Journal homepage: http://iptek.its.ac.id/index.php/jats

## Studi Perbandingan SNI Baja terhadap Metode Perhitungan Kekuatan Aksial Tekan pada Elemen Komposit Tabung Baja Berpengisi Beton
Aniendhita Rizki Amalia 1,* , Djoko Irawan 1 , Data Iranata 1
Departemen Teknik Sipil, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 Koresponden*, Email: aniendhita.ra@its.ac.id
Info Artikel Abstract
Diajukan             15 Mei 2024
Diperbaiki           28 Mei 2024 Disetujui             29 Mei 2024
Keywords: comparison, SNI, composite, concrete filled tubes, compression member
This  article  provides  information  regarding  the  comparison  of  methods  and  results  for calculating  compressive strength in compression member composite elements of concrete filled steel tubes (CFST) based on three standards (SNI) related to the design and specifications of structural steel in buildings. The three standards being compared are SNI 03-1729-2002, SNI 1729-2015 and SNI 1729:2020. Hollow structural sections (HSS) are widely used as structural elements, then increase their strength and reliability, concrete is added as a filler, known as Concrete Filled Steel Tubes (CFST) Sections. In all three standards, there are the same concept and  discussion.  Meanwhile,  different  methods,  formulas,  and  coefficients  appear  in  the calculation of compressive axial strength for CFST, so there are different results. The design axial strength values based on SNI 1729-2015 and SNI 1729:2020 are coincide, even though there are different coefficients. Further, the  calculation results of the two SNIs are smaller than SNI 03-1729-2002 due to significant change in the suggested reduction factor. Overall, based on this study, the existing CFST member designed using SNI 03-1729-2002 needs to be re-evaluated, especially in their axial force restraining contribution.
Kata kunci: perbandingan, SNI, komposit, tabung baja berpengisi beton, elemen tekan

## Abstrak
Artikel  ini  menyediakan  informasi  terkait  perbandingan  metode  dan  hasil  perhitungan kekuatan  tekan  pada  elemen  tekan  komposit  kolom  Tabung  Baja  Berpengisi  Beton berdasarkan  tiga  standar  (SNI)  terkait  desain  dan  spesifikasi  baja  struktural  pada bangunan gedung. Ketiga SNI yang dibandingkan tersebut yaitu SNI 03-1729-2002, SNI 1729-2015,  dan  SNI  1729:2020.  Penampang  struktural  berongga  (PSR)  yang  banyak digunakan  sebagai  elemen  struktur,  untuk  meningkatkan  kekuatan  dan  keandalannya ditambahakn beton sebagai pengisi yang dikenal sebagai Tabung Baja Berpengisi Beton. Dalam ketiga SNI, terdapat persamaan konsep ruang lingkup dan pembahasan. Namun, metode,  rumus,  dan  koefisien  yang  berbeda  muncul  pada  perhitungan  kekuatan  aksial tekan untuk Tabung Baja Berpengisi Beton, sehingga terdapat hasil yang berbeda. Nilai kekuatan  aksial  desain  berdasarkan  SNI  1729-2015  dan  SNI  1729:2020  berhimpit, walaupun terdapat koefisien dan rumus yang berbeda. Selanjutnya diketahui bahwa hasil perhitungan  kekuatan  tekan  rencana  dengan  menggunakan  SNI  1729-2015  dan  SNI 1729:2020 lebih kecil dari SNI 03-1729-2002, karena perubahan nilai yang signifikan pada faktor reduksinya. Sehingga, untuk Tabung Baja Berpengisi Beton eksisitng yang didesain dengan  SNI  03-1729-2002  direkomedasikan  perlu  dievaluasi  kembali  kekuatannya, terutama pada kontribusi menahan beban aksial tekannya.

## 1. Pendahuluan
Penampang  struktual  berongga  (PSR)  atau  yang  lebih dikenal  dengan  istilah Hollow  Structural  Section (HSS) merupakan  salah  satu  jenis  profil  yang  banyak  digunakan pada  konstruksi  bangunan  baja.  PSR  atau  HSS  menjadi umum  digunakan  oleh  para  insinyur  dan  arsitek  karena berbagai kelebihannya: kekakuan torsi yang tinggi, koefisien drag yang rendah, persyaratan perlindungan ( coating ) yang berkurang,  rongga  profil  yang  dapat  digunakan  serta keunggulan  dari  segi  arsitekural  [1].  Kekakuan  torsi  yang tinggi pada sumbu menjadikan komponen tubular baja sangat
cocok untuk digunakan sebagai komponen struktur penahan beban torsi yang efisien [2].
Penampang Tabung atau Circular Hollow Section (CHS) adalah  salah  satu  bentuk  penampang  PSR.  Secara  umum, selain  digunakan  sebagai  bresing  atau  pengaku  [3], penampang ini juga banyak digunakan sebagai kolom. Untuk meningkatkan  kemampuannya,  Tabung  Baja  Berpengisi Beton  atau Concrete  Filled  Steel  Tubes (CFST)    banyak dikembangkan,  elemen  struktur  ini  adalah  komposit  antara CHS  dan  beton  meningkatkan  kekuatannya  menjadi  lebih tinggi. Struktur dengan elemen CFST digunakan di gedung bertingkat  yang  dapat  mengakomodir  bentang  yang  lebih
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 190
panjang, pada bangunan perkantoran, komersial, dan logistik. Keberadaan elemen CFST ini memberikan dampak kekakuan yang  tinggi  dan  keuntungan  ekonomi  [4].  Meningkatnya penggunaan  elemen  CFST  di  dunia  konstruksi  tentunya membutuhkan  studi  dan  petunjuk  perencanaan,  sebagai contoh  di  Indonesia  digunakan  SNI  (Standar  Nasional Indonesia)  terkait  perencanaan  struktur  baja  untuk menganalisis dan mendesain elemen struktur CFST.
