## Pengaruh Ukuran Dimensi Column Capital  Pada Flat Slab Terhadap Kegagalan Geser Pons
Eko Walujodjati 1 , Dina Auliani 2
Jurnal Konstruksi Institut Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@itg.ac.id
1 eko.walujodjati@itg.ac.id
2 dinaauliani62@gmail.com
Abstrak – Flat slab merupakan pelat beton bertulang dua arah yang dimana tidak menggunakan balok sebagai penyalur beban sehingga beban langsung disalurkan ke kolom, dikarenakan tidak terdapat balok pada struktur maka area di sekitar kolom terjadi tegangan geser yang cukup besar yang dapat mengakibatkan kegagalan geser pons ( punching shear ). Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam mengatasi kegagalan geser pons adalah dengan menambahkan column capital (kepala  kolom).  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  dari  berbagai macam  besar  sudut  /  ukuran column  capital dan  mengetahui  besar  sudut  yang  efektif  dalam menahan  tegangan  geser  pada  struktur. Analisis  dilakukan  dengan  pemodelan  bangunan  satu lantai  dengan  variasi  besar  sudut column  capital adalah  70°,  80°,  90°,  100°,  110°.  Salah  satu metode yang digunakan pada analisis ini adalah metode kuantitatif. Berdasarkan hasil analisis didapatkan  penggunaan column  capital dapat  mengurangi  terjadinya  kegagalan  geser  pons, semakin besar variasi besar sudut maka nilai perbandingan tegangan geser pons dan kuat geser menjadi lebih kecil. Variasi besar sudut yang efektif dalam menahan geser pons adalah besar sudut 70°.
Kata Kunci – Column Capital, Flat Slab, Punching Shear,

## I. PENDAHULUAN
Perkembangan teknologi pada bidang konstruksi khususnya pada bangunan bertingkat menjadi berkembang cukup  pesat  sehingga  menimbulkan  inovasi-inovasi  untuk  memenuhi  kebutuhan  masyarakat.  Salah  satu inovasi dalam bangunan bertingkat adalah macam jenis pada pelat. Salah satu jenis pelat yang mulai banyak digunakan saat ini adalah flat slab (pelat cendawan). Flat slab merupakan pelat beton bertulang dua arah yang dimana  tidak  menggunakan  balok  sebagai  penyalur  beban  sehingga  beban  langsung  disalurkan  ke  kolom. Penggunaan flat  slab dinilai  lebih  efektif  dalam  mengurangi  waktu  pengerjaan  konstruksi  dikarenakan pemasangan bekisting dapat dibuat secara menyeluruh dan pengaturan tata ruang menjadi fleksibel. Umum nya digunakan mutu beton tinggi dalam proses pengerjaan flat slab , namun dikarenakan tidak terdapat balok pada struktur maka area di sekitar kolom terjadi tegangan geser yang cukup besar yang dapat mengakibatkan kegagalan geser pons ( punching shear ). Berdasarkan hal tersebut, maka penggunaan kolom saja tidak cukup dalam menahan beban lateral pada bangunan.
Salah satu upaya yang dapat dilakukan dalam mengatasi kegagalan geser pons adalah dengan menambahkan column capital (kepala kolom). Column capital merupakan pelebaran yang mengecil pada kolom bagian atas atau berada pada pertemuan antara pelat dan kolom. Column capital ini berfungsi untuk menambahkan keliling pada kolom sehingga dapat menahan gaya geser langsung dari pelat. Penggunaan column capital ini menjadi elemen tambahan yang penting dalam menambah kuat geser pada struktur flat slab , maka dari itu penting untuk
mengetahui pengaruh dari berbagai macam besar sudut / ukuran column capital agar terhindar dari kegagalan geser pons yang berpotensi bahaya bagi pengguna bangunan dengan sistem struktur flat slab.

