Metode Desain Balok Beton Bertulangan Tunggal di Atas Dua Perletakan Dengan Cara Grafis
Nia Dwi Puspitasari 1 , Bagas Aryaseta 2
1,2 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
Email: 1 nia.dwi.ts@upnjatim.ac.id , 2 bagas.aryaseta.ts@upnjatim.ac.id

## Abstract
A  fast,  practical,  and  economical  design  method of  reinforce  concrete  beam  with  single  layer  of reinforcement will be provided. The simple beam reinforced concrete will be analiyzed to provide a  new  method.  This  article  introduces  a  new  graphical  method  for  designing  reinforce  concrete beam.  The  input  parameters  applied  by  this  method  are  span  lenght  (L),  ultimate  uniform  load (q u ), concrete strength (f` c ), and yield strength of reinforcement (f y ). And the parameter results are the dimensions of the beam cross-section (B and H) and the reinforcement ratio (ρ), which can be converted  into  specific  diameters  and  reinforcement  amount.  The  design  results  obtained  by graphical  method  will  be  verified  by  mathematical  calculations  based  on  the  concrete  structure code  SNI  03-2847-2019.  Designing  a  single  layer  of  reinforcement  concrete  beam  using  a graphical method provides high accuracy.
Keywords: Graphical method, Fast Desain Method, Simple Beam, Single Layer Reinforcement.

## Abstrak
Balok  beton  bertulangan  tunggal  diatas  dua  tumpuan  akan  dianalisa  untuk  mendapatkan  metode desain balok yang cepat, praktis, dan ekonomis. Cara baru dalam mendesain balok bertulang yaitu dengan bantuan grafik akan ditampilkan dalam makalah ini. Parameter yang harus diketahui pada saat  menggunakan  metode  grafis  adalah  perlu  adanya  data  mengenai  panjang  bentang  jembatan ( L ), besarnya beban ultimit terbagi rata yang direncanakan dalam desain ( q u ), mutu beton ( f’ c ) dan mutu  baja  tulangan  ( f y ).  Sedangkan  parameter  yang  dihasilkan  diantaranya  adalah  dimensi penampang ( B dan H ), dan rasio tulangan ( ρ ) yang dapat dikonversi kedalam diameter dan jumlah tulangan yang dibutuhkan. Hasil dari dimensi balok dan rasio tulangan yang didapat dari metode desain  ini  akan  divalidasi  dengan  perhitungan  secara  matematis  berdasarkan  kepada  Tata  Cara Perhitungan  Struktur  Beton,  SNI  03-2847-2019.  Desain  balok  beton  bertulangan  tunggal  diatas dua tumpuan dengan metode grafis menghasilkan tingkat akurasi yang tinggi.
Keywords: Metode grafis, Desain Cepat, Balok Sederhana, Beton Bertulangan Tunggal

