## Evaluasi Perilaku Struktur Gedung Beton Bertulang dengan Metode Elemen Hingga Proyek Pembangunan Banten Islamic Center
Rama Pratama 1 , Eko Walujodjati 2
Jurnal Konstruksi Institut Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@itg.ac.id
1 1911025@itg.ac.id
2 eko.walujodjati@itg.ac.id
Abstrak – Salah satu jenis konstruksi adalah konstruksi gedung suatu infrastruktur penting dalam kehidupan manusia dan banyak dipakai di seluruh dunia. Konstruksi gedung dapat dipakai untuk berbagai aktivitas, seperti kediaman, perkantoran, pusat perbelanjaan, serta semacamnya. Karena itu, teknologi yang dapat membantu membuat rencana gedung menjadi lebih mudah dan saling terhubung diperlukan, yaitu perhitungan analisa struktur gedung ini menggunakan cara elemen hingga . ( Finite . Element . Method ). Hitungan evaluasi juga mengacu kepada  SNI ` 1726,1727, dan 2847:2019. Hitungan beban mencakup beban angin, gempa, mati, dan beban ` hidup. Struktur atas dan bawah adalah komponen struktur yang  di analisis. Hasil dari perhitungan evaluasi bahwa struktur beton mampu menahan beban- beban yang di berikan, di lihat dari kolom dimensi 600 x 600 yang mana momen yang bekerja pada kolom tersebut sebesar 171 kNm sedangkan momen yang mampu di tahan oleh kolom tersebut sebesar 496.7 kNm dengan ratio 0.346, sehingga dapat di katakan struktur tersebut sangat aman, tetapi dari sisi efisiensi material yang di gunakan kolom tersebut dapat di katakan boros.
Kata Kunci – Evaluasi Struktur; Finite Element Method ; SNI-1726:2019; SNI-1726:1727; SNI 2847:2019.

## I. PENDAHULUAN
Pembangunan bangunan yang nyaman, aman, efisien, serta berdaya guna sangat dibutuhkan untuk memenuhi keperluan manusia[1]-[2]. Akan tetapi, metode pembangunan gedung sering kali mengalami hambatan, terkait kesulitan  pada merancang,  membangun, serta  mengelola informasi  yang terkait dengan  bangunan  Struktur gedung  bertingkat. Akan  tetapi,  metode  pembangunan  gedung  sering  kali  mengalami  hambatan,  terkait kesulitan  pada merancang,  membangun, serta  mengelola informasi  yang terkait dengan  bangunan  Struktur gedung  bertingkat  dibangun  untuk  menahan  beban-beban  semacam  beban  mati,  beban  hidup,  serta  beban gempa yang bisa berakibat pada keamanan serta keamanan penghuninya. Oleh sebab itu, penyusunan bentuk bangunan bertingkat mesti dilakukan dengan teliti serta cermat[3]–[6] .
Finite  Elelment  Method ,  atau  metode  elemen  hingga,  adalah  solusi  untuk  perencanaan  gedung  yang  lebih mudah dan  saling  terhubung karena  perkembangan  teknologi  informasi  yang  semakin  pesat  yang  mampu mengalisi struktur dan membuat detailing elemen struktur
Oleh  karena  itu,  studi  perihal Analisis  Perilaku  Struktur  Bangunan  Beton  Bertulang  Menggunakan  Finite Element Method (FEM) sangat penting untuk dilakukan.[7] Studi ini bisa memberikan informasi perihal cara analisis  struktur  beton  bertulang  menggunakan  Finite  Element  method  (FEM),  kemampuan  struktur  beton bertulang disaat menyambut beban mati, beban hidup, serta beban gempa, akibat variasi elemen strutktur, serta
Pratama & Walujodjati
Jurnal Konstruksi Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195
jenis tulangan dalam perilaku struktur beton bertulang[8], penilaian keamanan serta keandalan struktur beton bertulang, dalam perancangan dan perhitungan evaluasi struktur gedung bertingkat beton bertulang. Tujuan penelitan ini dimaksudkan untuk mengetahui serta mengevaluasi kekuatan dan keefisienan dari struktur beton bertulang menggunakan metode elemen hingga dalam menghadapi beban beban yang bekerja.