## II. METODOLOGI PENELITIAN

## A.  Bagan Alir Penelitian
Pembahasan  dan  analisis  dalam  penelitian  ini  menghasilkan  data  berupa  angka-angka  untuk  menjelaskan maupun  menggambarkan  terkait  permasalahan  yang  ditinjau.  Tahap  penelitian  ini  terdiri  dari  langkah  – langkah  dalam  pelaksanaan  penelitian  yang  digambarkan  dalam bentuk  bagan alir.  Skema  bagan  alir  pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1 : Diagram Alir Penelitian

## B.  Lokasi Penelitian
Penelitian pada skripsi ini berupa analisis pada sistem struktur flat slab , sehingga tidak terdapat lokasi khusus dalam penelitian ini. Sistem struktur flat slab ini digunakan untuk bangunan bertingkat yang dimana umumnya terdapat di wilayah perkotaan.

## C.  Tahapan Penelitian
Adapun Rincian kegiatan dari setiap tahapan penelitian adalah sebagai berikut:
1. Pengumpulan data sekunder, data sekunder diperoleh dari SNI 2847-2019 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan, SNI 1727-2020 tentang Beban Desain Minimum
dan  Kriteria  Terkait  untuk  Bangunan  Gedung  dan  Struktur  Lain,  dan  data/ukuran  yang  umum digunakan pada sistem flat slab .
2. Pemodelan  struktur,  pemodelan  akan  dilakukan  menggunakan  aplikasi  berbasis  metode  elemen hingga. Penulangan pada struktur tidak dimodelkan, hanya beton saja dan dimensi pada model struktur didasarkan pada data sekunder. Pemodelan pada struktur terdapat kondisi tanpa column capital dan dengan column capital yang memiliki variasi besar sudut sebesar 70 ˚ , 80 ˚ , 90 ˚ , 100 ˚ , dan 110 ˚ .
3. Input pembebanan, pembebanan pada struktur berdasarkan ketentuan SNI 1727-2020 tentang Beban Desain Minimum dan Kriteria Terkait untuk Bangunan Gedung dan Struktur Lain. Pembebanan yang akan dihitung adalah beban mati dan beban hidup. Beban hidup pada struktur diasumsikan untuk ruang kantor.
4. Analisis  struktur,  analisis  dilakukan  menggunakan  aplikasi  berbasis  metode  elemen  hingga.  Hasil analisis yang akan digunakan adalah shear force diagram (diagram gaya geser) dan bending momen diagram (diagram momen lentur). Pengolahan data hasil analisis dilakukan untuk melihat pengaruh dari berbagai macam besar sudut dari column capital .

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A.  Pemodelan Struktur
Pemodelan 3 dimensi pada struktur yaitu berupa pelat, kolom dan column capital dilakukan menggunakan program aplikasi berbasis metode elemen tak hingga. Pemodelan 3 dimensi dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2: Pemodelan 3 dimensi pada struktur
Detail pemodelan pada column capital dengan berbagai variasi besar sudut dapat dilihat pada Gambar 4.
(a) Variasi besar sudut 70°
(b) Variasi besar sudut 80° (c) Variasi besar sudut 90° (d) Variasi besar sudut 100°
(e) Variasi besar sudut 110°

## Gambar 3: Detail variasi besar sudut

## B.  Pembebanan
Nilai yang digunakan untuk beban hidup pada analisis ini berdasarkan SNI-1727-2020 pada sub-pasal 4.3.1, yaitu 4,79 kN/m2 yang digunakan untuk ruang pertemuan. Nilai beban mati pada analisis ini berdasarkan SNI- 1727-2020 pada tabel lampiran C3. 1-2, yaitu 22,6 kN/m3 untuk massa jenis beton. Kombinasi pembebanan terdapat pada SNI-1727-2020 khususnya pada sub-pasal 2.3.1  dan kombinasi yang akan digunakan adalah 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr atau S atau R).