## 1. Pendahuluan
Balok merupakan elemen  struktur  yang  fungsi  utamanya  adalah  menahan momen  lentur  dan gaya geser. Balok beton bertulang tersusun dari material beton dan baja tulangan. Beton memiliki sifat kuat  terhadap  gaya  tekan,  tetapi  lemah  terhadap  gaya  tarik  [1].  Sedangkan  material  baja  tulangan memiliki  sifat  sebaliknya  yaitu  kuat  terhadap  gaya  tarik  dan  ketika  menerima  gaya  tekan  rawan mengalami  tekuk.  Kelebihan  dan kekurangan  beton  dan  baja tulangan  yang  digabungkan dalam  satu kesatuan  beton  bertulang,  akan  menghasilkan  karakteristik  elemen  struktur  yang  kuat  terhadap  gaya tekan,  tetapi  tidak  mudah  retak  ketika  mengalami  tarikan  atau  ketika  momen  lentur  bekerja  pada elemen  struktur  [2].  Umumnya  tulangan  dipasang  pada  area  yang  mengalami  tarikan  dan  timbul momen lentur [3]. Balok dapat terpasang diatas dua tumpuan sederhana, pada banyak tumpuan sendi atau  rol  (disebut  balok  menerus),  atau  tertanam  pada  tumpuan  jepit  (disebut  balok  kantilever).  Tipe penulangan  balok  beton  bertulang  terdiri  dari  dua  kelompok  utama.  Yaitu  balok  beton  bertulangan tunggal  dan  balok  beton  bertulangan  rangkap.  Pada  balok  beton  bertulangan  tunggal,  pemasangan tulangan hanya difungsikan untuk mereduksi potensi terjadinya retak pada area momen positif (serat bawah  mengalami  regangan  tarik)  yang  biasanya  pada  tengah  bentang  [4].  Sedangkan  pada  belok
bertulangan rangkap,  selain  dipasangan  tulangan  pada  serat  bawah,  juga  dipasang  tulangan  pada  sisi atas  balok  terutama  pada  area  tumpuan  pada  balok  menerus.  Pada  area  ini  timbul  adanya  momen negatif  sehingga  serat  atas  berpotensi  mengalami  keretakan  akibat  serat  atas  mengalami  regangan tarik.
Balok beton bertulangan tunggal diatas dua tumpuan akan dianalisa dalam makalah ini untuk mendapatkan  metode  desain  balok  yang  cepat,  praktis,  dan  ekonomis  [5].  Prosedur  dan  syarat-sayat yang harus dipenuhi pada saat melakukan desain struktur beton bertulang telah diatur dalam Tata Cara Perhitungan  Struktur  Beton,  SNI  03-2847-2019.  Peraturan  ini  berisi  tentang  dengan  metode  dan asumsi-asumsi  yang  harus  dipenuhi  dan  dapat  dijadikan  acuan  pada  saat  melakukan  desain  struktur beton  bertulang.  Selama  ini  cara  matematis  adalah  cara  yang  paling  sering  digunakan  dalam mendesain balok beton bertulang[6]. Dalam makalah ini akan ditampilkan cara baru dalam mendesain balok bertulang yaitu dengan bantuan grafik. Parameter yang harus diketahui pada saat menggunakan metode ini adalah perlu adanya data mengenai panjang bentang jembatan ( L ), besarnya beban ultimit terbagi rata yang direncanakan dalam desain ( q u ), mutu beton ( f’ c ) dan mutu baja tulangan ( f y ). Adapun mutu  baja  tulangan  ( f y )  yang  akan  digunakan  pada  seluruh  analisa  perhitungan  dalam  makalah  ini sebesar  400  MPa.  Sedangkan  parameter  yang  dihasilkan  diantaranya  adalah  dimensi  penampang  ( B dan H ),  dan  rasio  tulangan  ( ρ )  yang  dapat  dikonversi  kedalam  diameter  dan  jumlah  tulangan  yang dibutuhkan.  Hasil  dari  dimensi  balok  dan  rasio  tulangan  yang  didapat  dari  metode  desain  ini  akan divalidasi  dengan  perhitungan  secara  matematis  berdasarkan  kepada  Tata  Cara  Perhitungan  Struktur Beton, SNI 03-2847-2019.
Sebagai contoh akan dianalisa suatu balok yang memikul beban merata ultimit ( q u ) sebesar 67 kN/m dengan bentang balok 10 m. Mutu beton yang digunakan adalah 25 MPa dan mutu baja tulangan 400 MPa.  Selanjutnya dari data tersebut akan diolah dengan menggunakan cara grafis dan divalidasi dengan  hasil  perhitungan  dengan  cara  matematis.  Untuk  membuktikan  tingkat  akurasi  hasil perhitungan  maka  pada Tabel  1 telah  ditampilkan  data-data  balok  lainnya  dengan  berbagai  variasi beban,  panjang bentang dan mutu beton yang dianalisa dengan cara grafis. Selanjutnya data tersebut divalidasi  dengan  hasil  perhitungan  dengan  cara  matematis.  Dari  hasil  validasi  tersebut  didapat kesimpulan bahwa desain dengan cara grafis menghasilkan tingkat akurasi yang tinggi.

## 2. Metode
Didalam  makalah  ini  terdapat  dua  jenis  grafik  yang  akan  dihasilkan  untuk  dapat  digunakan sebagai acuan dalam desain balok beton bertulangan tunggal diatas dua tumpuan. Grafik yang pertama adalah  grafik  untuk  menentukan  dimensi  penampang  balok,  sedangkan  grafik  yang  kedua  adalah grafik untuk menentukan rasio pemasangan tulangan pada balok.