## II. METODOLOGI ` PENELITIAN
Gambar 1: Diagram ` alir ` penelitian
Penelitian  diawali  dengan  pemngumpulan  data  gambar  arsitek  dan  struktur  didapatkan  dari  data Detail Engineering Design (DED) proyek Banten Islamic Center. Kemudian tahap pemodelan menggunakan software Finite  Element  Method dengan  memasukan  pembebanan  berupa  beban  mati,  angin,  gempa dan  hidup[9]. Kemudian yaitu analisis struktur yang mengacu pada perhitungan SNI 1726:2019 sebagai acuan untuk kontrol perhitungan  gempa[10],  SNI  1727-2020  sebagai  acuan  untuk  desain  minimum  dan  beban  terkait  untuk struktur[11], dan SNI 2847:2019 sebagai acuan untuk  syarat beton ` struktural untuk konstruksi gedung[12]. Dengan denah bangunan dan dimensi sebagai berikut:
Jurnal Konstruksi
Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195
Gambar 2: Denah - Dimensi Balok - Mutu Beton  : Fc 25 MPa 1. Balok Induk (B1) : 40/60 cm - BJTP (fy) : 400 MPa 2. Balok Induk (B2) : 30/50 cm - BJTS (Fy) : 240 MPa 3. Balok Anak (BA1) : 25/50 cm - Tebal Pelat : 12 cm 4. Balok Anak (BA2) : 20/40 cm - Dimensi Kolom 1. Kolom (K1) : 60/60 cm 2. Kolom (K2) : 40/100 cm 3. Kolom (K3) : 40/60 cm - Pelat lantai : 12 cm
Gambar 3: Detail penulangan balok yang akan di evaluasi

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A.  Pemodelan Struktur
Program analisis struktur berbasis Metode Elemen Tunggal (FEM) digunakan untuk memodelkan struktur tiga dimensi, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.
Pratama & Walujodjati
Jurnal Konstruksi Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195

## Gambar 4: Model Tiga Dimensi

## B.  Pembebanan Struktur
Pembebanan yang di aplikasikan kedalam program analisis struktur:
1. Beban mati mengacu kepada SNI-1727:2020 tentang pembebanan struktur gedung dengan beban garis pada balok sebesar 2,4 kN/m dan pelat lantai sebesar 0,814 kN/m 2
2. Beban hidup yang di yang di gunakan mengacu pada SNI-1727:2020 4.800 kN/m 2
3. Beban gempa mengacu kepada SNI 1726:2019
4. Beban angin Ketentuan tentang beban angin mengacu kepada RSNI 1727:2020 Sistem Penahan Beban Angin Utama (SPBAU)

## C.  Pembebanan Struktur
Kombinasi pembebanan untuk di aplikasikan kepada program Finite Element Method kombinasi pembebanan Ultimate pada SNI 1726:2019: 1. 1.4 ` D
2. 1,2 D + 1.6 L + 0,5 (Lr atau R)
3. 1,2 D + 1.6 (Lr atau R) + (L atau 0,5W)
4. 1,2 D + 1.0 W + L + 0,5 (Lr atau R)
5. 0,9 D + 1.0 W
6. 1,2 D + Ev + Eh + L
7. 0,9 D – Ev + Eh
Dimana:
D = Beban . Mati
L = Beban . Hidup Lr
= Beban . Hidup Atap
R = Beban . Hujan
W = Beban . Angin
Ev = Beban . Gempa Vertikal
Eh = Beban . Gempa Horizontal

## D. Analisis Gempa Dinamis
Analisis struktur untuk beban gempa mengacu kepada SNI 1726:2019 tentang tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung dengan data sebagai berukut:
1. Lokasi : Serang
Jurnal Konstruksi
Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195
2. Kategori risiko : II (Pada ` Tabel 3 SNI 1726:2019)
3. Faktor Keutamaan (Ie)  : . 1 (Pada ` Tabel 4 SNI 1726:2019)
4. Koefisien Resopns
: . 8 (Pada ` Tabel 12 SNI 1726:2019)
Penentuan grafik spektrum respon desasin di dapat dari halaman web puskim berdasarkan klasifikasi yang di perolej dari hasil pengujian tanah pada lokasi perencanaan di dapatkan kurva spektrum seperti pada Gambar 3.

