## ISSN: 2622-5549

## KAPASITAS FLEKURAL BALOK BETON BERTULANG DENGAN PEMBUKAAN SIRKULER DAN DETAIL PENGUATAN DI ZONA KETEGANGAN

## FLEXURAL CAPACITY OF REINFORCED CONCRETE BEAMS WITH CIRCULAR OPENINGS AND REINFORCEMENT DETAILING IN TENSION ZONES
Ghalib Setyo Budi 1 , Mohamad Galuh Khomari 2 , Dadang Dwi Pronowo 3 , M. Shofi’ul Amin 4 , Eva Olivia Hutasoit 5
1,2,3,4,5 Department of Civil Engineering, Politeknik Negeri Banyuwangi, Banyuwangi, Indonesia, Jl. Raya Jember Km 13, Banyuwangi, 68461
Email: mohamadgaluh@poliwangi.ac.id

## ABSTRAK
Pada  gedung  bertingkat  pipa-pipa  air,  pembuangan  kotoran,  instalasi  AC,  listrik,  telepon,  dan  jaringan computer  ditempatkan  dibawah  balok  yang  mengakibatkan  mengurangi  tinggi  efektif  elevasi  plafond.  Salah  satu alternative rencana untuk melewatkan instalasi perpiaan di atas dengan membuat bukaan pada balok.bukaan diberi detailing  perkuatan  di  daerah  tarik  tujuannya  menambah  kekuatan  pada  balok.Pengujian  yang  dilakukan  pada lentur balok dengan tumpuan sederhana. Balok beton sebagai benda uji lentur berukuran (10 x 15 x 100) cm. Pada variasi penelitian jumlah bukaan dan penempatan bukaan di daerah tarik dengan nama balok bukaan 1 di daerah tekan (BBTE1), balok bukaan 2 di daerah tekan (BBTE2), balok bukaan 1 di daerah tarik (BBTA1), balok bukaan 2 di daerah tarik (BBTA2) dan balok tanpa bukaan (BN). Hasil menunjukan kapasitas balok mengalami peningkatan akibat  adanya  bukaan  di  daerah  tarik.  Dalam  presentase,  jika  dibandingkan  dengan  balok  kontrol,  peningkatan kapasitas  lentur  untuk  BBTE1  sebesar  13%,  untuk  BBTE2  sebesar  4.425%,  untuk  balok  BBTA1  sebesar  6.667%, dan untuk balok BBTA2 sebesar 5.607%.
Kata Kunci: Bukaan Lingkaran , Daerah Tekan dan Daerah Tarik , Detailling Perkuatan, Kapasitas Lentur

## ABSTRACT
In multi-story buildings, water pipes, sewage systems, AC installations, electrical wiring, telephone lines, and computer  networks  are  placed  below  the  beams,  which  reduces  the  effective  elevation  height  of  the  ceiling.  One alternative  plan  to  route  the  plumbing  installations  above  the  beams  is  by  creating  openings  in  the  beams.  These openings are detailed with  reinforcements in the tension region to increase the strength  of the beams. The testing conducted  focused  on  the  flexural  behavior  of  the  beams  with  simple  supports.  The  test  specimens  were  concrete beams measuring (10 x 15 x 100) cm. The research involved variations in the number and placement of openings in the  tension  region,  referred  to  as:  Beam  with  one  opening  in  the  compression  region  (BBTE1),  beam  with  two openings in the compression region (BBTE2), beam with one opening in the tension region (BBTA1), beam with two openings  in  the  tension  region  (BBTA2),  and  beam  without  openings  (BN).  The  results  showed  that  the  beam capacity increased due to the presence of openings in the tension region. In percentage terms, when compared to the control  beam,  the  increase  in  flexural  capacity  for  BBTE1  was  13%,  for  BBTE2  was  4.425%,  for  BBTA1  was 6.667%, and for BBTA2 was 5.607%.
Keywords: Bending Capacity, Circular Holes, Reinforcement Detailing, Tensile Area
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)