## Grafik Dimensi Balok
Berikut adalah tahapan dalam pembuatan grafik sebagai alat bantu untuk menentukan dimensi balok beton bertulangan tunggal diatas dua tumpuan:
Gambar 1. Bagan alir membuat grafik dimensi balok
Langkah  awal  dalam  membuat  grafik  yaitu  menentukan  dimensi  penampang  balok  beton bertulang  sebagai  sumbu  aksis.  Dalam  makalah  ini  telah  ditetapkan  variasi  lebar  balok  ( B )  yang berkisar  antara  150  –  800  mm  dengan  variasi  lebar  balok  berjarak  setiap  50  mm.  Bentang  jembatan yang dievaluasi berkisar antara 4 – 10 m dengan mutu baja tulangan yang ditetapkan sebesar 400 MPa. Dengan  bentang  jembatan  yang  berfariasi  ini  maka  akan  berpengaruh  terhadap  dimensi  balok  beton
Mulai Menentukan dimensi penampang Menentukan 0.75 ρ b Mencari q u maksimal Membuat grafik q u terhadap dimensi Selesai
Puspitasari, Metode Desain Balok Beton Bertulangan Tunggal di Atas Dua Perletakan Dengan Cara Grafis   315
bertulang.  Dimensi  lebar  balok  yang  akan  dievaluasi  ditetapkan  berkisar  antara  150–800  mm. Berdasarkan  SNI  03-2847-2019  telah  diatur  mengenai  persyaratan  tinggi  balok  minimal  agar  dapat memenuhi  persyaratan  lendutan.  Pada  balok  diatas  dua  perletakan  ditetapkan  syarat  tinggi  balok minimal sebesar [7]:
16 L H = (1)
Selanjutnya adalah menetapkan bahwa kriteria desain yang diharapkan pada balok adalah tercapainya kondisi under-reinforced [8] . Pada  kondisi  ini,  diasumsikan  bahwa  tulangan  tarik  telah  mengalami leleh ( f s =f y ) saat beton mencapai regangan tekan batas ε cu . Ketentuan ini dapat tercapai apabila,
b    (2)
dimana ρ adalah rasio tulangan terpasang dan ρ b adalah rasio tulangan saat mencapai jenis keruntuhan seimbang ( balance ) [5] . Untuk menghindari terjadinya keruntuhan getas, maka rasio tulangan dibatasi sebesar [9]:
0.75 b   
(3)
1 0,85 ' 600 600 c b y y f f f    
=     +   (4)
Dengan  mensubstitusikan  persamaan  (3)  ke  persamaan  (2)  maka  nilai  rasio  tulangan  terpasang  yang maksimal dapat dicari sebesar:
1 0,85 ' 600
0, 75 600 c y y f f f    
  =         +    
(5)
Pada persamaan diatas, nilai β 1 berkisar antara 0,65 sampai dengan 0,85 tergantung pada mutu beton yang digunakan.
Langkah  selanjutnya  adalah  mencari  besarnya  nilai q u yang  dapat  dipikul  oleh  balok berdasarkan  rasio  tulangan  yang  didapat  dari  persamaan  (4).  Dari  penjabaran  rumus-rumus  dalam analisa  balok  bertulang  didapat  suatu  persamaan  yang  merupakan  suatu  kesatuan  dengan  variabel utama adalah ρ . Persamaan yang digunakan dalam mencari besarnya nilai q u adalah sebagai berikut:
2 8. . . . .
. . . 2 2
0,85. ' . y y u c B d f B d f
q d L f B      = −     (6)
Variabel d adalah  jarak  serat  atas  terhadap  garis  netral  tulangan  longitudinal.  Untuk  mendapatkan dimensi balok yang ekonomis, maka disarankan nilai d memenuhi persyaratan berikut [2]:
1, 5 2, 0 d B   (7)
Semakin besar nilai rasio perbandingan antara nilai d terhadap lebar balok ( B ) maka sifat balok akan semakin kaku dan kemampuan untuk menahan beban yang menimbulkan momen lentur akan semakin besar  [10].  Dengan  demikian  maka q u maksimal  yang  dapat  dipikul  oleh  masing-masing  dimensi penampang  dan  pada  masing-masing  bentang  jembatan  telah  dapat  diketahui.  Sehingga  dapat digambarkan grafik hubungan antara lebar balok dengan q u pada setiap variasi bentang jembatan. Grafik  dimensi  balok  digunakan  untuk  menentukan  dimensi  balok  secara  cepat  berdasarkan beban luar yang diterima oleh balok. Sehingga grafik yang dihasilkan dalam makalah ini adalah grafik hubungan antara lebar balok ( B ) dengan beban merata ultimit ( q u ). Pada setiap bentang jembatan dan setiap  mutu  beton  akan  menghasilkan  grafik  yang  berbeda-beda.  Adapun  bentang  jembatan  yang ditampilkan dalam grafik dimensi balok adalah berkisar antara 4  – 10 meter. Sedangkan mutu beton yang ditampilkan adalah berkisar antara 25 – 50 MPa dan mutu baja tulangan ditetapkan sebesar 400 MPa. Grafik dimensi balok dapat dilihat pada Gambar 3 sampai dengan Gambar 6.

