## T HE R EQUIREMENT OF F LEXURAL R EINFORCEMENT A REA B ETWEEN S QUARE B EAM AND T B EAM B ASED ON T HE V ARIATION OF S TEEL Y IELD S TRENGHT

## K EBUTUHAN L UAS T ULANGAN L ENTUR A NTARA

## B ALOK P ERSEGI D AN B ALOK T B ERDASARKAN V ARIASI T EGANGAN L ELEH B AJA
Samuel Layang 1
1) Prodi. Pendidikan Teknik Bangunan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Palangka Raya, Kampus UPR Tunjung Nyaho, Jl. H. Timang
e-mail: samuel.layang@ptb.upr.ac.id

## ABSTRACT
The  purpose  of  this  study  is  to  determine  the  requirement  of  flexural  reinforcement  area between  square  beams  and  T  beams.  This  study  is  using  a  space  frame  as  a  model  with geometric shapes and symmetric loading. The requirement of flexural reinforcement needs is reviewed on the selfweight of structures, live loads and combined loads with the variations of steel yield strenght (fy) of 300 MPa, 350 MPa and 400 MPa.
The  result  of  this  study  indicate  that  the  calculation  of  the  requirement  of  the  flexural reinforcement area which only takes into account the selfweight of the structure or live load gives the same result for square beams and T beams. However it gives different results for the combination load. The requirement of the flexural reinforcement area for T beam is 4% less than  square  beam.  The  analysis  result  is  showing  that  the  higher  quality  of  steel  used  the needs of the area of reinforcement will reduce. The reduction that occurs for each variation of steel yield strength both on square beams and T beams is about 16.67%.
Keyword : reinforcement area, square beam, T-beam

## ABSTRAK
Studi ini bertujuan untuk mengetahui kebutuhan luas tulangan lentur pada balok persegi dan balok  T.  Model  yang  digunakan  berupa  portal  3  dimensi  dengan  bentuk  geometri  dan pembebanan  yang  simetris.  Kebutuhan  luas  tulangan  lentur  ditinjau  terhadap  berat  sendiri struktur, beban hidup dan beban kombinasi dengan variasi tegangan leleh baja (f y ) 300 MPa, 350 MPa dan 400 MPa.
Hasil  studi  menunjukkan  bahwa  perhitungan  kebutuhan  luas  tulangan  lentur  yang  hanya memperhitungkan  berat  sendiri  struktur  atau  beban  hidup  memberikan  hasil  yang  sama untuk  balok  persegi  dan  balok  T.    Namun  memberikan  hasil  yang  berbeda  untuk  beban kombinasi.  Kebutuhan luas tulangan lentur untuk balok T lebih kecil 4% dibandingkan balok persegi.    Dari  hasil  analisa  diketahui  pula  bahwa  semakin  tinggi  mutu  baja  yang  digunakan maka  kebutuhan  luas  tulangan  akan  semakin  berkurang.    Pengurangan  yang  terjadi  untuk setiap variasi tegangan leleh baja baik pada balok persegi maupun balok T sekitar 16,67%. Kata Kunci : Luas tulangan, balok persegi, balok T

## PENDAHULUAN
Bangunan gedung dengan lantai lebih dari satu pada  umumnya  menggunakan  struktur  utama  berupa portal.  Portal  merupakan  rangkaian  balok  dan  kolom yang  saling  menyatu  sehingga  membentuk  satu kesatuan  yang  kokoh  yang  menjamin  keamanan gedung  secara  keseluruhan.    Struktur  portal  dapat terbuat dari baja, beton, kayu atau dapat pula berupa struktur  gabungan  (komposit).    Pada  perencanaan portal  dikenal  konsep “strong  column,  weak  beam” , yang  berarti  bahwa  ketika  beban  ultimit  akan terlampaui,  maka  balok  yang  terlebih  dahulu mengalami kegagalan (failure) . Hal ini dikarenakan jika balok  yang  mengalami  kegagalan,  kemungkinan  pada area  tersebut  saja  yang  tergganggu.    Berbeda  jika kolom yang mengalami kegagalan, maka semua sistem struktur akan terganggu.
Balok merupakan salah satu komponen struktur yang  harus  direncanakan  dengan  cermat,  agar memberikan keamanan yang  maksimal.  Perencanaan yang  terkait  dengan  balok  harus  memenuhi  syarat lentur, geser, torsi dan kontrol lendutan.  Syarat-syarat tersebut  harus  terpenuhi  sehingga  kemampuan layanan  balok  menjadi  optimal.    Selain  syarat keamanan  perlu  juga  mempertimbangkan  faktor ekonomis.  Bagaimanapun juga prinsip ekonomis tetap menjadi perhatian  karena  berhubungan  dengan biaya konstruksi secara keseluruhan.
