolom K1 dan tebal 35 mm untuk kolom K2.

## 4.6 Desain dan Kontrol Desain
4.6.1.Desain
Berdasarkan  Tabel  4.5,  maka  detail  penulangan  balok  dan  kolom  perancangan  ulang adalah sebagai berikut:

## Tabel 4.7 Detail Penulangan Balok dan Kolom Perancangan Ulang
Section Tulangan Tarik (mm 2 ) Tulangan Tekan (mm 2 ) Sengkang (mm 2 ) Tulangan Torsi (mm 2 ) B1 10 D25 5 D25 D13 - 80 2 D13 B2 5 D25 3 D25 D13 - 90 2 D13 B3 7 D20 4 D20 D13 - 130 2 D13 B4 3 D20 2 D20 D10 - 200 2 D13 BK 5 D25 2 D25 D13 - 180 2 D13 K1 28 D25 D13 - 120 - K2 18 D25 D13 - 200 -
Sumber: Analisis dan Pembahasan
Berdasarkan  hasil  analisis  perkuatan  struktur,  maka  kebutuhan  tebal  plat  baja  untuk perkuatan struktur adalah sebagai berikut ini:
Tabel 4.8 Pelat Baja BJ 37 untuk Perkuatan Sturktur Section Kebutuhan Tebal Pelat B1 20 mm B2 10 mm K1 25 mm B2 35 mm Sumber: Analisis dan Pembahasan

## 4.6.2.Kontrol Desain
Desain perancangan ulang perlu dikontrol terhadap rasio minimum dan maksimum yang telah  ditetapkan.  Berdasarkan  peraturan  tentang  beton  luasan  tulangan  minimum  dan maksimum untuk balok harus memenuhi syarat pada pasal 10.5.1 SNI 2847:2013[1] dan pasal 12.3.3 SNI 2847:2002[11] yang kemudian didapatkan rasio minimum dan maksimum.[2] Rasio tulangan minimum dan maksimum kolom diatur dalam pasal 10.9.1 SNI 2847:2013.[1]
Tabel 4.9 Rasio Tulangan Balok dan Kolom Perancangan Ulang Section ρ min ρ ρ maks B1 0,36% 0,96% 2,10% B2 0,36% 0,75% 2,10% B3 0,36% 1,38% 2,10% B4 0,36% 1,15% 2,10% BK 0,36% 0,99% 2,10% K1 1% 5,47% 8% K2 1% 5,41% 8%
Sumber: Analisis dan Pembahasan
Desain perkuatan struktur dilakukan kontrol desain terhadap kekuatan desain berdasarkan SNI  2847:2013  bahwa  kekuatan  rencana  komponen  struktur  harus  lebih  besar  dari  kekuatan perlu. M u merupakan momen ultimate (momen perlu) dan M n merupakan momen nominal hasil penjumlahan M d dan M perkuatan plat . V u merupakan geser ultimate (geser perlu) dan V n merupakan geser nominal hasil penjumlahan V d dan V perkuatan plat .[1]
Tabel 4.10 Kekuatan Desain Perkuatan Balok dan Kolom
Section Mu Mn Vu Vn B1 944,29 kNm 1004,23 kNm 551,64 kN 3252,4 kN B2 222,9 kNm 244,4 kNm 286,17 kN 981,56 kN Sumber: Analisis dan Pembahasan
Kekuatan desain perkuatan struktur untuk balok sudah memenuhi syarat. Untuk kontrol kekuatan desain perkuatan struktur kolom, nilai P aksial dan M momen perlu diplotkan ke dalam diagram interaksi. Jika titik pertemuan P dan M berada di dalam diagram interaksi, artinya kolom kuat untuk menahan beban yang bekerja dan sebaliknya.[12]
Pada  subbab  4.5  telah  dilampirkan  beberapa  diagram  interaksi  kolom  dan  dapat disimpulkan bahwa kolom sudah kuat untuk menahan beban yang bekerja.

## 5. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan hasil evaluasi penulis tentang perhitungan struktur pada Proyek Kaliban School 5 Lantai, maka dapat ditarik 3 kesimpulan. Pertama, dari hasil analisis dengan metode ETABS menunjukkan  bahwa  pekerjaan  struktur  Kaliban  School  tidak  kuat  dan  tidak  layak  karena kekuatan perlu lebih besar dibandingkan dengan kekuatan desain.
Kedua,  hasil  analisa  kekuatan  struktur  existing  dengan  ETABS  berdasarkan  data  detail tulangan  di  lapangan  menunjukkan  bahwa  balok  dan  kolom  struktur  existing  mengalami kegagalan, sehingga perlu dilakukan perkuatan struktur existing.
Ketiga,  berdasarkan  hasil  analisis  dengan  ETABS,  desain  rencana  tidak  kuat  dan  tidak layak.  Sehingga  solusi  perkuatan  struktur  Proyek  Kaliban  School  yang  disarankan  adalah dengan  melakukan  perancangan  ulang  dengan  metode  ETABS  pada  struktur  yang  belum existing dan melakukan perkuatan struktur existing dengan penambahan pelat baja BJ 37 dan balok anak (WF 400 x 200 x 8 x 13 BJ 37).
Saran dari penulis setelah melakukan penelitian ini adalah berdasarkan hasil analisa oleh peneliti  menggunakan  metode  ETABS,  pelaksanaan  konstruksi  struktur  Kaliban  School  5 Lantai harus diubah sesuai dengan perancangan dan perkuatan yang semestinya. Penunjukan konsultan perencana dalam membuat desain sebuah gedung atau bangunan perlu pertimbangan dari segi pengalaman dan keahlian agar desain struktur mampu menahan beban perlu.
Untuk  penelitian  selanjutnya  agar  dapat  dilakukan  dengan  aplikasi  yang  berbeda  dan metode perkuatan struktur yang berbeda. Dan juga agar dapat mengevaluasi struktur Kaliban School dengan memperhitungkan beban gempa walau berada pada zona 1.

## Daftar Pustaka
[1] SNI 2847, “Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. SNI 2847-2013,” 2013.
[2] A. Asroni, Teori dan Desain Balok Plat Beton Bertulang . 2017.
[3] IAEE, “Repair, Restoration and Strengthening of Buildings,” Int. J. Res. , vol. 2, no. Issue 05, 2013.
[4] N. Ngudiyono, “KAJIAN KAPASITAS EKSISTING DAN PERKUATAN STRUKTUR BETON BERTULANG MASJID AGUNG KOTA BIMA ( Study of Existing and Strengthening Capacity of Reinforced Concrete Structure of Bima City ...,” no. January, 2018.
[5] L. Wang and Y. Zhu, “Use of bolted steel plates for strengthening of reinforced concrete beams and columns,” no. October 2014, 2011.
[6] W. T. Segui, “Steel Design, Segui (4th Ed).” 2007.
[7] N. Islam, “Strengthening of Reinforced Concrete Columns by Steel Jacketing : A State of Review,” no. February, pp. 5–14, 2017.
[8] W. Hasyim, P. Studi, T. Sipil, F. Teknik, and U. Wiralodra, “Analisa kapasitas dan desain perkuatan kolom bulat struktur gedung akibat penambahan lantai gedung,” vol. 1, pp. 1–8.
[9] PPIUG, “PPBIUG Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung1983.pdf.” 1983.
[10] SNI 1727, Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain. SNI 1727:2013 . 2013.
[11] SNI 2847, “Tata Cara Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung. SNI 03-2847- 2002,” Bandung Badan Stand. Indones. , p. 251, 2002.
[12] A. Asroni, Teori dan Desain Kolom Fondasi Balok T . 2018.