## Gambar 5: Kurva Spektrum Respons Desain- Kelas Situs: SE

## C.  Evaluasi Kolom
Evaluasi  kekuatan  dari  kolom  beton  bertulang  proyek  pembangunan  Banten  Islamic  Untuk  syarat  beton struktur  pada  bangunan,  dilihat  pada  SNI  2847:2019.  Evaluasi  kolom  beton  bertulang  ini  dilakukan  yaitu meninjau  beban  kritis pada  kolom.  Untuk  evaluasi  terhadap pembebanan kritis dilakukan  dengan  program metode elemen hingga yang di mana di menu tersebut ada pilihan untuk melihat diagram interaksi P-M kolom. Yang  dimana  menurut  SNI  2847:2019  beban  kritis  dengan  menggunakan  kombinasi  beban  terfaktor  yang disebabkan oleh gaya aksial ` maksimum ` dan momen maksimum, seperti pada gambar 4.
Gambar 6: Kombinasi beban kritis kolom
Berikut hasil evaluasi kolom berupa gaya dalam dan diagram interaksi P-M untuk pembebanan kritis terlihat pada Tabel 1 dan Gambar 7, 8, 9 berikut.
Pratama & Walujodjati
Jurnal Konstruksi Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195

## Tabel 1: Gaya Dalam Kolom
Kolom Axial Force (kN) Momem Major (kN.m) Momen Minor (kN.m) Shear Major (kN) Shear Minor (kN) K1 600 x 600 901.0 -77.0 -18.6 33.2 6.2 K2 400 x 1000 344.7 -29.5 -2.3 13.0 1.0 K3 400 x 600 257.3 -1.3 -11.5 0.6 5.2
Gambar 7: Hasil Evaluasi Kolom K1 600 x 600
Gambar 8: Hasil Evaluasi Kolom K2 400x 1000
Gambar 9: Hasil Evaluasi Kolom K3 400 x 600

## D. Evaluasi Balok
Evaluasi Struktur Balok Banten Islamic Center dilakukan dengan membandingkan kebutuhan tulangan balok hasil perhitungan dengan kondisi tulangan eksisting berikut detail penulangan dan hasil perhitungan kebutuhan tulangan balok setelah di evaluasi:
Jurnal Konstruksi
Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195

## Gambar 10: Hasil Evaluasi Balok 400 x 600
Tabel 2: Evaluasi Balok Balok 400x 600 Eksisting Lapangan Eksisting Tumpuan Hasil Evaluasi Tumpuan Hasil Evaluasi Lapangan Tulangan Atas 5 D19 5D19 3 D19 3 D19 Tulangan Bawah 5D19 5D19 5 D19 5 D16 Tulangan Geser D10-100 D10-150 3 D10-250 3 D10-250 - Luas dan jumlah tulangan tarik yang di butuhkan: Ast  = ρ x b x d (1) N = 𝐴𝑠𝑡 𝐴𝑠 (2) - Luas dan jumlah tulangan tekan yang di butuhkan
Asc  = 𝐴𝑠 2 (3) N = 𝐴𝑠𝑐 𝐴𝑠 (4)

## F.   Evaluasi Fondasi
Fondasi yang di gunakan adalah fondasi tiang pancang ukuran (30 x 30) cm dengan kedalaman rata – rata 15 m. Langkah-langkah untuk perhitungan evaluasi fondasi seperti berikut:
1. Menghitung daya dukung tiang pancang
Rumus Meyerhoff (1956) Qu = ` 40 x (Nb xAb)+0,2x(Ns xAs) (5) Qa = (Qu x Eff) / SF (6) Dimana: Qu = Daya dukung ultimit fondasi (ton) Qa = Daya dukung yang di izinkan (ton) Nb = Harga nilai SPT pada elevasi dasar pondasi Ab = Luasan dasar fondasi (m 2 )
Ns = Rata- rata SPT As = Luasan selimut fondasi (m 2 )
Eff
= Efisiensi kelompok tuang pancang = 0,8
SF = safety Factor
2. Detail Fondasi
a. Jenis Fondasi : Pile Cap
b. Mutu Beton : FC 25
c. Dimensi Pile Cap : 1500 x 1500 x 80 mm
d. Jumlah Tiang Pancang : 4
e. Dimensi Tiang Pancang: 300 x 300 mm
Pratama & Walujodjati
Jurnal Konstruksi Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195
Gambar 7: Detail Fondasi Tabel 3: Evaluasi Fondasi Tiang Pancang 30 x 30 cm Daya Dukung (ton) P (ton) Ratio Status Tiang Pancang 1 60 20.50 0.402 AMAN Tiang Pancang 2 60 14 0.274 AMAN Tiang Pancang 3 60 18 0.356 AMAN Tiang Pancang 4 60 11.5 0.227 AMAN