## Grafik Rasio Tulangan Balok
Berikut  adalah  tahapan  dalam  pembuatan  grafik  sebagai  alat  bantu  untuk  menentukan  rasio tulangan pada balok beton beertulangan tunggal diatas dua tumpuan:
Gambar 2. Bagan alir membuat rasio tulangan balok
Langkah awal dalam membuat grafik rasio tulangan adalah dengan mencari nilai koefisien ψ. Koefisien  ψ  didapat  dari  penjabaran  rumus-rumus  yang  digunakan  dalam  analisa  balok  beton bertulang hingga didapat suatu persamaan dan notasi baru sebagai berikut ini:
2
6, 24. . y L f B  = (8)
Selanjutnya koefisien ψ dapat digunakan untuk mencari nilai rasio tulangan terpasang ( ρ ) berdasarkan dimensi  yang  telah  ditentukan  dari  grafik  dimensi  balok.  Dalam  mencari  nilai ρ dengan  adanya koefisien ψ digunakan rumus sebagai berikut:
2 u q d   = (9)
Setalah  didapat  nilai ρ maka  dapat  dihitung  luas  tulangan  terpasang  ( A s )  yang  dibutuhkan  dengan menggunakan persamaan berikut ini:
. . s A B d  =
(10)
Dalam  penggunaan  persamaan  (1)  sampai  dengan  persamaan  (10),  satuan  semua  variabel  yang digunakan adalah dalam mm, MPa, kN/m atau N/mm.
Grafik rasio tulangan balok dapat dilihat pada Gambar 7 yang digunakan untuk menentukan rasio tulangan ( ρ ) atau mencari besarnya luas tulangan yang diperlukan ( A s ) dengan mengacu kepada data  lebar  balok  ( B ).  Dalam  menentukan  rasio  tulangan  maka  diperlukan  adanya  koefisien ψ yang digunakan sebagai alat bantu dalam perhitungan dan dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (8).  Grafik  rasio  tulangan  yang  dihasilkan  adalah  grafik  hubungan  antara  lebar  balok  ( B )  dengan koefisien ψ. Pada  setiap  bentang  jembatan  akan menghasilkan  grafik  yang  berbeda-beda, akan  tetapi tidak ditemukan adanya pengaruh terhadap bentuk grafik akibat adanya variasi mutu beton.

## 3. Hasil dan Pembahasan
Cara  grafis  merupakan  salah  satu  metode  alternatif  dalam  mencari  suatu  parameter  dengan mudah dan cepat jika dibandingkan dengan penggunakan rumus. Pada sub-bab sebelumnya yaitu pada pembahasan  tentang  metode,  telah  dijabarkan  langkah-langkah  mengenai  cara  mendapatkan  dua macam  grafik.  Diantaranya  yaitu  grafik  dimensi  balok  yang  digunakan  untuk  menentukan  dimensi balok secara cepat dan tepat. Dan grafik yang kedua yaitu grafik rasio tulangan balok yang digunakan untuk  mencari  besarnya  luas  tulangan  yang  diperlukan  ( A s ).  Kedua  jenis  grafik  ini  merupakan  satu kesatuan  yang  tidak  dapat  dipisahkan  dan  urutan  penggunaan  yang  tidak  dapat  ditukar.  Dalam penggunaan grafik sebagai alat bantu desain diperlukan ketelitian yang tinggi saat plot data kedalam grafik. Hasil yang pertama ditampilkan adalah grafik untuk mencari dimensi balok. Grafik ini adalah perbandingan antara lebar balok ( B ) dengan beban merata ultimit ( q u ).
Mulai Mencari koefisien ψ Membuat grafik ρ terhadap q u Selesai
(a)
(b)
Gambar 3. Grafik perbandingan antara lebar balok dengan q u untuk mutu beton f’ c 25 MPa dan f’ c 30 MPa dengan berbagai variasi dimensi dan bentang jembatan
(a)
(b)
Gambar 4. Grafik perbandingan antara lebar balok dengan q u untuk mutu beton f’ c 35 MPa dan f’ c 40 MPa dengan berbagai variasi dimensi dan bentang jembatan
(a)
(b)
Gambar 5. Grafik perbandingan antara lebar balok dengan q u untuk mutu beton f’ c 45 MPa dan f’ c 50 MPa dengan berbagai variasi dimensi dan bentang jembatan
0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 25 MPa 0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U max (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 30 MPa 0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U max (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 35 MPa 0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U max (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 40 MPa 0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U max (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 45 MPa 0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U max (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 50 MPa