## PENDAHULUAN
Dalam kontruksi bangunan – banguanan modern,  instalasi  perpipaan  dibutuhkan untuk mengakomodasi kebutuhan mekanikal dan  elektrikal  (Allam,  2005;  Al-sheikh, 2014;  El-Ame  dkk,  2020).  Biasanya  pipa  – pipa  tersebut  ditempatkan  di  bawah  balok untuk  alasan  keindahan  dan  ditutup  dengan langit – langit sehingga menghasilkan ruang yang  tidak  terpakai.  Salah  satu  alternative rencana untuk melewatkan instalasi perpipaan tersebut untuk melewatkan instalasi  perpipaan  tersebut  adalah  dengan membuat  bukaan  ( opening )  pada  balok.
Alternatif  ini  memberikan  reduksi  volume ruang  yang  signifikan  dan  memberikan desain  yang  rapi  dan  ekonomis  (Mansur, 2006).  Akan  tetapi  perlu  adanya  perkuatan tulangan  yang  dipasang  di  sekitar  bukaan untuk  mereduksi  lendutan  akibat  adanya bukaan  (Allam,  2005;  Mansur,  2006;  Sarah dkk,  2019).  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui pengaruh jumlah bukaan terhadap  kapasitas  dan  kekakuan  lentur balok  beton  bertulang  khususnya  di  daerah tarik  dengan  acuan  lubang  sesuai  dengan SNI 2847:2013 (Badan Standarisasi Nasional Indonesia, 2013).
Momen  kapasitas  penampang  balok beton dihasilkan dari perkalian resultan gaya tekan  (C)  dari  beton  dan  lengan  (Jd). Sedangkan  gaya  tekan  pada  penampang beton  dipengaruhi  oleh  kuat  tekan  beton (fc’)  ,  lebar  penampang  (b)  dan  tinggi  blok tegangan  tekan  ekuivalen  (a)  (Wijaya, 2017). Dengan mengacu pada teori tersebut, hubungannya  denga  bukaan  pada  balook adalah  jika  bukaan  diberikan  di  daerah bagian  Tarik  penampang,  maka  tidak  ada reduksi kapasitas momen penampang.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah bukaan
terhadap  kekuatan  dan  kekakuan  lentur balok beton bertulang di daerah tarik.
Untuk  menghitung  kapasitas  ultimit menggunakan  teori  whitney  adalah  dengan rumus sebagai berikut:
T = x C = 0,85 x x b x a = d – 0,5 a
Momen  tahanan  penampang  (Mn)  dapat ditulis sebagai berikut:
= T x   = C x
Menurut  penelitian  terdahulu  (Wijaya, 2017)  hubungan  beban-defeksi  pada  balok bertulang  dapat  ditunjukkan  dengan  grafik trilinier  yaitu  daerah  1  (praktek),  daerah  2 (pasca retak) dan daerah 3 (pasca serviceability ).
Kemiringan grafik antar daerah dikarenakan  momen  inersia  terus  berkurang dengan  penambahan  beban  yang  terus diberikan.  Rumus  ledutan  maksimal  di setengah  bentang  untuk  balok  dengan pembebanan 2 titik adalah:
Dari  rumus  di  atas,  karena  terjadi reduksi  momen  inersia  dari  bukaan,  maka momen  inersia  akan  semakin  kecil  dan akibatnya lendutan akan semakin besar.
Kekakuan  di  definisikan  sebagai  gaya yang  di  perlukan  untuk  memperoleh  satu unit displacement. Nilai kekakuan merupakan sudut kemiringan dari hubungan
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)
antara  beban  dari  lendutan.  Makin  kaku suatu struktur makin besar nilai kekakuannya (Wijaya, 2017). Jadi kekakuan di rumuskan sebagai berikut:
Dari  rumus  diatas,  karena  balok  dengan bukaan  mempunyai  lendutan  lebih  besar, maka kekakuannya akan semakin kecil.

## METODE
Pengujian yang dilakukkan adalah pengujian lentur dengan tumpuan sederhana. Benda uji ng dibuat sebanyak 15 buah untuk variasi Balok Normal (BN), Balok
Berlubang  1  di  Daerah  Tekan  (BBTE1), Balok  Berlubang  2  di  Daerah  Tekan (BBTE2),  Balok  Belubang  1  Daerah  Tarik (BBTA1),  Balok  Berlubang  2  di  Daerah Tarik (BBTA2). Ukuran balok semua variasi sama  yaitu  (100  cm  x  10  cm  x  15  cm). Diameter  bukaan  dari  balok  dibuat  sama yaitu  5  cm  yang  dipasang  di  bagian  tarik beton  dari  balok.  Gambar  Balok  Normal (BN)  lebih  detail  bisa  dilihat  pada  Gambar 1.

## Gambar 1. Balok Normal (BN)
Gambar  Balok  Berlubang  1  di  Daerah Tekan (BBTE1) lebih detail bisa dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Balok Berlubang 1 di Daerah Tekan (BBTE1)
Untuk  gambar  Balok  Berlubang  2  di Daerah  Tekan  (BBTE2)  lebih  detail  bisa dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Balok Berlubang 2 di Daerah Tekan (BBTE2)
Untuk  gambar  Untuk  gambar  Balok Belubang  1  Daerah  Tarik  (BBTA1)  lebih detail bisa dilihat pada Gambar 4.
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
Gambar 4. Balok Belubang 1 Daerah Tarik (BBTA1)
Untuk  gambar  Untuk  gambar  Balok Berlubang 2 di Daerah Tarik (BBTA2) lebih detail bisa dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Balok Berlubang 2 di Daerah Tarik (BBTA2)
Untuk  campuran  seluruh  variasi  di  buat sama  yaitu  1  PC  :  2,68  pasir  :  3,15  kerikil. Potongan  melintang  penampang  dapat dilihat  pada  gambar  di  atas.  Setelah menyiapkan  semua  material,  maka  dapat dilakukaan  proses  perawatn  benda  uji selama  28  hari,  dapat  dilakukan  pengujian terhadap benda uji tersebut.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pengujian Kuat Tekan Beton
Pada  umur  28  hari  sebagai  sempel pengecoran untuk mendapatkan karakteristik campuran  beton  mendapatkan  karakteristik campuran beton. Pengujian kuat tekan beton sesuai  dengan  (SNI  1974,  2011)  silinder menghasilkan  kuat  tekan  rata-rata  sebesar 17,322  Mpa.  Nilai  ini  akan  digunakan sebagai  nilai  kuat  tekan  dalam  hitungan teoritis pada penelitian ini.