Perkembangan tata cara desain struktur bangunan baja di Indonesia  ditandai  dengan  bergantinya  peraturan  yang digunakan. Peraturan awal yang digunakan di Indonesia pada tahun  1984,  yaitu  Peraturan  Perencanaan  Bangunan  Baja Indonesia  (PBBI)  [5],  di  dalam  peraturan  ini  perencaan struktur  CFST  belum  dibahas.  Dalam  perkembangannya, peraturan yang ada dikembangkan menjadi Standar Nasional Indonesia (SNI), dimulai dari tahun 2022, Badan Standarisasi Nasional  menerbitkan  SNI  03-1729-2002  "Tata  Cara Perencanaan  Struktur  Baja  untuk  Bangunan  Gedung"[6]. Pada  SNI  03-1729-2002    walaupun  tidak  tertulis  di  daftar pustaka  dan  acuan  [7],  peraturan  ini  mengadopsi  sebagian dari AISC-LRFD [8].  SNI 03-1729-2002 ini mulai memba- has  terkait  perencanaan  elemen  struktur  CFST.  Pembaruan SNI perencanaan baja yang cukup tertinggal pada saat itu [9] terdapat  pada  SNI  1729:2015  "Spesifikasi  untuk  bangunan gedung baja struktural" [10] yang sebagian besar dirujuk dari AISC  360-10  " Specifications  for  structural  steel  building"
[11] . Rentang  waktu  yang  cukup  lama  dari  2002  ke  2015 menjadikan  masyarakat  umum  telah  menggunakan  secara luas  SNI  03-1729-2002  pada  setiap  perencanaan  struktur bangunan baja yang ada. Pada saat ini, telah diterbitkan SNI 1729:2020  "Spesifikasi  untuk  bangunan  gedung  baja struktural"  [12]  yang  merupakan  adopsi  dari  AISC  360-16 [13].
Dari peraturan yang ada dan digunakan secara luas dalam perencanaan  dan  analisis  elemen  struktur  CFST,  terdapat beberapa perubahan yang mendasar. Perubahan yang terjadi pada  perencanaan  elemen  CFST  tentunya  perlu  untuk diketahui  perencana  struktur,  tenaga  ahli  pengamatan  atau pemeriksaan bangunan, utamanya untuk mengetahui tata cara perencanaan dan menentukan apakah berdasarkan peraturan terbaru kekuatan elemen eksisting yang direncanakan dengan peraturan lampau tetap memiliki perkiraan kekuatan nominal dan  kekuatan  desain  yang  sama.  Selain  itu  studi  ini diperlukan  untuk  menentukan  apakah  suatu  elemen  CFST yang  ada  dan  direncanakan  dengan  peraturan  lampau, memerlukan perkuatan struktur atau tidak.

## 2. Metode
Dalam studi ini metode yang digunakan diawali dengan studi literatur utamanya berdasarkan SNI terkait perencanaan struktur bangunan baja [6], [10], [12]. Beberapa literatur lain juga  digunakan  sebagai  pembanding  metode  perhitungan yang digunakan [14], [15], [16],  [17], sehingga didapatkan cara  perhitungan  berdasarkan  SNI  namun  dengan  urutan pengerjaan yang disesuaikan dengan beberapa literatur yang ada.  Dalam  studi  ini,  selain  dibandingkan  terkait  konsep, tatacara  perhitungan,  rumusan  maupun  variabel  yang digunakan,  dibandingkan  pula  terkait  besarnya  kekuatan nominal  dan  kekuatan desainnya berdasarkan rasio  kelang- singan penampang. Dari hasil perbandingan yang ada, maka dapat dibandingkan nilai yang didapatkan dengan perlu atau tidaknya perkuatan terhadap elemen struktur eksisting.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Pada bagian hasil dan pembahasan, akan dibagi menjadi beberapa pembahasan, sehingga artikel ini dapat memberikan informasi  yang  sesuai  dan  mudah  dipahami.  Pembahasan pertama terkait dengan kesamaan dari dasar perhitungan pada ketiga  SNI  yang  dibandingkan.  Kemudian  dilanjutkan dengan  pembahasan  kedua  yang  terkait  dengan  perbedaan dasar  perhitungan.  Pembahasan  selanjutnya,  adalah pembahasan  ketiga  yaitu  perbedaan  metode  perhitungan, dilanjutkan dengan cara perhitungannya dengan contoh studi kasus profil yang sama untuk gaya aksial tekan. Pembahasan terakhir  adalah  hasil  analisis  kuat  tekan  nominal  dan  kuat tekan  desain  dengan  grafik  berdasarkan  rasio  kelangsingan (  ).

## Persamaan ruang lingkup
Kesamaan  ruang  lingkup  dan  pembahasan  tercantum pada  SNI  03-1729-2002  [7],  SNI  1729:2015  [10]  dan  SNI 1729:2020  [12].  Pada  bab  12.1  dalam  SNI  03-1729-2002, disebutkan bahwa perhitungan yang akan dibahas pada bab tersebut melingkupi kolom komposit yang terbuat dari profil baja gilas atau baja tersusun atau baja pipa atau baja berongga dan  beton,  yang  bekerja  bersama-sama  dalam  memikul beban.  Walaupun  dituliskan  dengan  istilah  berbeda,  yaitu PSB  (Profil  Struktur  Berongga)  pada  SNI  1729:2015,  dan PSR (Profil Struktur Berongga) pada SNI 1729:2020, namun dapat  dipahami  bahwa  penampang  tersebut  adalah penampang berongga ( hollow section ).