## Gambar 6. Jenis-jenis pola arsiran untuk masing-masing bentang jembatan
Masing-masing  grafik  pada Gambar  3 sampai  dengan Gambar  5 memiliki  tujuh  jenis  pola  arsiran yang  berbeda-beda.  Sesuai  dengan  deskripsi  pada Gambar  6 yang  menunjukkan  bahwa  setiap  pola arsiran  mewakili  satu  bentang  jembatan.  Garis  batas  atas  pada  masing-masing  pola  arsiran menunjukkan  batas q u maksimal  yang  dapat  dipikul  oleh  masing-masing  bentang  jembatan  yang memiliki dimensi lebar balok sesuai dengan sumbu axis horizontal. Secara umum dapat dilihat bahwa semakin besar bentang jembatan memerlukan lebar balok yang semakin besar. Dan jika dilihat secara khusus  pada  masing-masing  pola  arsiran,  dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar  lebar  balok  akan menghasilkan  batas  maksimal  dari  beban  merata  ultimit  ( q u )  yang  sanggup  dipikul  oleh  balok  akan semakin  besar.  Dengan  demikian  maka  grafik  pada Gambar  3 sampai  dengan Gambar  5 dapat digunakan  untuk  menetapkan  dimensi  balok  pada  bentang  tertentu,  yang  diperkirakan  akan  sanggup memikul  beban q u tertentu.  Dimensi  yang  dihasilkan  dari  grafik  menunjukkan  lebar  balok  saja. Sedangkan  untuk  mencari  tinggi  balok  dapat  digunakan  persamaan  (7)  agar  didapat  dimensi  balok yang ekonomis.
Selanjutnya  untuk  mencari  rasio  tulangan  yang  diperlukan  dapat  digunakan  grafik  rasio tulangan yang ditunjukkan pada Gambar 7. Pada grafik ini ditunjukkan perbandingan antara koefisien ψ dengan lebar  balok  ( B ). Berdasarkan  pada  penjelasan  sebelumnya  dimana  lebar  balok  dapat dicari berdasarkan  grafik  pada Gambar  3 sampai  dengan Gambar  5 .  Sehingga  lebar  balok  yang  telah diketahui dapat diplot kedalam grafik pada Gambar 7 dan didapat koefisien ψ untuk digunakan untuk mencari  rasio  tulangan  ( ρ )  yang  diperlukan.  Selanjutnya  setelah  didapat  nilai  koefisien ψ kemudian digunakan  persamaan  (9)  untuk  mencari  rasio  tulangan  ( ρ )  yang  diperlukan.  Dengan  demikian  luas tulangan yang dibutuhkan dapat dihitung menggunakan persamaan (10).
Gambar 7. Grafik perbandingan antara lebar balok dengan koefisien ψ untuk berbagai variasi dimensi dan bentang jembatan.
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Koe fisie n ψ Lebar Balok (mm) L 4 m L 5 m L 6 m L 7 m L 8 m L 9 m L 10 m L 10 m L 9 m L 8 m L 7 m L 6 m L 5 m L 4 m
L = 4 m L = 10 m
L = 5 m
L = 6 m L = 7 m
L = 8 m
L = 9 m
0 50 100 150 200 250 300 350 400 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 q U (k N/m) Lebar Balok (mm) f'c 25 MPa