## Pengujian Kuat Tarik Tulangan
Berdasarkan  hasil  pengujian  kuat  tarik baja tulangan menggunakan mesin Universal  Testing  Machine (UTM) sesuai dengan  (SNI  2052-4841,  2014) didapatkan nilai  tegangan  leleh  (fy)  dan  tegangan ultimate untuk  diameter  10 mm, 8 mm, dan
6  mm.  Hasil  yang  didapat  dari  ketiga  baja tulangan  ini  beragam.  Tulangan  dengan diameter  10  mm  memiliki  tegangan  leleh antara  lain  ɸ10-1  =  563,97  Mpa,  ɸ10-2  = 571,92  Mpa,  dan  ɸ10-3  =  563,97  Mpa.
Tulangan  dengan  diameter  8  mm  memiliki tegangan  leleh  antara  lain  ɸ8-1  =  536,60 Mpa,  ɸ8-2  =  574,06  Mpa,  dan  ɸ8-3  = 563,29  Mpa.  Sedangkan  tulangan  dengan diameter  6  mm  memiliki  tegangan  leleh antara  lain  ɸ6-1  =  530,10  Mpa,  ɸ6-2  = 537,93 Mpa, dan ɸ6-3 = 535,49 Mpa. Untuk tegangan ultimit pada tulangan dengan diameter 10 mm antara lain ɸ10-1 = 820,59 Mpa, ɸ10-2 = 822,48 Mpa, dan  ɸ10-3  =  803,94  Mpa.  Tulangan  dengan diameter  8  mm  memiliki  tegangan  ultimit antara  lain  ɸ8-1  =  730,26  Mpa,  ɸ8-2  = 767,72  Mpa,  dan  ɸ8-3  =  761,38  Mpa.  Dan tulangan  dengan  diameter  6  mm  memiliki tegangan  ultimit  antara  lain  ɸ6-1  =  734,21
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)
Mpa,  ɸ6-2  =  737,94  Mpa,  dan  ɸ6-3  = 737,15 Mpa.
Dengan  demikian  dapat  dilihat  bahwa hasil  pengujian  kuat  tarik  baja  tulangan diameter  10  mm  memiliki  nilai  rata-rata tegangan  leleh  (fy)  sebesar  566,62  Mpa, diameter  8  mm  memiliki  nilai  rata-rata sebesar  564,65  Mpa,  dan  diameter  6  mm memiliki nilai rata-rata sebesar 534,51 Mpa. sedangkan tegangan ultimit diameter 10 mm memiliki  rata-rata  815,67  Mpa,  diameter  8 mm  memiliki  rata-rata  753,12  Mpa,  dan diameter  6  mm  memiliki  rata-rata  731,77 Mpa.  Sehingga  bedasarkan  hasil  tersebut SNI  03-1729-2002  Tata  Cara  Perencanaan Struktur  Baja  Untuk  Bangunan  Gedung, maka  hasil  uji  kuat  tarik  tulangan  diameter 10  mm,  8  mm,  dan  6  mm  masuk  dalam kategori jenis baja BJ 55.

## Hubungan Beban dan Lendutan
Penelitian Terdahulu menyatakan selama beban  bertambah  lendutan  pada  balok  akan bertambah  juga  (Ade  Lisantono,  2007; Wijaya,  2017).  Awalnya  beban  akan proposional dengan lendutan. Tetapi dengan adanya  pertambahan  beban,  nilai  lendutan tidak  lagi  proporsional  dengan  peningkatan beban  yang  dilakukan.  Karena  semakin tinggi  beban  maka  material  akan  sedikit demi  sedikit  kehilangan  elastisitas  dan akhirnya  menuju  tahap  plastis.  Oleh  karena itu  dengan  grafik  beban-lendutan,  akan memprediksi  kekuatan  dan  kekakuan  balok dengan  mengetahui  lendutan  dan  nilai-nilai bebannya.