Lebih lanjut lagi, selain kesamaan ruang lingkup, terdapat kesamaan  konsep  dasar  yang  digunakan  dalam  metode perhitungan, yaitu elastis dan atau elastis-plastis. Pada SNI 03-1729-2002  [7],  satu-satunya  konsep  yang  digunakan
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 191
dalam  analisis  adalah Load  Resistance  Factor  Design (LRFD).  Di  sisi  lain  pada,  SNI  1729:2015  [10]  dan  SNI 1729:2020 [12], selain konsep LRFD digunakan pula konsep Allowable Stress Design (ASD), terdapat penyebutan nama yang berbeda pada kedua SNI, perbedaan penyebutan nama tersebut akan diuraikan dalam sub-bab perbedaan.

## Perbedaan Dasar Peraturan
Dalam sub-bab sebelumnya, telah diuraikan persamaan yang ada terkait perencanan dan analisis elemen struktur komposit yang  menahan  beban  aksial  utamanya  Tabung  Baja Berpengisi/ Concrete Filled Steel Tubes (CFST), dalam sub- bab  ini  perbedaan  dari  setiap  SNI  akan  ditampilkan  dalam Tabel 1 dan Tabel 2 (lanjutan). Pembahasan pada Tabel 1
meliputi penamaan, peraturan yang diadopsi hingga rumusan dan pembagian metode yang digunakan. Selain nama yang berbeda, peraturan yang diadopsi pada ketiga SNI berbeda, adopsi  pada  peraturan  Amerika  ini  sering  digunakan  di Indonesia,  seperti  contohnya  pada  perencanaan  struktur beton juga terjadi adopsi peraturan  ACI 318M-14 [18] untuk peraturan  SNI  2847:2019  "Persyaratan  Beton  Struktural untuk  Bangunan"  [19].  Dasar  adopsi  untuk  setiap  SNI tercantum  pada Tabel  1. SNI  03-1729-2002  berisikan panduan  berdasarkan  LRFD  saja,  sedangkan  untuk  kedua SNI setelahnya (SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020) sudah berdasarkan  AISC  terbaru  yang  merujuk  pada  konsep perencanaan  LRFD  dan  ASD.  Pada  penyebutannya,  terjadi perubahan penyebutan yaitu DFBK pada SNI 1729:2015 dan
Tabel 1 . Perbedaan antar SNI pada analisis dan perencanaan CFST
Parameter SNI 03-1729-2002 SNI 1729:2015 SNI 1729:2020 Penamaan Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung Spesifikasi untuk bangunan gedung baja struktural Spesifikasi untuk bangunan gedung baja struktural Peraturan yang diadopsi LRFD 1999 AISC 360-10 AISC 360-16 Konsep dasar perhitungan LRFD LRFD = DFBK (Desain Faktor Beban dan Ketahanan) ASD = DKI (Desain Kekuatan Izin) LRFD = DFBT (Desain Faktor Beban dan Ketahanan) ASD = DKI (Desain Kekuatan Izin) Perbedaan Penyebutan Nama elemen CFST Penampang Baja Berongga Profil Struktur Berongga (PSB) Profil Struktur Berongga (PSR) Pembatasan Material - Beton Normal 21 - 55 MPa 21 - 70 MPa  (3-10 ksi) 21 - 69 MPa  (3-10 ksi) Pembatasan Material - Beton Ringan 28 - 55 MPa 28 - 42 MPa (3-6 ksi) 28 - 41 MPa  (3-6 ksi) Pembatasan Material - Tegangan leleh profil baja struktural maksimum 380 MPa maksimum 525 MPa maksimum 525 MPa Pembatasan Material - Tegangan leleh baja tulangan maksimum 380 MPa maksimum 525 MPa maksimum 550 MPa Ketebalan penampang t > 𝑓 /8𝐸 (hanya boleh menggunakan profil dengan ketebalan lebih dari minimum) D/t < 0.15E/f y (kompak) D/t < 0.15E/f y (kompak)
0.15E/f y < D/t < 0.19E/f y (non kompak) 0.15E/f y < D/t < 0.19E/f y
(non kompak)
0.19E/f y < D/t < 0.31E/f y (langsing / maksimum yang diijinkan) 0.19E/f y < D/t < 0.31E/f y (langsing / maksimum yang diijinkan) Batasan komponen struktur tekan Luas penampang profil baja minimal sebesar 4% dari luas penampang komposit total Luas penampang melintang inti baja harus terdiri dari sedikitnya 1% dari penampang melintang komposit total Luas penampang profil baja harus terdiri atas sedikitnya 1% dari total penampang komposi
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 192
DFBT  pada  SNI  1729:2020,  walaupun  DFBK  dan  DFBT memiliki kepanjangan yang sama  yaitu Desain Faktor Beban dan Ketahanan. Untuk komponen CFST yang menjadi fokus pada  studi  ini,  dalam  SNI  03-1729-2002  diberi  nama Penampang  Baja  Berongga,  namun  berubah  penyebutan menjadi    Profil  Struktur  Berongga  (PSB)  pada  SNI 1729:2015  dan  Profil  Struktur  Berongga  (PSR)  pada  SNI 1729:2020.

## Perbedaan Mutu Material
Untuk elemen CFST, terdapat beberapa perbedaan prasyarat mutu pada beton, baja struktural, dan baja tulangannya. Jika digunakan  beton  normal  pada  elemen  komposit  yang didesain, pada SNI 03-1729-2002 mutunya dibatasai antara 21-55 MPa. Sedangkan pada SNI 1729:2015 batas bawahnya tetap,  namun  batas  atas  mutu  beton  mengalami  kenaikan, yaitu  antara  21-70  MPa  (3-10  ksi).  Pada  SNI  1729:2020, tertulis rentang batas mutu beton adalah 21 - 69 MPa  (3-10 ksi), sama dalam ksi, namun dikonversikan sedikit berbeda dalam MPa. Jika terdapat perencanaan berbeda dimana beton ringan digunakan, maka rentang terluas dijabarkan pada SNI
03-1729-2002 yaitu  28-55 MPa, pada kedua SNI setelahnya rentangnya  menyempit  yaitu  28  -  42  MPa  pada    SNI 1729:2015 dan 28 - 41 MPa pada SNI 1729:2020.