Salah  satu  cara  untuk  mendapatkan  biaya konstruksi  balok  yang  ekonomis  yaitu  dengan menggunakan tulangan sesuai kebutuhan (sperlunya). Penggunaaan  tulangan  seperlunya  mengandung pengertian  bahwa  tulangan  yang  digunakan  seminal mungkin  namun  harus  lebih  besar  dari  tulangan minimum  yang  disyaratkan.    Pada  perencanaan struktur  portal  dengan  lantai  lebih  dari  satu, perencana  dapat  merencanakan  penulangan  lentur balok  dengan  mengasumsi  penampang  balok  berupa balok persegi atau balok T.  Untuk balok yang terletak di tepi dapat berbentuk balok L.  Untuk tujuan praktis banyak  perencana  yang  menganalisa  sebagai  balok persegi.  Dari kedua asumsi ini akan timbul pertanyaan mana  yang  lebih  ekonomis,  apakah  balok  dengan penampang persegi atau balok T.
Balok  persegi  umumya  berbentuk  segiempat bisa  bertulangan  tunggal  atau  tulangan  rangkap. Balok  bertulangan  tunggal  adalah  balok  yang  hanya diberi  penulangan  pada  daerah  yang  menerima  gaya
tarik.    Nawy  (1989)  menyebutkan  bahwa  dalam menganalisa  perilaku  penampang  balok  terdapat  tiga asumsi  yang  digunakan  yaitu,  (1)  distribusi  tegangan dianggap  linear,  penampang  yang  datar  sebelum mengalami  lentur  akan  tetap  datar  dan  tegak  lurus terhadap  sumbu  netral  setelah  mengalami  lentur;  (2) regangan  pada  baja  dan  beton  sama  sebelum  terjadi retak  pada  beton  atau  leleh  pada  baja;  (3)  beton lemah terhadap tarik.
Setiawan  (2016),  menyatakan  bahwa  balok  T merupakan  bentuk  balok  yang  terdapat  pada  suatu sistem  pelat  satu  arah,  yang  mana  pelat  diasumsikan memikul  beban  dalam  satu  arah  dan  disalurkan  oleh balok  dalam arah  tegak  lurusnya.   Proses pengecoran pada  balok  dan  pelat  secara  bersamaan  (monolit), sehingga  pelat  berfungsi  sebagai  sayap (flens) dari balok.    McCormac  (2000)  menyebutkan  sebuah  balok dianggap balok T jika seluruh daerah flens mengalami tekan,  yang  dibedakan  menjadi  dua  yaitu  balok  T dengan  tulangan  tunggal  (K  ≤  K maks )  dan  balok  T dengan tulangan rangkap.
Berdasarkan  uraian  di  atas,  penulis  melakukan sudi  yang  bersifat  analisis  dengan  menghitung kebutuhan  luas  tulangan  perlu  balok  pada  daerah lapangan  dengan  menggunakan  dua  asumsi,  yaitu balok  dengan  penampang  persegi  dan  balok  T  pada portal  3  dimensi.    Adapun  asumsi  penulangan  pada balok  persegi  dan  balok  T  bertulangan  tunggal.    Dari studi  ini  akan  diperoleh  gambaran  sejauh  mana perbedaan  dari  kedua  asumsi  penampang  balok tersebut.    Analisa  statika  untuk  menghitung  momen lentur  menggunakan  aplikasi  Program  STAAD  Pro 2004.