## Hubungan  Beban  dan  Lendutan  Pada Kondisi Praretak
Akibat  adanya  perkuatan  dalam  lubang di  daerah  tekan  dan  daerah  tarik,  untuk beban  yang  sama  terdapat  perbedaan  dalam
lendutan  yang  terjadi  di  setengah  bentang pada kondisi praretak baik untuk balok tanpa lubang maupun balok dengan lubang. Untuk kondisi praretak  beban-lendutan  dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Nilai Beban dan Lendutan dari Benda Uji Balok Pada Kondisi Praretak
No Tipe Balok Beban (kN) Lendutan (mm) Kalibrasi Rata- Rata Beban (kN) KET. 1 BN-1 21.100 0.120
13.1 9.000 Retak Awal BN-2 23.100 0.050 BN-3 22.100 0.060 2 BBTE -1 27.100 0.420 13.1 13.000 Retak Awal BBTE -2 26.100 0.410 BBTE -3 25.100 0.540 3 BBTE 2-1 23.100 0.180 13.1 10.333 Retak Awal BBTE 2-2 22.100 0.240 BBTE2- 3 25.100 0.190 4 BBTA -1 22.100 0.150 13.1 9,667 Retak Awal BBTA -2 23.100 0.300 BBTA -3 23.100 0.120 5 BBTA
2-1 22.100 0.330 13.1 11.000 Retak Awal BBTA 2-2 26.100 0.440 BBTA 2-3 24.100 0.420
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)
Grafik  antara  beban  dan  lendutan pada Tabel 1 dapat di tunjukan pada Gambar 6 berikut ini.
Gambar 6. Grafik Beban dan Lendutan
Ditengah  bentang  pada  kondisi  praretak menurut  Pangestuti  dan  Effendi  (2010) melakukan penelitian dengan hasil eksperimen  menunjukan  bahwa  beban  retak pertama  balok  tanpa  lubang  terjadi  pada beban  1600  kg  dan  lendutan  yang  terjadi 2,95  mm.  Untuk  balok  BLKLBO1  terjadi kenaikan beban retak pertama menjadi 1800 kg,  tetapi  terjadi  penurunan  lendutan menjadi  1,22  mm.  untuk  balok  BLKLBO2 terjadi  penurunan  beban  retak  pertama menjadi  1200  kg  dan  lendutan  menjadi  1 mm.  Sedangkan  dalam  penelitian  ini  hasil beban  dan  lendutan  berbeda  dimasing- masing variasi, untuk balok BN beban yang dihasilkan  retak  pertama  kali  rata-rata adalah  sebesar  9  kN  dengan  lendutan sebesar  0,767  mm,  pada  balok  BBTE1 sebesar  13.000  kN  dengan  lendutan  4,567 mm, untuk balok BBTE2 sebesar 10.333 kN dengan  lendutan  2,033  mm,  sedangkan balok  BBTA1  sebesar  8.333  kN  dengan lendutan 1,9 mm, dan terahir balok BBTA2 sebesar  11.000  kN  dengan  lendutan  3,967 mm.
Hubungan  Beban  dan  Lendutan  Pada Kondisi Ultimit (Maksimum)
Daerah praretak diakhiri dengan mulainya  retak  pertama  yang  bergerak menuju  daerah  II  dan  dilanjutkan  pada daerah  III  yang  berpuncak  pada  beban maksimum.  Untuk  balok  dengan  tumpuan sendi  dan  rol,  retak  akan  semakin  lebar  dan semakin  dalam  pada  daerah  lapangan khususnya  pada  saat  beban  maksimum (Wijaya,  2017).  Dalam  penelitian  ini hubungan  beban  dan  lendutan  pada  saat kondisi  maksimum  di  berikan  pada  Tabel  2 sebagai berikut.
Tabel 2. Beban dan Lendutan Pada Kondisi Ultimit
No Tipe Balok P Max (kN) Lendutan (mm) Kalibrasi (kN) P Max Rata- Rata (kN) Rata- Rata
Lendutan (mm)
1 BN-1 50.100 8.000
13.100 33.333 6.367 BN-2 47.100 4.100 BN-3 42.100 7.000 2 BBTE -1 53.100 4.350 14.100 36.667 3.817 BBTE -2 52.100 3.390 BBTE -3 47.100 3.710
3 BBTE
2-1 48.100 5.260 15.100 33.000 4.253 BBTE 2-2 45.100 4.500 BBTE2- 3 51.100 3.000
4 BBTA
-1 49.100 5.760
16.100 32.667 6.480 BBTA -2 47.100 7.920 BBTA -3 50.100 5.760
5 BBTA
2-1 49.100 5.800 17.100 31.333 5.060 BBTA 2-2 52.100 3.130 BBTA 2-3 44.100 6.250
Grafik beban dan lendutan dari Tabel 2 lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 7 berikut ini.
Gambar 7. Grafik Beban dan Lendutan
Ditengah Bentang Pada Kondisi Ultimit
Dari  hasil  diatas  dapat  dianalisis bahwa dengan pemberian perkuatan tulangan  pada  lubang,  beban  dan  lendutan yang  terjadi  pada  kondisi  praretak  juga mengalami perbedaan. Misalnya pada kondisi  praretak  pada  balok  BBTE1, BBTE2,  BBTA1,  dan  BBTA2  rata-rata beban  lebih  besar  dari  pada  balok  balok kontrol.  Menurut  teoritis    dalam    (Mansur, 2006) penempatan lubang tidak berpengaruh ketika diletakan di  daerah tarik  karena pada dasarnya tegangan beton seluruhnya ditahan oleh  tulangan  tarik  pada  saat  kondisi praretak  Untuk  gambar  diagram  tegangan dan  regangan  pada    balok  berlubang visualisasinya  dapat  dilihat  pada  Gambar  8 dibawah ini.
Gambar 8. Diagram Tegangan dan Tegangan Balok Lubang yang Dikenakan
Beban Lentur Tetapi dalam penelitian ini, hasil yang di dapat  bertolak  belakang  dengan  pendapat atau  teori  dari  penelitian  tersebut.  Hal  ini diperkuat oleh penjelasan bahwa pemasangan tulangan diagonal di atas dan di bawah  lubang  akan  meningkatkan  kekuatan utama  dari  balok.  Sehingga  pada  daerah tarik,  maupun  di  daerah  tekan  dalam penelitian  ini,  tetap  dapat  menambah kekuatan  pada  balok,  meskipun  balok tersebut  terlubangi.  Jadi  bedasarkan  hasil penelitian  tersebut  dapat  di  analisis  bahwa tegangan  pada  balok  beton  hampir  semua ditahan detailing perkuatan  yang  dipasang diagonal di sekitar lubang.
Kekakuan Lentur Pada Kondisi Praretak
Dari hasil pengujian didapatkan kekakuan  lentur  untuk  kondisi  praretak dapat dilihat pada Tabel 3 dibawah ini.
Tabel 3.  Kekakuan Balok
Pada Saat Kondisi Praretak
No Tipe Balok Beban (kN) Lendutan
(mm) Kalibrasi Keka- kuan (kN/mm) Rata-
Rata Keka- kuan (kN/mm) 1 BN-1 21.100 1.200
13.1 6.667 13.889 BN-2 23.100 0.500 20.000 BN-3 22.100 0.600 15.000 2 BBTE 27.100 4.200 13.1 3.333 2.909
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
No Tipe Balok Beban (kN) Lendutan (mm) Kalibrasi Keka- kuan (kN/mm) Rata- Rata Keka- kuan