Material  baja  profil  yang  menjadi  komponen  penting dalam  elemen  CFST  juga  mengalami  pembatasan  nilai maksimum  tegangan  leleh,  yaitu  380  MPa  pada  SNI  03- 1729-2002.  Namun  pada  kedua  SNI  setelahnya  (SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020) batas tegangan leleh tersebut naik menjadi maksimum 525 MPa. Hal ini tentu saja dapat mendorong penggunaan High Strength Steel yang memiliki banyak kelebihan dari segi kekuatan di Indonesia [20]. Jika diperlukan material baja tulangan dalam perencanaan elemen CFST,  maka  juga  terdapat  pembatasan  mutu  yang digunakanan  pada  tegangan  lelehnya  yaitu  maksimum  380 MPa  pada  SNI  03-1729-2002,  525  MPa  pada  SNI 1729:2015 , dan 550 MPa pada SNI 1729:2020.
Tabel 2. Perbedaan rumus utama dan metode antar SNI pada analisis dan perencanaan CFST (lanjutan)
Parameter SNI 03-1729-2002 SNI 1729:2015 SNI 1729:2020 Faktor Reduksi  = 0.85 (LRFD)  = 0.75 (LRFD)  = 2 (ASD)  = 0.75 (LRFD)  = 2 (ASD) Rasio Kelangsingan  =  =   =  =   = Rumus utama yang digunakan (untuk penampang kompak)  c =
P no = P p = 𝑓 𝐴 + 𝐶 𝑓′ 𝐴 + 𝐴 P no = P p = 𝑓 𝐴 + 𝐶 𝑓′ 𝐴 + 𝐴
f my = 𝑓 + 𝑐 𝑓 + 𝑐 𝑓′ P e = ( )
P e = ( )
f cr = EI eff = 𝐸 𝐼 + 0.5 𝐸 𝐼 + 𝐶 𝐸 𝐼
EI eff = 𝐸 𝐼 + 𝐸 𝐼 +
𝐶 𝐸 𝐼
E m = 𝐸 + 𝑐 𝐸 C 2 = 0.95 (untuk CFST) C 2 = 0.95 (untuk CFST) C 3 =0.6+2  0.9 C 3 =0.45+3  0.9 Pembagian Metode Perhitungan Kekuatan Aksial Tekan Berdasarkan Panjang Bentang (untuk penampang kompak) Kolom pendek (plastis)  c  0.25 𝜔 = 1 Kolom pendek dan menengah (inelastis) (P no / P e )  2.25 Pn = 𝑃 0.658 Kolom pendek dan menengah (inelastis) (P no / P e )  2.25 Pn = 𝑃 0.658 Kolom menengah (inelastis)
0.25 <  c < 1.2
𝜔 = 1.43 1.6 − 0.67  Kolom panjang (elastis)  c  1.2 𝜔 = 1 .25  Kolom panjang (elastis) (P no / P e )  > 2.25 P n = 0.877 𝑃
Kolom panjang (elastis) (P no / P e )  > 2.25 P n = 0.877 𝑃
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 193

## Perbedaan  Syarat  Ketebalan  Penampang  dan  Luas Komponen
Terdapat  perbedaan  yang  signifikan  pada  syarat  ketebalan penampang dalam perencanaan elemen CFST, seperti yang dapat  dilihat  dalam Tabel  1 ,  maka  SNI  03-1729-2002 mensyaratkan nilai tunggal dimana jika tidak terpenuhi nilai minimum  ketebalan  tersebut,  maka  profil  yang  ada  tidak boleh  digunakan.  Sehingga  dikarenakan  syarat  ketebalan tersebut, baja struktural ASTM A53 [21] dapat dipakai secara keseluruhan  karena ketebalan minimunya adalah 5,16 mm; sedangkan ASTM A500 [22] terdapat beberapa profil yang tidak dapat digunakan. Di sisi lain, menurut SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020, seperti yang terlihat pada Tabel 1 , maka dapat  dilihat  bahwa  pada  kedua  SNI  tersebut  terdapat  tiga pengelompokkan penampang berdasarkan rasio dimensi dan ketebalan  penampangnya  yaitu  kompak,  non-kompak,  dan langsing.  Terdapat  pula  perbedaan  pada  syarat  luasannya, jika  pada  SNI  03-1729-2002  mensyaratkan  minimum  4% luasan  baja terhadap luas elemen keseluruhan, namun pada suatu elemen komposit  struktur tekan pada  SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020, syarat luasan tersebut berubah menjadi 1%.

## Perbedaan Faktor Reduksi
Faktor  reduksi  berubah  cukup  drastis,  semula  hanya  syarat LRFD yaitu  = 0.85 pada SNI 03-1729-2002.  Pada SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020 menjadi dua nilai yaitu  = 0.75 untuk DFBK/DFBT dan  = 2 untuk DKI. Perubahan nilai  0.85  menjadi  0.75  tentu  akan  menjadi  pengurangan kekuatan  desain  rencana  yang  cukup  signifikan  karena menjadi pengali pada kekuatan nominal penampang, namun tentunya nilai-nilai ini sudah melewati serangkaian penelitian dari komite penyusun peraturan terkait.

## Perbedaan Rasio Kelangsingan
Terdapat perbedaan penulisan pada ketiga SNI terkait rasio kelangsingan  penampang. Rasio  kelangsingan  (  ) merupakan  perbandingan  antara  panjang  kritis  (L c )  dengan radius girasi. L c pada rasio kelangsingan sama dengan hasil perkalian  k c L  pada    SNI  03-1729-2002  atau  KL  pada  SNI 1729:2015  dan  SNI  1729:2020,  sedangkan  r  adalah  radius girasi.