## METODE PENELITIAN
Untuk  mengetahui  kebutuhan  luas  tulangan yang  diperlukan  pada  balok  persegi  dan  balok  T digunakan  model  portal  3  dimensi.    Data-data  yang digunakan dalam perencanaan adalah:
1. Mutu beton (f’c) 25 MPa
2. Mutu baja (f y ) 400 MPa
3. Tulangan Ø16
4. Dimensi balok 30/60
5. Dimensi kolom 40/40
6. Tebal plat atap 10 cm
7. Beban portal berupa beban merata (q l = 2 ton/m) Beban hidup plat atap 100 kg/m 2
Skema portal 3 dimensi (space frame) sebagai berikut:
Gambar 1. Struktur Portal 3-Dimensi
Gambar 2. 3D-Rendered View
Adapun  variabel  yang  digunakan  dalam  analisa  ini adalah:
 Variabel  bebas (independent  variable) berupa variasi tegangan  leleh  baja  (f y ) 300 MPa, 350 MPa dan 400 MPa
 Variabel  terikat (dependent  variable) yaitu  mutu beton, pembebanan, dimensi balok
Untuk  menganalisa  kebutuhan  luas  tulangan dilakukan  pembatasan  terhadap  rasio  tulangan,  yang mana  rasio  tulangan  yang  digunakan  lebih  besar  dari rasio  tulangan  minimum  (ρ min ).    Hal  ini  perlu dipertimbangkan  karena  jika  rasio  tulangan  aktual (ρ akt )  yang  terjadi  lebih  kecil  dari  rasio  tulangan minimum,  maka  tidak  akan  terdapat  perbedaan kebutuhan luas tulangan perlu pada balok persegi dan balok T.  Selain rasio tulangan, dalam analisa ini tidak memperhitungkan  jumlah  tulangan  terpasang,  yang
diperhitungkan  hanya  luas  total  tulangan  perlu. Kebutuhan  luas  tulangan  hanya  ditinjau  pada  daerah lapangan  dengan  asumsi  balok  bertulangan  tunggal. Analisa  statika  portal  untuk  mendapatkan  momen ultimit  (M u )  menggunakan  Program  STAAD  Pro  2004 dengan memperhitungkan berat sendiri balok.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Bentuk geometri dan pembebanan pada portal simetris,  sehingga  momen  yang  diterima  oleh  semua balok  interior  sama  besar,  demikian  pula  untuk  balok tepi  (eksterior).    Sehubungan  dengan  keperluan analisa, maka hanya balok interior yang ditinjau.  Dari hasil analisa statika menggunakan Program STAAD Pro 2004  diperoleh  nilai  momen  maksimum  balok  pada daerah  lapangan  (M lap )  dan  tumpuan  (M tump )  seperti pada tabel 1.
Diagram  bidang  momen  dari  setiap  tipe pembebanan  ditunjukkan  pada  gambar  3,  4  dan  5. Momen  pada  daerah  tumpuan  lebih  besar  jika dibandingkan  dengan  daerah  lapangan  untuk  setiap
tipe  pembebanan.    Prosentase  kenaikan  nilai  momen pada daerah lapangan dan tumpuan seperti pada tabel 2 dan 3. Tabel 1. Momen Maksimum Lapangan dan Tumpuan pada Balok Beban Momen Lapangan (kNm) Momen Tumpuan (kNm) Berat sendiri struktur Beban hidup (q l ) Beban kombinasi 15,372 70,785 131,702 27,950 132,681 245,829 Sumber: Hasil perhitungan Tabel 2. Prosentase Kenaikan Nilai Momen pada Daerah Lapangan Beban Momen Lapangan (kNm) Kenaikan terhadap Momen Akibat Berat Sendiri Berat sendiri struktur Beban hidup (q l ) Beban kombinasi 15,372 70,785 131,702 - 460,48% 856,77% Sumber: Hasil perhitungan Tabel 3. Prosentase Kenaikan Nilai Momen pada Daerah Tumpuan Beban Momen Tumpuan (kNm) Kenaikan terhadap Momen Akibat Berat Sendiri Berat sendiri struktur Beban hidup (q l ) Beban kombinasi 27,950 132,681 245,829 - 474,71% 879,53% Sumber: Hasil perhitungan
Jika  hanya  memperhitungkan  berat  sendiri struktur,  momen  pada  daerah  lapangan  sebesar 15,372  kNm.    Jika  hanya  memperhitungkan  beban hidup  yang  bekerja  pada  balok,  momen  pada  daerah tumpuan sebesar 70,785 kNm atau terjadi peningkatan sebesar 460,68%. Apabila memperhitungkan  berat  sendiri  struktur  dan  beban hidup  (beban  kombinasi),  maka  momen  menjadi 131,702  kNm  atau  terjadi  peningkatan  sebesar 856,77%.
Dari  tabel  3  terlihat  bahwa,  kenaikan  nilai momen pada daerah lapangan mempunyai kecenderungan  yang  sama  dengan  momen  pada daerah  tumpuan.    Seringkali  dalam  merencanakan penulangan lentur balok, berat sendiri balok diabaikan karena memiliki pengaruh yang relatif kecil.