## Contoh Aplikasi Penggunaan
Suatu balok direncanakan memikul beban merata ultimit ( q u ) sebesar 67 kN/m dengan bentang balok 10 m. Tentukan dimensi balok yang diperlukan jika mutu beton yang digunakan adalah 25 MPa dan mutu baja tulangan 400 MPa.
Langkah 1: Gunakan Grafik Gambar 3 (a) untuk mutu beton f’ c 25 MPa.
Langkah 2: Tarik garis horizontal sesuai nilai q u yang dikehendaki hingga memotong garis batas atas untuk bentang jembatan 10 m. Perlu dipertimbangkan bahwa semakin besar lebar balok yang dipilih maka desain  balok  akan semakin  aman. Maka  sebaiknya  lebar  balok  dibulatkan  keatas.  Berdasarkan Gambar 8 didapat lebar balok sebesar 450 mm
Gambar 8. Cara menentukan lebar balok yang diperlukan.
Langkah 3: Tentukan nilai H dengan mengacu persamaan (7). Misalkan digunakan d/b =1,5 maka nilai d adalah  sebesar  675  mm.  Sehingga  dengan  memperhitungkan  tebal  selimut  beton  dan  diameter tulangan sengkang maka nilai H dapat diambil sebesar 740 mm.
Langkah 4: Tentukan nilai koefisien ψ. Berdasarkan Gambar 9 didapat nilai koefisien ψ sebesar 89. Sebagai  bahan  pertimbangan  bahwa  semakin  besar  nilai  koefisien ψ maka  desain  yang  didapat  akan semakin aman dengan rasio tulangan yang semakin besar.
Langkah 5: Hitung rasio tulangan dengan persamaan (9).
2 2 67 89. 0, 01309 (675) u q d   = = =
Langkah 6: Hitung luas tulangan ( A s ) dengan persamaan (10). 2 . .
0, 01309 450 675 3975 s
A
B d mm  = =

 = .
Gambar 9. Cara menentukan nilai koefisien ψ

## Validasi Hasil
Berdasarkan hasil desain dengan cara grafis, didapat nilai dari variabel-variabel berikut ini:
450
B mm = 675 d mm = 0, 01309  = 740 H mm = 2 3975 s A mm =
Selanjutnya  dilakukan  validasi  dengan  melakukan  analisa  kapasitas  balok  dan  kontrol  terhadap momen ultimit akibat q u yang bekerja. Berikut adalah Langkah-langkah yang umum dilakukan dalam analisa balok beton bertulangan tunggal:
. 3975 400 166,3 0,85 ' . 0,85 25 450 s y c A f a mm f B  = = =   166,3
. . 0,9 3975 400 675 847016634 . 847 . 2 2 n s y a M A f d N mm kN m       = − =    − = =        
2 2
67 10 837,5 . 8 8 u u q L M kN m  = = =
n u M M   → 847 . 837,5 . kN m kN m  → OK.

## Aplikasi Pada Berbagai Variasi Beban, Bentang Balok dan Mutu Beton
Contoh  aplikasi  perhitungan  dengan  cara  grafis  dan  validasi  hasil  yang  telah  dijabarkan  akan diterapkan  pada  berbagai  variasi  beban,  bentang  balok  dan  mutu  beton.  Hal  ini  dilakukan  untuk menentukan  tingkat  akurasi  yang  dapat  dicapai  dari  metode  desain  dengan  cara  grafis.  Aplikasi
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Koe fisie n ψ Lebar Balok (mm) L 4 m L 5 m L 6 m L 7 m L 8 m L 9 m L 10 m L 10 m L 9 m L 8 m L 7 m L 6 m L 5 m L 4 m
perhitungan akan dirangkum dalam Tabel 1 . Dalam analisa perhitungan digunakan rasio perbandingan d/b =1,5.
Tabel 1. Aplikasi perhitungan pada berbagai variasi beban, bentang balok dan mutu beton.
Berdasarkan  data  pada Tabel  1 didapatkan  hasil  perhitungan  dengan  cara  grafis  yang  memenuhi persyaratan  kontrol  terhadap  momen  kapasitas  yaitu ϕM n >  M u .  Sehingga  dapat  disimpulkan  bahwa cara  grafis  memiliki  tingkat  akurasi  yang  tinggi  untuk  digunakan  dalam  desain  balok  bertulangan tunggal.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  dan  pembahasan  yang  telah diuraikan  pada  sub-bab  3, diperoleh  beberapa kesimpulan sebagai berikut:
-  Dalam  perencanaan  balok  beton  bertulangan tunggal diatas  dua  perletakan,  digunakan  batas  0,75 ρ b sebagai  rasio  tulangan maksimal  yang  terpasang  pada  balok.  Dengan mematuhi batas  ini  maka  akan dihasilkan tipe keruntuhan balok yang bersifat daktail yaitu under-reinforce. -  Pada  saat  merencanakan  dimensi  balok  beton  bertulang,  dapat  digunakan  grafik  pada Gambar  3 sampai  dengan Gambar  5 sesuai  dengan  bentang  jembatan,  mutu  beton  rencana  dan  beban q u yang ditetapkan. Hasil yang didapatkan berupa lebar balok ( B ) yang selanjutnya dapat dikonversi menjadi tinggi balok ( H ) dengan menggunakan rasio perbandingan d/b berkisar antara 1,5 – 2,0. -  Pada  saat merencanakan rasio  tulangan terpasang  digunakan  grafik  pada Gambar  7 sesuai  dengan bentang jembatan dan lebar balok yang telah diperoleh. Hasil yang didapatkan berupa rasio tulangan ( ρ ) dan untuk selanjutnya dapat dicari luas tulangan ( A s ) yang diperlukan. - Berdasarkan validasi hasil yang telah dikemukakan pada Tabel 1, didapat kesimpulan bahwa desain yang  dihasilkan  dengan  cara  grafis memiliki tingkat akurasi  yang tinggi  dan  dapat dijadikan  sebagai metode pendekatan dalam desain balok bertulangan tunggal diatas dua perletakan.