## Perbedaan Rumus Utama dan Metode Perhitungan
Rumus  utama  yang digunakan  untuk  menghitung  kekuatan nominal penampang tercantum dalam Tabel 2. Seperti yang terlihat  pada  tabel  rumus  utama  yang  digunakan,  berikut pembagian metode perhitungan berdasarkan panjang bentang untuk penampang kompak jauh berbeda antara SNI 03-1729-
2002  dengan  SNI  setelahnya  (SNI  1729:2015  dan  SNI 1729:2020).  Sedangkan  antara  SNI  1729:2015  dan  SNI 1729:2020  terdapat  perbedaan  pada  saat  menentukan perumusan  nilai  C 3 .  Pada  pembagian  metode  perhitungan kekuatan aksial tekan berdasarkan panjang bentang, SNI 03- 1729-2002  membagi  pada  tiga  area  berbeda  yaitu  kolom pendek  (plastis),  kolom  menengah  (inelastis),  dan  panjang (elastis). Untuk memperjelas tentang perbedaan metode dan hasil  perhitungan,  digunakan  contoh  elemen  yang  CFST yang serupa namun dihitung dengan tiga peraturan berbeda. Penampang yang dihitung adalah penampang A seperti yang ditampikan pada Gambar 1 dan Gambar 2. Pada Gambar 1 ditampilkan  potongan  melintang  penampang  A  yang memiliki kuat leleh ( f y ) sebesar 240 MPa, modulus elastisitas baja  standar  (E)  =  200.000  MPa,  yang  merupakan  profil CFST  dengan dimensi  diameter luar (D 0 ) = 406.4 mm dan
Gambar 1. Potongan melintang penampang A
Gambar 2. Asumsi perletakan (sendi-sendi) dan panjang elemen penampang A
D 0 D i L = 6000 mm t
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 194
ketebalan  (t)  =  12.7  mm,  dari  data  tersebut  maka  dapat diketahui  diameter  dalam  penampang  (D i )  =  381  mm  dan radius girasi (r) = 13.9 cm pada kedua sumbu. Bagian dalam penampang tersebut diketahui merupakan beton dengan kuat tekan ( f’ c ) = 30 MPa, dengan modulus elastistas beton (E c ) = 26403,5 MPa tanpa ada baja tulangan tambahan. Sedangkan pada Gambar  2 ,  diketahui  bahwa  elemen  CFST  yang diasumsikan  memiliki  perletakan  sendi-sendi  pada  kedua ujungnya (k c = 1), serta memiliki panjang 6000 m. Hasilnya perhitungan lainnya akan ditampilkan dalam bentuk grafik.
 Analisis Kekuatan Tekan Penampang A dengan SNI 03- 1729-2002
Dalam  menghitung  analisis  kekuatan  penampang  tahapan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Mengecek syarat luasan penampang Dalam  SNI  03-1729-2002  disebutkan  bahwa  rasio luasan penampang baja terhadap luasan total harus lebih dari 4%, jika diketahui:
A s = luas penampang baja = 15.708 mm 2 A c = luas penampang beton= 114.009 mm 2 A r = luas penampang tulangan longitudinal = 0 mm 2 A total = luas penampang total = 114.009 mm 2 Maka,  rasio  luasan  adalah  12%,  sehingga  berdasarkan syarat  luasan  penampang,  penampang  A  memenuhi syarat.
2. Mengecek syarat ketebalan penampang Untuk  mengecek  syarat  ketebalan  penampang,  maka digunaka  persamaan (1).
(t = 12.7 mm) > ( 𝑓 /8𝐸 = 4.98 mm)
(1)
Maka,  penampang  A  memenuhi  syarat  ketebalan penampang.
3. Tegangan leleh kolom komposit ( f my )
Tegangan leleh kolom komposit ( f my ) dipengaruhi oleh nilai  koefisien,  mutu  bahan  dan  luasan  setiap  material komposit,  dihitung  berdasarkan  persamaan  (2).  Jika diketahui nilai properti sebagai berikut:
Untuk pipa baja yang diisi beton c 1 = 1 ; c 2 = 0.85 f my = 𝑓 + 𝑐 𝑓 + 𝑐 𝑓′ (2)
Sehingga, nilai f my = 425 MPa 4. Modulus elastisitas kolom komposit ( E m )
Modulus  elastisitas  kolom  komposit  ( E my )  dipengaruhi oleh  nilai  koefisien,  mutu  bahan  dan  luasan  setiap material komposit, dihitung berdasarkan persamaan (3). Jika  selain  diketahui  nilai  properti  yang  ada,  adalah sebagai berikut:
A r = luas penampang tulangan longitudinal = 0 mm 2 A s = luas penampang baja = 15.708 mm 2 A c = luas penampang beton= 114.009 mm 2
Untuk pipa baja yang diisi beton c 3 = 0.4
E m = 𝐸 + 𝑐 𝐸 (3)
Sehingga, nilai E m = 276.655 MPa 5. Parameter kelangsingan (  c ) Parameter kelangsingan (  c ) menentukan apakah elemen yang  ada  pada  kategori  pendek  (plastis),  menengah (inelastis)  dan  panjang  (elastis),  dihitung  berdasarkan persamaan (4). Jika selain diketahui nilai properti yang ada, adalah sebagai berikut:
 c = (4)
Sehingga,  nilai  c =  0.736  ; nilai  tersebut  masuk  pada kategori menengah (inelastis)
6. Faktor tekuk (  )
Faktor  tekuk  ditentukan  dari  paramater  kelangsingan yang sudah dihitung, karena pada penampang A masuk dalam kategori menengah (inelastis), maka untuk faktor tekuk dapat dihitung dengan persamaan (5).
 = . . .  (5)
Sehingga, nilai  = 1.293
7. Tegangan tekan kritis ( f cr ) Tegangan  tekan  kritis  ( f cr )  dihitung  berdasarkan persamaan (6).
f cr = (6)
Sehingga, nilai f cr = 328.9 MPa 8. Kuat aksial nomina ( N n ) Kuat  aksial  nominal  ( N n )  dihitung  berdasarkan persamaan (7).