(kN/mm) -1 BBTE -2 26.100 4.100
3.171 BBTE -3 25.100 5.400
2.222
3 BBTE 2-1 23.100 1.800 13.1 5.556 5.207
BBTE 2-2 22.100 2.400 3.750 BBTE2 -3 25.100 1.900 6.316 4 BBTA -1 22.100 1.500 13.1 6.000 5.889
BBTA -2 23.100 3.000 3.333 BBTA -3 23.100 1.200 8.333 5 BBTA 2-1 22.100 3.300 13.1 2.727 2.767
BBTA 2-2 26.100 4.400 2.955 BBTA 2-3 24.100 4.200 2.619
Kurva  beban  dan  lendutan  di  tengah bentang  dari  hasil  eksperimen  diatas menunjukan kekakuan lentur dari penampang.  Kekakuan  dirumuskan  dengan P/δ.  Ujianto  (2006)  menyatakan  kekakuan balok  dapat  dilihat  dari  kemiringan  kurva hubungan  beban  dan  lendutan.  Dari  tabel  3 di  atas,  hasil  kekakuan  balok  BN  rata-rata sebesar 13.889 kN/mm, untuk balok dengan BBTE1  sebesar  2.909  kN/mm,  untuk  balok dengan BBTE2 sebesar 5.207 kN/mm, untuk balok  dengan  BBTA1  sebesar  5.889 kN/mm,  dan  untuk  balok  BBTA2  sebesar 2.767 kN/mm.
Kekakuan  Lentur  Pada  Kondisi  Ultimit (Maksimum)
Dari hasil pengujian didapatkan
kekakuan  lentur  untuk  kondisi  ultimit  dapat dilihat pada Tabel 4 dibawah ini. Tabel 4.  Kekakuan Balok Pada Saat Kondisi Ultimit No Tipe Balok Beban (kN) Lendutan (mm) Kalibrasi Keka- kuan (kN/mm) Rata- Rata Keka- kuan (kN/mm) 1 BN-1 50.100 8.000
13.100 4.625 5.687 BN-2 47.100 4.100 8.293 BN-3 42.100 7.000 4.143 2 BBTE -1 53.100 4.350 13.100 9.195
9.955 BBTE -2 52.100 3.390 11.504 BBTE -3 47.100 3.710 9.164 3 BBTE 2-1 48.100 5.260
13.100 6.654
8.811 BBTE 2-2 45.100 4.500 7.111 BBTE2 -3 51.100 3.000 12.667 4 BBTA -1 49.100 5.760 13.100 6.250
5.656 BBTA -2 47.100 7.920 4.293 BBTA -3 50.100 5.760 6.424 5 BBTA 2-1 49.100 5.800
13.100 6.207
7.876 BBTA 2-2 52.100 3.130 12.460 BBTA 2-3 44.100 6.250 4.960
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)
Dari Tabel 4 di atas, dapat dilihat bahwa kekakuan  balok  BN  rata-rata  sebesar  5.687 kN/mm, untuk balok dengan BBTE1 sebesar 9.955  kN/mm,  untuk  balok  dengan  BBTE2 sebesar  8.811  kN/mm,  untuk  balok  dengan BBTA1  sebesar  5.656  kN/mm,  dan  untuk balok BBTA2 sebesar 7.876 kN/mm. Dalam penelitian  ini  kekakuan  yang  besar  terletak pada balok BBTE1.
Penelitian  terdahulu  menyebutkan bahwa  untuk  mengetahui  kapasitas  lentur dan  geser  balok  beton  bertulang  dengan lubang  ganda  pada  badan  balok  dengan tinjauan terhadap varisai lokasi lubang (Ade Lisantono,  2007).  Hasil  penelitian  mereka menunjukkan  bahwa  balok  dengan  lubang yang  ditempatkan  pada  daerah  lentur rendah-geser  tinggi  mempunyai  kekakuan yang  lebih  baik  apabila  dibandingkan dengan balok dengan lubang yang ditempatkan  pada  daerah  lentur  tinggi-geser tinggi. Hasil penelitian mereka juga menunjukkan  bahwa  balok  dengan  lubang yang  ditempatkan  di  daerah  lentur  tinggi- geser  tinggi  secara  umum  menunjukkan kecenderungan  adanya  penurunan  kapasitas beban  apabila  dibandingkan  dengan  balok dengan  lubang  yang  ditempatkan  di  daerah lentur  rendah-geser  tinggi.  Jika  dikaitkan dengan  penelitian  ini,  maka  kekakuan  jauh lebih  besar  di  daerah  lentur  rendah-geser. Hal  ini  dibuktikan  dengan  nilai  kekakuan yang  cukup  tinggi  dibandingkan  kekakuan di  daerah  lentur  rendah-geser.  Dan  adanya detailing perkuatan  diagonal  di  sekitar lubang  juga  mengakibatkan  kapasitas  balok yang menjadi lebih tinggi.
Kapasitas Dalam Menahan Beban
Maksimum
Kekuatan  ultimit  dari  balok  dalam menahan  beban  maksimum  ditunjukan  oleh hasil  pembacaan  beban  yang  menunjukan
tidak  adanaya  perlawanan  balok  pada  saat beban puncak yang terus ditambahkan. Dari hasil  penelitian  beban  puncak  yang  mampu ditahan oleh variasi balok kontrol lebih kecil dari  pada  balok  dengan  lubang  di  daerah tekan  dan  daerah  tarik.  Sedangakan  hasil dari  kekuatan  ultimit  masing-masing  variasi dapat ditunjukan pada Tabel 5 berikut ini.
Tabel 5. Kapasitas Beban Maksimum Balok
No Tipe Balok Kapasitas (kN) Rata-Rata Kapasitas (kN) 1 BN-1 37.000 33.333 BN-2 34.000 BN-3 29.000 2 BBTE-1 40.000 37.667 BBTE-2 39.000 BBTE-3 34.000 3 BBTE2-1 35.000 35.000 BBTE2-2 32.000 BBTE2-3 38.000 4 BBTA-1 36.000 35.667 BBTA-2 34.000 BBTA-3 37.000 5 BBTA2-1 36.000 35.333 BBTA2-2 39.000 BBTA2-3 31.000
Untuk  lebih  jelasnya,  Tabel  5  di  atas digambarkan  dalam  bentuk  grafik  pada Gambar 9 berikut ini.
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
Gambar 9.  Beban Ultimit Masing-Masing Variasi Balok
Sedangakan  rata-rata  grafik  kapasitas beban  maksimum  masing-masing  variasi dapat dilihat pada Gambar 10 berikut ini.
Gambar 10. Rata-Rata Beban Ultimit Balok
Dari  gambar  diatas,  dapat  dianalisis bahwa terdapat penambahan kekuatan dalam menahan  beban  jika  dibandingkan  dengan balok  kontrol  (BN)  masing-masing  13  % untuk  balok  berlubang  1  didaerah  tekan (BBTE1),  5  %  untuk  balok  berlubang  2 didaerah  tekan  (BBTE2),  7  %  untuk  balok berlubang  1  didaerah  tarik  (BBTA1),  6  % untuk  balok  berlubang  1  didaerah  tarik (BBTA1).  Dalam  penelitianya  lubang  pada badan  balok  juga  diberi detailing perkuatan tulangan di sekitar lubang. Sedangkan untuk hasil  penelitian  kapasitas  dan  salah  satu
visual potongan baloknya, dapat dilihat pada Tabel 6 dan pada Gambar 11 dibawah ini.
Tabel 6. Kapasitas Balok Uji Lubang Ganda Balok Beban Maksimum (kg) BSD 3199.68 BOD1 2999.7 BOD2 3199.68 BOD3 3399.66 Sumber: (Ade Lisantono, 2007)