## Referensi
[1] D. Darwin, C. W. Dolan, and A. H. Nilson, Design of concrete structures , vol. 2. McGraw-Hill Education New York, NY, USA:, 2016.
[2] I. Imran and F. Hendrik, “Perencanaan struktur gedung beton bertulang tahan gempa,” Penerbit ITB, Bandung , 2010.
[3] M.  N.  Hassoun  and  A.  Al-Manaseer, Structural  concrete:  theory  and  design .  John  wiley  & sons, 2020.
[4] R.  Djamaluddin,  “Flexural  behaviour  of  external  reinforced  concrete  beams,” Procedia Engineering , vol. 54, pp. 252–260, 2013.
[5] A. Setiawan, “Evaluasi Cepat Desain Elemen Balok Beton Bertulangan Tunggal Berdasarkan Rasio Tulangan Balanced,” ComTech: Computer, Mathematics and Engineering Applications , vol. 1, no. 1, pp. 121–128, 2010.
q u ( kN/m ) f’ c ( MPa ) L ( m ) B (m m ) Aplikasi Penggunaan Validasi Hasil Kontrol ψ A s ( mm 2 ) ϕM n ( kN/m ) M u ( kN/m ) 30 25 4 190 35 700 63 60 Memenuhi syarat 80 30 5 280 36 1920 253 250 Memenuhi syarat 130 35 6 360 40 3467 593 585 Memenuhi syarat 180 40 7 440 44 5280 1120 1102.5 Memenuhi syarat 230 50 8 500 51 7820 1904 1840 Memenuhi syarat 30 25 6 260 55 1100 139 135 Memenuhi syarat 80 30 7 350 56 2987 493 490 Memenuhi syarat 130 35 8 440 58 5027 1055 1040 Memenuhi syarat 180 40 9 520 63 7560 1890 1822.5 Memenuhi syarat 230 50 10 550 73
11193
2938 2875 Memenuhi syarat n u M M  
[6] M.  N.  Hassoun  and  A.  Al-Manaseer, Structural  concrete:  theory  and  design .  John  wiley  & sons, 2020.
[7] S. N. Indonesia, “Tata cara perhitungan struktur beton untuk bangunan gedung,” Badan Stand. Nasional, Puslitbang pemukiman, Bandung , 2002.
[8] J. C. McCormac and R. H. Brown, Design of reinforced concrete . John Wiley & Sons, 2015.
[9] A. C. I. Commitee, “318-05. Building code requirements for structural concrete,” Farmington Hills, Mich: ACI American Concrete Institute , 2005.
[10] E.  Bastian,  “Pengaruh  Perbandingan  Panjang  Bentang  Geser  dan  Tinggi  Efektif  Pada  Balok Beton Bertulang,” Menara Ilmu , vol. 11, no. 76, 2017.