N n = 𝐴 𝑓 (7)
Sehingga, nilai N n = 5.165.753 N = 5.166 kN 9. Kuat aksial rencana (  N n ) Kuat  aksial  rencana  (  N n )  dengan  mengalikan  faktor reduksi (  ) sebesar 0.85 terhadap kuat aksial nominal. Sehingga, nilai  N n = 4.391 kN
 Analisis  Kekuatan  Tekan  Penampang  A  dengan  SNI 1729:2015
Dalam  menghitung  analisis  kekuatan  penampang  tahapan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Mengecek syarat luasan penampang Dalam  SNI  1729:2015  disebutkan  bahwa  rasio  luasan penampang  baja  terhadap  luasan  total  harus  lebih  dari 1%.  Maka,  rasio  luasan  adalah  12%,  sehingga berdasarkan  syarat  luasan  penampang,  penampang  A memenuhi syarat.
2. Mengecek kriteria kekompakan penampang Rasio diameter elemen terhadap ketebalan dibandingkan terhadap  kriteria  kekompakan.  Karena  memenuhi
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 195
persamaan  8,  maka  penampang  adalah  penampang kompak. (D/t = 32) < (0.15E/f y = 125) (8) 3. Kekakuan efektif penampang komposit ( EI eff )
Kekauan efektif penampang komposit ( EI eff ) dipengaruhi oleh nilai modules, inersia penampang dan variabel, dihitung berdasarkan persamaan (9), dan nilai C 3 yang  dihitung  berdasarkan  persamaan  (10).  Jika selain diketahui nilai properti yang ada, adalah sebagai berikut:
I s = Inersia penampang baja = 3,04 x 10 8 mm 4 I sr = Inersia penampang tulangan  longitudinal = 15.708 mm 4
I c = Inersia penampang beton= 10,34 x 10 8 mm 4 EI eff = 𝐸 𝐼 + 0.5 𝐸 𝐼 + 𝐶 𝐸 𝐼 (9) C 3 =0.6+2  0.9 (10)
Sehingga, untuk nilai C 3 = 0.842 MPa, nilai EI eff adalah
8,393 x 10 3 Nmm 2 4. Batas Tekuk Lentur Elemen Kompak ( P no )
Batas  Tekuk  Lentur  Elemen  Kompak  ( P no )  dihitung berdasarkan  persamaan  (11),  dari  persamaan  tersebut diketahui  jika  penampangnya  kompak,  maka  nilainya sama  dengan  batas  tekuk  lentur  primer  (Pp)  yang dihitung dengan persamaan (12). Jika nilai properti yang ada, adalah sebagai berikut:
A sr = Ar 0 mm 2 Untuk pipa baja bundar diisi beton C 2 = 0.95
P no = P p (11) P p = 𝑓 𝐴 + 𝐶 𝑓′ 𝐴 + 𝐴 (12)
Sehingga, nilai P no = 7.019.165 N = 7.019 kN 5. Batas Tekuk Kritis Elastis ( P e ) Beban  Tekuk  Kritis  Elastis  ( P e )  dihitung  berdasarkan persamaan  (13).  Jika  diketahui  nilai K adalah  sama dengan k c .
P e = ( ) (13)
Sehingga, nilai P e = 7.324.457 N = 7.324 kN 6. Kategori  keadaan  batas  tekuk  lentur  dan  kuat  nominal ( P n )
Kekuatan  nominal  ditentukan  berdasarkan  rasio P no /P e kategori  keadaan  batas  tekuk  lentur,  yaitu  kategori pendek dan menengah (inelastis) untukkurang dari 2,25 dan  kategori  panjang  (elastis)  jika  lebih  dari  2,25. Karena  rasio P no /P e adalah  sebesar  0.928,  maka  untuk kuat nominal dihitung dengan persamaan (14).
P n = 𝑃 0.658 (14) Sehingga, nilai P n = 4.699.892 N = 4.700 kN
7. Kuat aksial rencana (  P n )
Kuat  aksial  rencana  (  P n )  dengan  mengalikan  faktor reduksi (  ) sebesar 0.75 terhadap kuat aksial nominal. Sehingga, nilai  N n = 3.524 kN
 Analisis  Kekuatan  Tekan  Penampang  A  dengan  SNI 1729:2020
Dalam  menghitung  analisis  kekuatan  penampang  tahapan yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Mengecek syarat luasan penampang Syarat  luasan  pada  SNI  1729:2020  sama  dengan  SNI 1729:2015 Maka, rasio luasan penampang A yang sama sebesar 12% memenuhi syarat.
2. Mengecek kriteria kekompakan penampang Kriteria  kekompakan  yang  sama  juga  digunakan  yaitu persamaan  (8),  maka  penampang  adalah  penampang kompak.
3. Kekakuan efektif penampang komposit ( EI eff ) Kekauan  efektif  penampang  komposit  ( EI eff )  dihitung berdasarkan persamaan yang sama yaitu persamaan (9), namun  dengan  nilai C 3 yang  berbeda  dihitung berdasarkan persamaan (15).
C 3 =0.45+3  0.9 (15)
Sehingga, untuk nilai C 3 = 0.813 MPa, nilai EI eff adalah 8,314 x 10 3 Nmm 2
4. Batas Tekuk Lentur Elemen Kompak ( P no ) Batas  Tekuk  Lentur  Elemen  Kompak  ( P no )  dihitung berdasarkan  dengan  persamaan  yang  sama,  yaitu persamaan (11), begitu pula dengan persamaan (12). Sehingga,  dikarenakan  digunakan  nilai  variabel  serta persamaan  yang  sama,  maka  didapatkan  nilai  yang sama, yaitu P no = 7.019.165 N = 7.019 kN 5. Batas Tekuk Kritis Elastis ( P e )
Beban  Tekuk  Kritis  Elastis  ( P e )  juga  dihitung berdasarkan persamaan (13). Namun tidak sama dengan saat menghitung P no , nilai EI eff yang digunakan pada SNI 1729:2020 berbeda.