## Sumber: (Ade Lisantono, 2007)
Gambar 11. Balok Berlubang Persegi Ganda
Dari  hasil  diatas  dapat  disimpulkan bahwa  letak  lubang  di  daerah  lentur  tinggi- geser  dapat  menurunkan  kapasitas  balok dibandingkan  dengan  balok  tanpa  lubang. Jika  ditinjau  letak  lubang,  maka  penelitian ini sangatlah berpengaruh terhadap kapasitas balok beton dibandingkan dengan penelitian terdahulu. Hal ini dikarenakan letak penelitian  ini  di  daerah  lentur  rendah-geser, sedangakan  penelitian  terdahulu  diletakan pada  daerah  geser  seperti  pada  gambar  1.6. Untuk  pemilihan  lubang  lingkaran  juga dapat  mempengaruhi  kapasitas  balok,  jika dibandingkan dengan lubang persegi. Hal ini dikarenakan  lubang  lingkaran  memiliki penyebaran  tegangan  yang  merata  kesegala sudut,  dibandingkan  penyebaran  tegangan pada  lubang  persegi  yang  memiliki  banyak sudut tajam.
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)

## Pola Retak
Sehubungan  dengan  kecilnya  kuat  tarik beton,  maka  retakan  dianggap  terjadi  pada beban  kerja  oleh  karena  itu  retakan  akan terjadi pada daerah tarik dianggap suatu  hal yang  wajar,  tetapi  bila  retakan  terjadi  pada daerah  sepanjang  konstruksi  merupakan suatu  hal  yang  harus  diperhitungkan (Prihantono,  2012).  Pengamatan  pola  retak mengacu pada 3 kategori retak, yakni retak
lentur,  retak  geser,  dan  retak  lentur  geser (Muhammad  Wildan  Ubaidillah  and  Djati, 2022).  Bedasarkan  pada  pengujian  balok beton  bertulang  yang  telah  dilakukan,  dapat diamati  bahwa  pola  retak  lentur  yang  rata- rata terjadi pada balok BN, BBTE1, BBTE2, dan  BBTA1,  sedangkan  balok  BBTA2 mengalami  retak  lentur  geser.  Untuk keterangan pola retak masing-masing variasi dapat dilihat pada Tabel 7 berikut ini.
Tabel 7. Pola Retak No Nama Keterangan Gambar 1 BN Benda uji BN pada saat rata- rata beban sebesar 9 kN. Retak pertama terjadi di daerah tarik tengah balok beton. Keretakan tersebut ditandai dengan adanya retak vertical pada bagian tengah balok. Retak pada balok ini termasuk dikategorikan dalam retak lentur.
2 BBTE1  Benda  uji  BBTE1  pada  saat rata-rata  beban  sebesar  13  kN. Retak pertama terjadi di daerah  tarik  tengah  balok beton. Keretakan tersebut ditandai  dengan  adanya  retak vertikal  pada  bagian  tengah balok. Kem   udian dilanjutkan dengan  retak  diagonal  yang dominan, serta retak itu merambat menuju pusat pembagi  beban  seiring  dengan penambahan  beban.  Dalam pola  retak  ini  keretakanya dikategorikan dalam retak lentur-geser.
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42) No Nama Keterangan Gambar 3 BBTE2  Benda  uji  BBTE2  pada  saat beban  sebesar  10.333  kN. Retak pertama terjadi di daerah  tarik  tengah  balok beton. Keretakan tersebut ditandai  dengan  adanya  retak vertikal  pada  bagian  tengah balok.  Kemudian  dilanjutkan dengan  sedikit  retak  diagonal yang  merambat  menuju  pusat pembagi  beban  seiring  dengan penambahan  beban.  Dalam pola  retak  ini  keretakanya dikategorikan dalam retak lentur. 4 BBTA1  Benda  uji  BBTA1  pada  saat rata-rata  beban  sebesar  9.667 kN.  Retak  pertama  terjadi  di
daerah  tarik  tengah  balok beton. Keretakan tersebut ditandai  dengan  adanya  retak vertical  yang  dominan  pada bagian  tengah  balok.  Retak pada balok ini termasuk
dikategorikan dalam retak lentur.
5 BBTA2  Benda  uji  BBTA2  pada  saat
beban  sebesar  11  kN.  Retak pertama  terjadi  di  daerah  tarik tengah  balok  beton.  Keretakan tersebut ditandai dengan adanya  retak  vertikal  pada bagian tengah balok. Kemudian  dilanjutkan  dengan retak  diagonal  yang  dominan, serta retak itu merambat
menuju  pusat  pembagi  beban seiring  dengan  penambahan beban.  Dalam  pola  retak  ini keretakanya dikategorikan dalam retak lentur-geser,
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42) No Nama Keterangan Gambar sehingga perlu dirapatkan jarak  sengkangnya,  dengan tujuan agar dapat memaksimalkan dalam keruntuhan lentur pada balok
Dari semua benda uji retak yang muncul adalah  retak lentur dan  retak lentur geser di sekitar  momen  lentur.  Untuk  balok  BN, BBTE1,  BBTE2,  dan  BBTA1,  retak  lentur dimulai  dari  daerah  tarik  beton  yang  tegak lurus  terhadap bending, sedangkan  balok BBTA2  retak  lentur  dimulai  dari  daerah tarik,  tetapi  kemudian  dilanjutkan  geser  di luar  daerah  momen  lentur  yang  arah retaknya menjalar menuju bending (pembagi beban).  Dan  semakin  besar  nilai  a/d keruntuhan  yang  dominan  yakni  runtuh lentur,  sebaliknya  lebih  kecil  keruntuhan yang  dominan  yakni  runtuh  geser.  Jika  di kaitkan  dalam  penelitian  a/d  dari  balok penelitian  ini  adalah  2,94  lebih  besar  dari 1/3  a/d  bentang  efektif  yakni  2,5.  Sehingga keruntuhan yang dominan yang terjadi pada penelitian ini adalah runtuh lentur.