Gambar 3. Diagram Momen Akibat Berat Sendiri Struktur
0 kNm Max: 0 kNm 4.335 kNm Max: -8.796 kNm -4.335 kNm Max: 8.796 kNm 10.232 kNm
Max: 27.950 kNm
10.232 kNm Max: 27.950 kNm -15.372 kNm -15.372 kNm Bending Z Load 1 : Moment - kNm
Gambar 4. Diagram Momen Akibat Beban Hidup
Gambar 5. Diagram Momen Akibat Beban Kombinasi
Momen  maksimum  balok  pada  daerah lapangan  untuk  setiap  tipe  pembebanan  tidak  terjadi di  tengah  bentang,  namun  pada  pada  jarak  3,336  m dari  tumpuan  kiri  atau  4,664  m  dari  tumpuan  kanan balok.    Dari  gambar  bidang  momen  menunjukkan bahwa  bidang  momen  simetris  karena  pembebanan dan  bentuk  geometri  portal  simetris.    Momen  pada kolom  tengah  bernilai  nol,  sehingga  pada  bentuk portal  seperti  gambar  1  apabila  geometri  portal  dan pembebanan  simetris,  maka  kolom  tengah  tidak menerima  momen  (momen  =  0)  berapapun  besar beban yang bekerja, nilainya tetap sama dengan nol.
Penulangan Lentur Balok dengan Asumsi Balok Persegi Perencanaan  penulangan  lentur  pada  balok biasanya dimulai dengan mengasumsi balok bertulangan  tunggal  yang  mana  penulangan  hanya ditempatkan  pada  daerah  yang  menerima  gaya  tarik. Jika  ternyata  dengan  tulangan  tunggal  masih  belum
mampu,  maka  balok  direncanakan  dengan  tulangan rangkap,  yang  mana  penulangan  ditempatkan  pada daerah  yang  menerima  gaya  tarik  dan  gaya  tekan. Apabila balok belum mampu menahan momen ultimit dengan  asumsi  tulangan  rangkap,  maka  harus dilakukan  perubahan  dimensi  balok.    Oleh  karena  itu pada  awal  perhitungan  harus  dicek  terlebih  dahulu besarnya  faktor  momen  pikul  (K)  yang  terjadi,  harus lebih kecil dari faktor momen pikul maksimum  (K maks ). Nilai K maks ditentukan oleh mutu beton (f’c) dan mutu baja  tulangan  (f y ).    Selain  nilai  momen,  terdapat beberapa  parameter  yang  harus  diketahui  dalam merencanakan  penulangan  lentur  balok  seperti  tinggi efektif  balok  (d),  mutu  beton  (f’c),  mutu  baja  (f y ), diameter tulangan yang digunakan.  Hasil perhitungan kebutuhan  luas  tulangan  lentur  dengan  asumsi  balok persegi seperti pada tabel 4, 5 dan 6.
Tabel 4.  Perhitungan kebutuhan Luas Tulangan Lentur Balok Persegi Akibat Berat Sendiri Struktur
Parameter Desain Mutu Baja 300 MPa Mutu Baja 350 MPa Mutu Baja 400 MPa Momen ultimit kNm 15,372 15,372 15,372 Mutu Beton (f’c) MPa 25 25 25 Dimensi balok lebar/tinggi (cm) 30/60 30/60 30/60 Tulangan mm Ø16 Ø16 Ø16
0 kNm Max: 0 kNm 19.127 kNm Max: -38.807 kNm -19.127 kNm Max: 38.807 kNm 45.393 kNm Max: 132.681 kNm 45.393 kNm Max: 132.681 kNm -70.785 kNm -70.785 kNm Bending Z Load 2 : Moment - kNm 0 kNm Max: 0 kNm 35.806 kNm Max: -72.647 kNm -35.806 kNm Max: 72.647 kNm 84.908 kNm Max: 245.829 kNm 84.908 kNm Max: 245.829 kNm -131.702 kNm -131.702 kNm Bending Z Load 3 : Moment - kNm
Tinggi efektif (d) mm 552 552 552 Faktor momen pikul (K) 0,210 0,210 0,210 K maks , . . . . 7,112 6,833 6,574 K < K maks  balok bertulangan tunggal Tinggi blok tegangan (a) 1 − 1 − . , . ʹ . d (mm) 5,488 5,488 5,488 Luas tulangan perlu (As perlu )
, . . .