Sehingga, didapatkan nilai P e = 7.255.564 N = 7.255 kN 6. Kategori  keadaan  batas  tekuk  lentur  dan  kuat  nominal ( P n )
Digunakan  kategori  yang  sama  untuk  keadaan  batas tekuk  lentur.  Rasio P no /P e didapatkan  sebesar  0.967, masuk  kategori  inelastis,  maka  untuk  kuat  nominal dihitung dengan persamaan yang sama yaitu persamaan (14).
Sehingga, nilai Pn = 4.682.027 N = 4.682 kN
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 196
7. Kuat aksial rencana (  P n )
Kuat  aksial  rencana  (  P n )  dengan  mengalikan  faktor reduksi (  ) sebesar 0.75 terhadap kuat aksial nominal. Sehingga, nilai  N n = 3.511 kN
Dari  ketiga  analisis  perhitungan  penampang  yang  telah disampaikan  berdasarkan  tiga  SNI  yang  berbeda,  dapat dilihat  bahwa  terdapat  perubahan  yang  cukup  drastis  pada metode  perhitungan  dari  SNI  03-1729-2002  ke  SNI 1729:2015. Begitu pula dengan hasil kekuatan nominalnya, untuk penampang yang sama, yaitu penampang A, kekuatan nominal  antara  kedua  peraturan  tersebut  memiliki  selisih sekitar  9%.  Namun  dikarenakan  digunakan  faktor  reduksi
(  )  yang  berbeda,  yang  semula  senilai  0.85  pada  SNI  03- 1729-2002  dan  senilai  0.75  pada  SNI  1729:2015  dan  SNI 1729:2020,  maka  selisih  kekuatan  rencana  tekannya memiliki selisih hingga 20%.
Perkembangan dari SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020 tidak  menuliskan  perubahan  yang  drastis  pada  perhitungan kekuatan  aksial  elemen  CFST.  Persamaan  yang  berbeda muncul  saat  menentukan  nilai  koefisien  untuk  perhitungan kekakuan  efektif  komponen  struktur  tekan  komposit  terisi beton  ( C 3 )  yang  muncul  pada  persamaan  (10)  dan  (15). Namun dari hasil perhitungan untuk penampang yang sama seperti  yang  dicontohkan,  diketahui  bahwa  kedua  SNI tersebut  menghasilkan  kuat  tekan  nominal  dan  kuat  tekan rencana yang hampir sama, hanya berselisih 0.38%.
Gambar 3. Hubungan antara rasio kelangsingan penampang (  ) dengan kuat tekan nominal ( P n ) untuk penampang A
Gambar 4. Hubungan antara rasio kelangsingan penampang (  ) dengan kuat tekan rencana (  P n )  untuk penampang A
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 197
Perbandingan  kekuatan  aksial  pada  ketiga  SNI  untuk rasio kelangsingan yang berbeda
Dengan mengulangi tahapan perhitungan untuk penampang yang sama, yaitu penampang A namun dengan panjang kritis yang  berbeda  maka  didapatkan    hasil  berupa  grafik  yang ditampilkan  pada Gambar  3  dan  Gambar  4.  Gambar  3 menunjukkan  bahwa  hasil  analisis  penampang  yang  sama menunjukkan bahwa metode perhitungan menggunakan SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020 menghasilkan nilai kekuatan tekan nominal yang berhimpit pada semua rasio kelangsingan penampangnya  (  =L c /r).  Namun,  di  sisi  lain  pada  hasil analisis  kuat  tekan  nominal  dengan  SNI  03-1729-2002 memiliki  hasil  berbeda  dengan  dua  SNI  setelahnya  pada semua  panjang  kritis  kecuali  pada  titik  yang  berpotongan, walaupun  hasilnya  cenderung  mendekati  pada  area  yang dekat  dengan  kategori  kolom  pendek  (plastis).  Pada  area kategori  kolom  menengah  (inelastis)  mendekati  kategori kolom  panjang  (elastis),  hasil  analisis  kuat  tekan  nominal berdasarkan SNI
03-1729-2002
menghasilkan kecenderungan  nilai  yang  lebih  besar  daripada  analisis menggunakan SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020.
Gambar  4 menunjukkan  bahwa  hasil  analisis  penampang yang  sama  dengan  sebelumnya,  yaitu  metode  perhitungan menggunakan  SNI  1729:2015  dan  SNI  1729:2020 menghasilkan nilai  kekuatan tekan  rencana  yang berhimpit pada semua panjang kritis. Sementara itu, dikarenakan faktor reduksi yang berubah drastis (0.85 pada SNI 03-1729-2002 menjadi  0.75  pada  SNI  1729:2015  dan  SNI  1729:2020) metode perhitungan menggunakan SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020  menghasilkan  nilai  yang  rata-rata  20%  lebih rendah  daripada  perhitungan  dengan  SNI  03-1729-2002. Oleh  karena  itu,  jika  diharapkan  suatu  elemen  CFST memiliki  kemampuan  yang  sama  dengan  kapasitas  desain peraturan  terkini,  maka  elemen  tersebut  perlu  dilakukan validasi  perhitungan  kekuaran  rencana  dan  penambahan perkuatan jika dibutuhkan ( retrofitting ).

## 4. Simpulan
Dari  hasil  pembahasan  dapat  disimpulkan  sebagai berikut:
1. Terdapat  persamaan  lingkup  dan  pembahasan  pada ketiga SNI untuk elemen komposit tekan CFST.
2. Perbedaan  antar  ketiga  SNI  meliputi:  penamaan, peraturan  yang  diadopsi,  konsep  dasar  perhitungan, perbedaan penyebutan nama elemen, pembatasan mutu material,  kategori  dan  pembatasan  pada  ketebalan penampang, batasan rasio luas material komposit, faktor reduksi, metode dan rumus utama.