## ANALISIS DATA
Setelah dilakukan penelitian dan pembahasan peneliti dapat menganalisis data menggunakan  uji  statistik Anava  One  Way . Data  yang  digunakan  pada  uji  ini  yakni kekakuan  pada  kondisi  praretak,  kekakuan pada kondisi ultimit, dan kapasitas balok.

## Uji Hipotesis Untuk Kapasitas Balok
H0 =  Ada  pengaruh  yang  signifikan antara  jumlah  lubang  terhadap  kapasitas lentur balok beton bertulang.
H1
= Tidak ada pengaruh yang signifikan  antara  jumlah  lubang  terhadap kapasitas lentur balok bertulang.
Karena nilai F hitung < F tabel (1.597 < 5.14),  maka  H0  gagal  ditolak,  sehingga, secara  statistik  terdapat  pengaruh  yang signifikan  mengenai  penambahan  lubang pada  balok  beton  bertulang  terhadap terhadap  kapasitas  lentur  balok  beton bertulang.

## Uji Hipotesis untuk Kekakuan Pada Kondisi Praretak
H0  =  Ada  pengaruh  yang  signifikan  antara jumlah  lubang  terhadap  kekakuan  lentur balok beton pada kondisi praretak.
H1=  Tidak  ada  pengaruh  yang  signifikan antara  jumlah  lubang  terhadap  kekakuan lentur balok beton pada kondisi praretak.
Karena nilai F hitung > F tabel (13.862 > 5),  maka  H0  ditolak,  sehingga,  secara statistik  terdapat  tidak  ada  pengaruh  yang signifikan  mengenai  penambahan  lubang pada  balok  beton  bertulang  terhadap kekakuan balok beton pada kondisi praretak.

## Uji  Hipotesis  Untuk  Kekakuan  Pada Kondisi Ultimit
H0  =  Ada  pengaruh  yang  signifikan  antara jumlah lubang terhadap kekakuan
Menara: Jurnal Teknik Sipil, Vol 19 No 1 (2024 )
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)
lentur  balok  beton  pada  kondisi ultimit.
H1  =  Tidak  ada  pengaruh  yang  signifikan antara  jumlah  lubang  terhadap  kekakuan lentur balok beton pada kondisi ultimit.
Karena nilai F hitung < F tabel (3.662 < 5), maka H0 gagal  ditolak, sehingga, secara statistik  terdapat  pengaruh  yang  signifikan mengenai  penambahan  lubang  pada  balok beton  bertulang  terhadap  kekakuan  balok beton pada kondisi ultimit.

## KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan  yang  dipaparkan  dapat  ditarik kesimpulan  berikut  yaitu  kapasitas  lentur mengalami  peningkatan  akibat  adanya detailing  perkuatan  pada  balok  lubang  di daerah  tekan.  Dalam  presentase,  jika dibandingkan  balok  kontrol,  peningkatan kapasitas  lentur  BBTE1  sebesar  13  %,  dan BBTE2 sebesar 4.425 %. Dalam uji statistik, penambahan  lubang  daerah  tekan  balok berpengaruh  terhadap  kapasitas  balok  beton bertulang.
Kapasitas lentur mengalami peningkatan akibat detailing perkuatan pada balok lubang di  daerah  tarik.  Dalam  presentase,  jika dibandingkan dengan balok kontrol, peningkatan  kapasitas  lentur  balok  BBTA1 mengalami  peningkatan  sebesar  6.667  %, dan  balok  BBTA2  sebesar  5.607  %.  Dalam uji statistik, penambahan lubang daerah tarik pada  balok  memiliki  pengaruh  terhadap kapasitas balok beton bertulang.
Hasil pengamatan pola retak menunjukan  keruntuhan  terjadi  pada  balok BBTE1  dan  BBTE2  adalah  keruntuhan
lentur. Hasil pengamatan pola retak menunjukan  keruntuhan  terjadi  pada  balok
BBTA1 adalah keruntuhan lentur, sedangakan  keruntuhan  terjadi  pada  balok BBTA2 adalah keruntuhan geser.

## SARAN
Dalam penelitian selanjutnya diharapkan lebih mempertajam perbedaan pada kekuatan  ultimit  antara  balok  tanpa  lubang dengan balok yang berlubang. Serta pemberian variasi ukuran dengan penambahan  perkuatan,  khususnya  lubang lingkaran.  Dan  untuk  balok  BBTA2  perlu dirapatkan  jarak  sengkangnya,  sehingga dapat  memaksimalkan  dalam  keruntuhan lentur pada balok.
Dari penelitian diatas, disarankan menggunakan  kontruksi  balok  dengan  satu lubang  di  daerah  tekan  (BBTE1)  dari  pada balok  yang  lain,  karena  peningkatan  dalam kapasitas  lentur  dan  kekakuan  pada  balok beton.

## DAFTAR PUSTAKA
Al-sheikh,  A. (2014). "Flexural  Behavior of RC  Beams  with  Opening." Concrete Research Letters , 5 (2), 812–824.
Allam,  M.  (2005).  "Strengthening  of  RC Beams  with  Large  Openings  in  the  Shear Zone" AEJ  -  Alexandria  Engineering Journal , 44 (1), 59–78.
Ame,  E.,  Mwero,  N.,  dan  Kabubo,  K. (2020). "Openings Effect on the
Performance of Reinforced Concrete Beams Loaded in Bending and Shear." Engineering, Technology  &  Applied  Science  Research ,
10 (2), 5352–5360.
Kapasitas Flekural Balok… (Budi / hal. 28-42)
Badan  Standarisasi  Nasional  Indonesia. 2011. SNI 1974-2011 tentang Cara Uji Kuat Tekan Beton dengan Benda Uji Silinder .
Badan  Standarisasi  Nasional  Indonesia. 2013. SNI  2847:2013  tentang  Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung .
Badan  Standarisasi  Nasional  Indonesia. 2014. SNI  2052-4841-2014  tentang  Baja Tulangan Beton.
El-Samny,  M.K.,  Ezz-ELdeen,  H.A.,  dan Elsepahy,  M.S.  (2018).  "Experimental  and Analytical Study of Strengthening Reinforced Concrete Beams with Openings." 13 (7), 4934–4950.
Lisantono,  A.  dan  Wigroho,  Y.  (2007). "Pengaruh  Dimensi  Bukaan  terhadap  Kuat Lentur  dan  Geser  Balok  Beton  Bertulang dengan Bukaan Ganda." Jurnal Teknik Sipil , 8 (1), 37–52.
Prihantono.  (2012).  "Studi  Perbandingan Sambungan Balok  ¼ , ½ Bentang  dan Utuh pada  Saat  Pengecoran  terhadap  Kekuatan Balok  Beton  Prihantono." Jurnal  Menara Teknik Sipil, VII(1), pp. 126–144.
Sarah,  J.,  Farzad,  H.,  dan  Nima,  O.  (2019). "Effect  of  Using  High-Strength  Concrete and Ultra-High-Performance
Concrete
Material on Reinforced Concrete Beam with
Mansur, M.A. (2006). "Design of Reinforced  Concrete  Beams  with  Web Openings" Proceedings  of  the  6th  Asia-
Pacific Structural
Engineering and Construction Conference , 5–6.
Ubaidillah,  M.W.  dan  Walujodjati,  E. (2022).  "Eksperimen  Uji  Lentur  Balok Beton  dengan  Bundel  Tulangan." Jurnal Konstruksi , 20 (1), 202–213.
Wijaya,  H.S.  (2017).  "Pengaruh  Bukaan (Opening)  terhadap  Kapasitas  Lentur  Balok Beton  Bertulang." Jurnal  Media  Teknik Sipil , 15 (1), 42.