## IV. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil evaluasi terhadap struktur gedung proyek pembangunan Banten Islamic Center, beberapa kesimpulan dapat diambil. Pertama, struktur bangunan tersebut memiliki kemampuan yang memadai untuk menahan beban-beban yang bekerja. Analisis terhadap dimensi struktur gedung menunjukkan bahwa struktur tersebut mampu menahan gaya-gaya beban, sebagaimana tercermin dalam diagram interaksi kolom. Hal ini menunjukkan kekuatan dan ketahanan struktur terhadap beban dan gaya yang bekerja.
Selanjutnya, dalam evaluasi balok, dimensi eksisting balok sebesar 400 x 600 mm dapat dioptimalkan dengan membandingkannya  dengan  hasil  perhitungan  evaluasi.  Dari  hasil  perhitungan,  diketahui  bahwa  jumlah tulangan memanjang atas dan bawah dapat di efisiensikan dari dimensi eksisting yang memiliki 5 D19 menjadi 3 D19. Selain itu, tulangan geser yang semula D10-150 dapat dioptimalkan menjadi D10-250. Upaya efisiensi ini menunjukkan bahwa desain struktur balok dapat ditingkatkan tanpa mengorbankan kekuatan dan keamanan struktural.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] L.  I.  Septiliandri,  “Perencanaan  Hotel  7  Lantai  Berbasis  Metode  Building  Information  Modelling Menggunakan Software Tekla Structure Dan Tekla Structural Designer,” pp. 5–40, 2019.
[2] J. I. Kadir, M. Muhammad, S. Tudjono, and H. Himawan, “Evaluasi Desain Struktur Gedung Training Centre II,” J. Karya Tek. Sipil , vol. 6, no. 1, pp. 428–437, 2017, [Online]. Available: http://ejournal- s1.undip.ac.id/index.php/jktsTelp.:
[3] Y. J. Ganindyatama, R. Waluyo, S. Aditama, K. Aidon, F. Teknik, and U. P. Raya, “Perancangan Model Struktur Bangunan Ruko Bertingkat di Lahan Gambut Menggunakan Metode Building Information Modelling,” vol. 1, no. 1, pp. 67–73, 2023.
[4] M.  Gunawan,  “Penerapan  Building  Information  Modelling  (Bim)  Pada  Proyek  Pasar  Soreang Kabupaten  Bandung,” J.  Student  Tek.  Sipil ,  vol.  3,  no.  2,  pp.  407–420,  2021,  doi: 10.37150/jsts.v3i2.1655.
[5] I. A. Nur Prasetyo, T. Rochman, and W. Wahiddin, “Perencanaan Dan Pemodelan 3D Struktur Gedung Co-Working Space 4 Lantai Soekarno Hatta Kota Malang Berbasis Building Information Modeling (Bim),” J. JOS-MRK , vol. 2, no. 1, pp. 78–84, 2021, doi: 10.55404/jos-mrk.2021.02.01.78-84.
[6] N. Sabina and C. A. Makarim, “Proses Analisa Dinding Galian Basement 7 Lantai Dengan Metode Elemen Hingga,” JMTS J. Mitra Tek. Sipil , vol. 3, no. 1, p. 49, 2020, doi: 10.24912/jmts.v3i1.6980.
Jurnal Konstruksi
Vol. . 21; No. . 2; 2023; Hal 187-195
[7] A. Sciegaj, F. Larsson, K. Lundgren, F. Nilenius, and K. Runesson, “Two-scale finite element modelling of reinforced concrete structures: Effective response and subscale fracture development,” Int. J. Numer. Methods Eng. , vol. 114, no. 10, pp. 1074–1102, 2018, doi: 10.1002/nme.5776.
[8] Z. Nursyifa and E. Walujodjati, “Analisis Kolom Beton Bertulang Baja Ringan,” J. Konstr. , vol. 19, no. 2, pp. 318–329, 2022, doi: 10.33364/konstruksi/v.19-2.922.
[9] PPIUG, “Peraturan-Pembebanan-Indonesia-1983.” pp. 3–32, 1983.
[10]  Sni  1726:2019,  “Sni  1726:2019,” Tata  Cara  Perenc.  Ketahanan  Gempa  Untuk  Strukt.  Bangunan Gedung dan Non Gedung , no. 8, p. 254, 2019.
[11]  BSN, “Beban desain minimum dan Kriteria terkait untuk bangunan gedung dan struktur lain,” Badan Standarisasi Nas. 17272020 , no. 8, pp. 1–336, 2020.
[12]  SNI 2847, “Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung,” Standar Nas. Indones. , no. 8, p. 720, 2019.