(mm 2 ) 116,612 99,953 87,459 Rasio tulangan perlu (ρ perlu ) . 0,00070 0,00060 0,00053 Rasio tulangan minimum (ρ min ) √ ʹ . atau , (terbesar) 0,00467 0,00400 0,00350 Rasio tulangan maksimum (ρ maks ) 0,75 . . . ʹ . β . 0,03137 0,02547 0,02117 Kesimpulan Karena ρ perlu < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min , digunakan ρ min
Luas tulangan aktual (As akt ) ρ min .b.d                 (mm 2 ) 772,800 662,400 579,600 Tabel 5.  Perhitungan kebutuhan Luas Tulangan Lentur Balok Persegi Akibat Beban Hidup Parameter Desain Mutu Baja 300 MPa Mutu Baja 350 MPa Mutu Baja 400 MPa Momen ultimit kNm 70,785 70,785 70,785 Mutu Beton (f’c) MPa 25 25 25 Dimensi balok lebar/tinggi (cm) 30/60 30/60 30/60 Tulangan mm Ø16 Ø16 Ø16 Tinggi efektif (d) mm 552 552 552 Faktor momen pikul (K) 0,968 0,968 0,968 K maks
, . . . . 7,112 6,833 6,574 K < K maks  balok bertulangan tunggal Tinggi blok tegangan (a) 1 − 1 − . , . ʹ . d (mm) 25,744 25,744 25,744 Luas tulangan perlu (As perlu ) , . . . (mm 2 ) 547,064 468,912 410,298 Rasio tulangan perlu (ρ perlu ) . 0,00330 0,00283 0,00248 Rasio tulangan minimum (ρ min ) √ ʹ . atau , (terbesar) 0,00467 0,00400 0,00350 Rasio tulangan maksimum (ρ maks ) 0,75 . . . ʹ . β . 0,03137 0,02547 0,02117 Kesimpulan Karena ρ perlu < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min , digunakan ρ min
Luas tulangan aktual (As akt ) ρ min .b.d                 (mm 2 ) 772,800 662,400 579,600 Tabel 6.  Perhitungan kebutuhan Luas Tulangan Lentur Balok Persegi Akibat Beban Kombinasi Parameter Desain Mutu Baja 300 MPa Mutu Baja 350 MPa Mutu Baja 400 MPa Momen ultimit kNm 131,702 131,702 131,702 Mutu Beton (f’c) MPa 25 25 25 Dimensi balok lebar/tinggi (cm) 30/60 30/60 30/60 Tulangan mm Ø16 Ø16 Ø16
M u ∅. b. d 2 M u ∅. b. d 2
nilai terkecil Tinggi efektif (d) mm 552 552 552 Faktor momen pikul (K) 1,801 1,801 1,801 K maks , . . . . 7,112 6,833 6,574 K < K maks  balok bertulangan tunggal Tinggi blok tegangan (a) 1 − 1 − . , . ʹ . d (mm) 48,953 48,953 48,953 Luas tulangan perlu (As perlu ) , . . . (mm 2 ) 1040,254 891,646 780,190 Rasio tulangan perlu (ρ perlu ) . 0,00628 0,00538 0,00471 Rasio tulangan minimum (ρ min ) √ ʹ . atau , (terbesar) 0,00467 0,00400 0,00350 Rasio tulangan maksimum (ρ maks ) 0,75 . . . ʹ . β . 0,03137 0,02547 0,02117 Kesimpulan ρ min < ρ perlu < ρ maks ρ min < ρ perlu < ρ maks ρ min < ρ perlu < ρ maks
Luas tulangan aktual (As akt ) mm 2 1040,254 891,646 780,190
Pada tabel 4 dan 5 menunjukkan pola yang sama yaitu rasio  tulangan  perlu  lebih  kecil  dari  rasio  tulangan minimum  (ρ perlu <  ρ min ),  sehingga  dalam  perhitungan luas  tulangan  aktual  digunakan  rasio  tulangan minimum.    Penggunaan  rasio  tulangan  minimum dengan tujuan untuk mencegah terjadinya keruntuhan getas (brittle) yang  sangat  berbahaya  karena  terjadi secara tiba-tiba tanpa memberikan peringatan terlebih dahulu.    Pengaruh  berat  sendiri  dalam  analisa  statika sangat  kecil,  hal  ini  terlihat  dari  tabel  4,  yang  mana nilai rasio tulangan perlu sangat kecil.
Pada  analisa  statika  yang  memperhitungkan berat  sendiri  struktur  dan  beban  hidup  (beban kombinasi),  rasio  tulangan  perlu  yang  terjadi  lebih besar dari rasio tulangan minimum dan lebih kecil dari rasio tulangan maksimum (ρ min < ρ perlu < ρ maks ).  Hal ini menunjukkan  bahwa  kebutuhan  luas  tulangan
terpenuhi  dan  menjamin  tidak  terjadinya  keruntuhan getas (brittle) .    Dengan  kata  lain  luas  tulangan  aktual sama dengan luas tulangan perlu.