3. Terdapat  perbedaan  signifikan  dari  SNI  03-1729-2002 ke SNI 1729:2015 dalam banyak aspek, namun dari SNI 1729:2015 ke SNI 1729:2020 perbedaan yang ada tidak terlalu  banyak.  Walaupun  terdapat  persamaan  yang berbeda pada SNI 1729:2015 dan SNI 1729:2020 namun kekuatan aksial tekan dan kekuatan aksial rencana untuk penampang yang sama, nilainya hampir sama.
4. Kekuatan tekan rencana pada SNI 1729:2015 dan  SNI 1729:2020 dihitung lebih rendah daripada yang terhitung berdasarkan SNI 03-1729-2002. Sehingga, jika kekuatan rencana  yang  ada  dianggap  harus  dipenuhi  oleh  suatu penampang  yang  sama,  maka  elemen  CFST  eksisting yang  telah  didesain  sebelumnya  SNI  03-1729-2002 direkomendasikan untuk dilakukan validasi perhitungan kekuatan  rencana  atau  jika  diperlukan  diberi penambahan perkuatan ( retrofitting ).

## Daftar Pustaka
[1] G.  van  der  V.  Wardenier,  J;  JA  PAcker;  XL  Zhao, HOLLOW SECTIONS  Hollow Sections  in Structural Applications , no. December. 2010.
[2] S.  V.  Devi,  T.  G.  Singh,  and  K.  D.  Singh,  “Cold- formed  steel  square  hollow  members  with  circular perforations  subjected  to  torsion,” J.  Constr.  Steel Res. , vol. 162, p. 105730, 2019.
[3] M.  Elchalakani,  X.  Zhao,  and  R.  Grzebieta,  “Axial Loading,” J. Strcutural Eng. , vol. 129, no. April, pp. 507–514, 2003.
[4] J. Sakai, “Current State of Studies of Steel-Concrete Composite Structure,” Steel Construction Today and Tomorrow , p. 1, 2018.
[5] Yayasan  Lembaga  Penyelidikan  Masalah  Bangunan, Peraturan  Perencanaan  Bangunan  Baja  Indonesia .
Indonesia, 1984. [6] Departemen Pekerjaan Umum, Tata Cara
Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung . Jakarta,  Indonesia:  Badan  Standarisasi  Nasional, 2002.
[7] W.  Dewobroto,  “Peraturan  Baja  Terkini  SNI  1729 : 2015 dan Direct Analysis Method ( Metode Peraturan Baja  Terkini  SNI  1729 :  2015  dan  Direct  Analysis Method  (  Metode  Baru  Perencanaan  Baja  Berbasis Komputer  ),”  in Seminar  Nasional  Peran  dan
Perkembangan SNI Menuju Pembangunan
Infrastruktur Berkelanjutan , 2015.
[8] American  Institute  of  Steel  Construction, Load  and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings . Uniter States of America, 1999.
[9] F.  Phiegiarto,  J.  E.  Tjanniadi,  H.  Santoso,  and  I.
Aniendhita Rizky Amalia dkk, Jurnal Aplikasi Teknik Sipil, Volume 22, Nomor 2, Mei 2024 (189-198) 198
Muljati,  “Perencanaan  Elemen  Struktur  Baja Berdasarkan  SNI  1729 :  2015,” J.  Dimens.  Pratama Tek. Sipil , vol. 4, no. 2, pp. 1–8, 2015.
[10]  Komite  Teknis  91-01  Bahan  Konstruksi  Bangunan dan  Rekayasa  Sipil, Spesifikasi  untuk  Gedung  Baja Struktural . Indonesia, 2015.
[11]  American Institute of Steel Construction, Spesifications for Structural Steel Buildings . 2010.
[12]  Komite  Teknis  91-01  Bahan  Konstruksi  Bangunan dan  Rekayasa  Sipil  melalui, Spesifikasi  untuk bangunan gedung baja struktural . Indonesia, 2020.
[13]  American Institute of Steel Construction, Specification  for  Structural  Steel  Buildings .  United States of America, 2016.
[14]  A.  Rizki  Amalia  and  B.  Suswanto,  “Studi Perbandingan  Kekuatan  Aksial  Rencana  Profil  WF Berdasarkan SNI 03-1729-2002 dan SNI 1729:2015,” Rekayasa J. Tek. Sipil , vol. 3, no. 1, 2018.
[15]  The  British  Constructional  Steelwork  Association Limited, Handbook of Structural Steel Woek , vol. 20, no. December. London, 2010.
[16]  Departemen  Teknik  Sipil  ITS, Modul  Konstruksi
Baja . Surabaya, 2002.
[17]  J.  C.  McCormac  and  S.  F.  Csernak, Structural  Steel Design . Pearson, 2012.
[18]  ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete . 2014.
[19]  Badan  Standarisasi  Nasional, SNI  03-2847:2019 Persyaratan  Beton  Struktural  Untuk  Bangunan Gedung , no. 8. 2019, p. 695.
[20]  K.  Nakagawa,  T.  Ueki,  and  T.  Nanba,  “HBL  385 Series, 550 N/mm2 Class steel for building structures with good balance of excellent earthquake resistance and economic efficiency,” JFE Tech. Rep. , vol. 19, no. 19, pp. 1–8, 2014.
[21]  ASTM International, “ASTM A53/A53M-22 Standard Specification for Pipe, Steel, Black and Hot- Dipped,  Zinc-Coated,  Welded and Seamless.” p. 23, 2024.
[22]  ASTM  International,  “ASTM  A500-03  a  Standard Specification for Cold-Formed Welded and Seamless Carbon  Steel  Structural  Tubing  in  Rounds  and Shapes.” 2017.