Penulangan Lentur Balok dengan Asumsi Balok T Dalam  menganalisis  balok  T  pada  prinsipnya hampir  sama  dengan  balok  persegi.    Perbedaan utamanya terletak  pada perhitungan  gaya  tekan yang ditahan  oleh  beton  (C c )  karena  ada  pengaruh  sayap (flens) pada  kedua  sisi  balok  bagian  atas  dan  sangat ditentukan  oleh  letak  garis  netral.    Ada  dua kemungkinan  letak  garis  netral  (c),  di  dalam  atau  di luar  flens.  Pada  kebanyakan  kasus,  letak  garis  netral terletak  di  dalam flens .    Parameter  perencanaan tulangan  lentur  balok  T  memperhitungkan  lebar efektif flens ,  untuk  data  lainnya  sama  dengan  balok persegi.
Tabel 7.  Perhitungan kebutuhan Luas Tulangan Lentur Balok T Akibat Berat Sendiri Balok
Parameter Desain Mutu Baja 300 MPa Mutu Baja 350 MPa Mutu Baja 400 MPa Momen ultimit (M u ) kNm 15,372 15,372 15,372 Mutu Beton (f’c) MPa 25 25 25 Dimensi balok lebar/tinggi (cm) 30/60 30/60 30/60 Lebar efektif flens b w + 2(l n ) b w + 16(h f ) l/4 1900 1900 1900 Tulangan mm Ø16 Ø16 Ø16 Tinggi efektif (d) mm 552 552 552 Faktor momen pikul (K) 0,033 0,033 0,033 K maks , . . . . 7,112 6,833 6,574 K < K maks  balok bertulangan tunggal Tinggi blok tegangan (a) 1 − 1 − . , . ʹ . d (mm) 0,863 0,863 0,863
M u ∅. b. d 2 M u ∅. b. d 2
nilai terkecil Tinggi garis netral c = a/β 1 (mm) 1,015 1,015 1,015 c < h f (letak garis netral berada di flens) Luas tulangan pada bagian flens (A sf ) , . .( ). (mm 2 ) 97,778 83,818 73,341 Momen yang diterima flens (M uf ) ∅. A . f . d − (kNm) 12,945 12,945 12,945 Momen yang diterima web (M uw ) M u – M uf (kNm) 2,427 2,427 2,427 Rasio tulangan web (ρ w ) 1 m 1 − 1 − 2m. Rn f 0,00011 0,00009 0,00008 Luas tulangan web (A sw ) ρ w .b w .d                   (mm 2 ) 18,335 15,716 13,751 Luas tulangan total (As) A sf + A sw (mm 2 ) 116,612 99,534 87,093 Rasio tulangan web (ρ w ) . m 0,00070 0,00060 0,00053 Rasio tulangan minimum (ρ min ) √ ʹ . atau , (terbesar) 0,00467 0,00400 0,00350 Rasio tulangan maksimum web (ρ maks ) 0,75. . . . . +   ρ 0,03055 0,02483 0,02065 Kesimpulan Karena ρ w < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min , digunakan ρ min
Luas tulangan aktual (As akt ) ρ min .b w .d (mm 2 ) 772,800 662,400 579,600 Tabel 8.  Perhitungan kebutuhan Luas Tulangan Lentur Balok T Akibat Beban Hidup Parameter Desain Mutu Baja 300 MPa Mutu Baja 350 MPa Mutu Baja 400 MPa Momen ultimit (M u ) kNm 70,785 70,785 70,785 Mutu Beton (f’c) MPa 25 25 25 Dimensi balok lebar/tinggi (cm) 30/60 30/60 30/60 Lebar efektif flens b w + 2(l n ) b w + 16(h f ) l/4 1900 1900 1900 Tulangan mm Ø16 Ø16 Ø16 Tinggi efektif (d) mm 552 552 552 Faktor momen pikul (K) 0,153 0,153 0,153 K maks , . . . . 7,112 6,833 6,574 K < K maks  balok bertulangan tunggal Tinggi blok tegangan (a) 1 − 1 − . , . . d (mm) 3,948 3,948 3,948 Tinggi garis netral c = a/β 1 (mm) 4,688 4,688 4,688 c < h f (letak garis netral berada di flens)
Luas tulangan pada bagian flens (A sf )
, . .( ). (mm 2 ) 451,753 387,062 338,679 Momen yang diterima flens (M uf ) ∅. A . f . d − (kNm) 59,608 59,608 59,608
M u ∅. b. d 2
nilai
terkecil Momen yang diterima web
(M uw )
M u – M uf (kNm) 11,177 11,177 11,177 Rasio tulangan web (ρ w ) 1 m 1 − 1 − 2m. Rn f 0,00051 0,00044 0,00038 Luas tulangan web (A sw ) ρ w .b w .d                   (mm 2 ) 84,670 72,574 63,502 Luas tulangan total (As) A sf + A sw (mm 2 ) 536,242 459,636 402,182 Rasio tulangan web (ρ w ) . m 0,00324 0,00278 0,00243 Rasio tulangan minimum (ρ min ) √ ʹ . atau , (terbesar) 0,00467 0,00400 0,00350 Rasio tulangan maksimum web (ρ maks ) 0,75. . . . . +   ρ 0,03215 0,02620 0,02185 Kesimpulan Karena ρ w < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min ,
digunakan ρ min Karena ρ perlu < ρ min , digunakan ρ min
Luas tulangan aktual (As akt ) ρ min .b w .d (mm 2 ) 772,800 662,400 579,600 Tabel 9.  Perhitungan kebutuhan Luas Tulangan Lentur Balok T Akibat Kombinasi Parameter Desain Mutu Baja 300 MPa Mutu Baja 350 MPa Mutu Baja 400 MPa Momen ultimit (M u ) kNm 131,702 131,702 131,702 Mutu Beton (f’c) MPa 25 25 25 Dimensi balok lebar/tinggi (cm) 30/60 30/60 30/60 Lebar efektif flens b w + 2(l n ) b w + 16(h f ) l/4 1900 1900 1900 Tulangan mm Ø16 Ø16 Ø16 Tinggi efektif (d) mm 552 552 552 Faktor momen pikul (K) 0,284 0,284 0,284 K maks , . . . . 7,112 6,833 6,574 K < K maks  balok bertulangan tunggal Tinggi blok tegangan (a) 1 − 1 − . , . . d (mm) 7,437 7,437 7,437 Tinggi garis netral c = a/β 1 (mm) 8,749 8,749 8,749 c < h f (letak garis netral berada di flens)
Luas tulangan pada bagian flens (A sf ) , . .( ). (mm 2 ) 842,837 722,432 632,128 Momen yang diterima flens (M uf ) ∅. A . f . d − (kNm) 110,907 110,907 110,907 Momen yang diterima web
(M uw )
M u – M uf (kNm) 20,795 20,795 20,795 Rasio tulangan web (ρ w ) 1 m 1 − 1 − 2m. Rn f 0,00095 0,00082 0,00072 Luas tulangan web (A sw ) ρ w .b w .d                   (mm 2 ) 158,032 135,456 118,524 Luas tulangan A sf + A sw (mm 2 ) 1000,870 857,888 750,652 M u ∅. b. d 2
total (As) Rasio tulangan web (ρ w ) . m 0,00604 0,00518 0,00453 Rasio tulangan minimum (ρ min ) √ ʹ . atau , (terbesar) 0,00467 0,00400 0,00350 Rasio tulangan maksimum web (ρ maks ) 0,75. . . . . +   ρ 0,03392 0,02772 0,02318 Kesimpulan ρ min < ρ w < ρ maks ρ min < ρ w < ρ maks ρ min < ρ w < ρ maks
Luas tulangan aktual (As akt ) (mm 2 ) 1000,870 857,888 750,652
Berdasarkan  tabel  4  sampai  dengan  tabel  9, diketahui  bahwa  luas  tulangan  yang  diperlukan  pada balok persegi dan balok T sama untuk beban mati dan beban hidup.  Hal ini disebabkan karena rasio tulangan perlu  lebih  kecil  dari  rasio  tulangan  minimum, sehingga  yang  digunakan  dalam  perhitungan  luas tulangan  aktual  adalah  rasio  tulangan  minimum. Berbeda  pada  beban  kombinasi,  yang  mana  luas tulangan yang diperlukan pada balok T lebih kecil jika dibandingkan  dengan  balok  persegi  pada  semua variasi  tegangan  leleh  baja.    Rekapitulasi  kebutuhan luas  tulangan  pada  balok  persegi  dan  balok  T  dapat dilihat pada tabel 10.
Dari  tabel  10  terlihat  jelas  bahwa  kebutuhan  luas tulangan  pada  balok  persegi  dan  balok  T  hanya berbeda  pada  beban  kombinasi.    Dengan  demikian pada  taraf  pembebanan  yang  kecil,  tidak  terdapat perbedaan  kebutuhan  luas  tulangan  perlu  antara balok  persegi  dan  balok  T  sehingga  dalam perencanaan penulangan, perencana dapat menggunakan  analisa  balok  persegi  karena  lebih mudah.    Namun  untuk  taraf  pembebanan  yang  besar dengan  menggunakan  banyak  kombinasi  beban  dan konstruksi  yang  besar,  perhitungan  tulangan  dengan menggunakan analisa balok T lebih ekonomis.
Tabel  10.  Rekapitulasi  Kebutuhan  Tulangan  Perlu  Balok  Persegi  dan  Balok  T  berdasarkan  Variasi  Mutu  baja Tulangan
Beban Luas Tulangan (mm 2 ) Baja (f y ) 300 Baja (f y ) 350 Baja (f y ) 400 Balok Persegi Balok T Balok Persegi Balok T Balok Persegi Balok T Berat Sendiri 772,800 772,800 662,400 662,400 579,600 579,600 Hidup 772,800 772,800 662,400 662,400 579,600 579,600 Kombinasi 1040,254 1000,870 891,646 857,888 780,190 750,652
Gambar 6. Kebutuhan Luas Tulangan Perlu Balok Persegi dan Balok T
Pada  beban  kombinasi  untuk  setiap  variasi  tegangan leleh baja, kebutuhan luas tulangan perlu balok T lebih sedikit 4% dari kebutuhan luas tulangan balok persegi.
Dari  hasil  perhitungan  luas  tulangan  perlu  baik  pada balok  persegi  maupun  balok  T  menunjukkan kecenderungan  yang  sama  yaitu  semakin  tinggi  mutu
0 200 400 600 800 1000 1200 300 350 400 Lu as T u la n ga n ( m m 2 ) Mutu Baja (fy) Balok Persegi Balok T
(tegangan leleh) baja yang digunakan maka kebutuhan luas  tulangan  akan  semakin  berkurang  demikian  pula sebaliknya.    Pengurangan  yang  terjadi  untuk  setiap variasi mutu baja sekitar 16,67%.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Hasil  perhitungan  kebutuhan  luas  tulangan  perlu yang  hanya  memperhitungkan  berat  sendiri struktur  saja  atau  beban  hidup  saja  memberikan hasil  yang  sama  untuk  balok  persegi  dan  balok  T.
Hal  ini  disebabkan  karena  rasio  tulangan  perlu lebih  kecil  dari  rasio  tulangan  minimum,  sehingga dalam perhitungan kebutuhan luas tulangan aktual menggunakan rasio tulangan minimum.
2. Hasil  perhitungan  kebutuhan  luas  tulangan  perlu dengan beban kombinasi memberikan hasil bahwa kebutuhan luas tulangan pada balok T lebih sedikit dibandingkan pada balok persegi dengan pengurangan sebesar 4%.
3. Perencanaan  tulangan  lentur  pada  balok  T  akan memberikan perbedaan yang cukup signifikan dan lebih  ekonomis  dibandingkan  balok  persegi  jika beban yang bekerja cukup besar dan rasio tulangan harus lebih besar dari rasio tulangan minimum.
4. Semakin  besar  mutu  baja  yang  digunakan  maka kebutuhan  luas  tulangan  perlu  akan  semakin berkurang.
Saran
1. Perlu  dianalisa  kebutuhan  luas  tulangan  dengan menggunakan  beban  yang  lebih  besar  dan kombinasi pembebanan yang lebih banyak.
2. Perlu  dicoba  menggunakan  bentuk  struktur  yang tidak simetris.
3. Perlu  analisa  lebih  lanjut  pengaruh  rasio  tulangan terhadap  pemilihan  analisa  balok  persegi  atau balok T
4. Pada  analisa  selanjutnya  perlu  menyatakan kebutuhan  luas  tulangan  dalam  jumlah  tulangan yang terpasang.

## DAFTAR PUSTAKA
Asroni,  2010, Kolom  Fondasi  dan  Balok  T  Beton Bertulang , Graha Ilmu, Yogyakarta. McCormac J., 2000, Desain Beton Bertulang Jilid I Edisi Kelima , Erlangga, Jakarta. Nasution,  2009, Analisis  dan  Desain  Struktur  Beton Bertulang , Penerbit ITB, Bandung. Nawy  E.  G.,  1989, Beton  Bertulang  Suatu  Pendekatan Dasar , Diterjemahkan Oleh:
Bambang Suryoadmono B., PT. Refika Aditama, Bandung. Park.  R.,  Paulay.T.,  1975,
Reinforced  Concrete Structures , Wiley, New York.
Setiawan, 2016, Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847:2013, Penerbit Erlangga, Jakarta
Tim  Penyusun,  2002, Tata  Cara  Perhitungan  Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung : SNI 03 - 2847 – 2002, ITS Press, Surabaya.