## C.  Hasil perhitungan dan analisis
1) Kuat geser (vc)
Perhitungan kuat geser (vc) terbagi menjadi tiga nilai disesuaikan dengan letak kolom pada struktur yaitu interior, tepi dan sudut. Nilai kuat geser yang akan digunakan untuk perbandingan dengan nilai tegangan geser pons adalah nilai yang terkecil dari tiga kombinasi rumus pada SNI-2847-2019. Hasil nilai kuat geser dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1 : Nilai kuat geser
Variasi besar sudut (°) Letak kolom Nilai kuat geser Nilai terkecil (N/mm 2 ) Nilai terkecil (kN//m 2 ) a) 1 b) 2 c) 3 70° Interior 1,95 3,02 1,40 1,40 1400 Tepi 1,41 Sudut 1,42 80° Interior 1,95 3,02 1,35 1,35 1350 Tepi 1,36
Vol. 21; No. 1; 2023; Hal 121-127
Variasi besar sudut (°) Letak kolom Nilai kuat geser Nilai terkecil (N/mm 2 ) Nilai terkecil (kN//m 2 ) a) 1 b) 2 c) 3 Sudut 1,37 90° Interior 1,95 3,02 1,31 1,31 1310 Tepi 1,32 Sudut 1,32 100° Interior 1,95 3,02 1,27 1,13 1270 Tepi 1,28 Sudut 1,28 110° Interior 1,95 3,02 1,23 1,23 1230 Tepi 1,24 Sudut 1,24 1 0,33𝜆√𝑓′𝑐
2 0,17 (1 + 2 𝛽 ) 𝜆√𝑓′𝑐
3 0,083 (2 + 𝑎 𝑠 𝑑 𝑏 𝑜 ) 𝜆√𝑓′𝑐
2) Tegangan geser pons
Nilai gaya geser dan momen pada analisis yang telah dilakukan menggunakan aplikasi berbasis metode elemen tak hingga, akan digunakan untuk menghitung nilai tegangan geser pons. Nilai terbesar dari setiap variasi besar sudut  tersebut kemudian akan digunakan untuk mengetahui rasio antara tegangan geser pons dan nilai kuat geser pada struktur flat slab ini. Nilai kuat geser dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 : Nilai tegangan geser
Variasi besar sudut (°) Letak kolom Nilai tegangan geser pons (kN/m 2 ) Nilai tegangan geser pons terbesar (kN/m 2 ) 70° Interior 10,36 96,49 Tepi 96,49 Sudut 59,86 80° Interior 8,39 77,50 Tepi 77,50 Sudut 48,54 90° Interior 7,09 65,48 Tepi 65,48 Sudut 40,22 100° Interior 5,77 53,02 Tepi 53,0,2 Sudut 32,42 110° Interior 4,61 42,23 Tepi 42,23 Sudut 25,72

## 3) Rasio
Nilai kuat geser dan tegangan geser pons telah dihitung dan didapatkan hasilnya, maka selanjutnya adalah menghitung rasio diantara keduanya. Batas rasio untuk kegagalan geser pons adalah 1, jika nilai rasio lebih besar dari 1 maka kemungkinan terjadinya kegagalan geser pons akan lebih besar dan begitupun sebaliknya, apabila nilai rasio lebih kecil dari 1 maka kemungkinan terjadinya kegagalan geser pons lebih kecil. Hasil rasio antara kuat geser dan tegangan geser pons dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 : Rasio antara nilai tegangan geser pons dan nilai kuat geser Variasi besar sudut Nilai Tegangan geser pons (kN/m 2 ) Nilai kuat geser (kN/m 2 ) Rasio ( (𝟏) (𝟐) ) (1) (2) (3) 70° 96,49 1397,73 0,069 80° 77,50 1352,38 0,057 90° 65,48 1311,03 0,050 100° 53,02 1270,57 0,042 110° 42,23 1231,75 0,034
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  perhitungan  terjadi  penurunan  nilai  tegangan  geser  seiring dengan variasi besar sudut yang semakin besar. Hal tersebut menunjukan bahwa penggunaan column  capital pada  struktur flat  slab dapat  mengurangi  tegangan  geser  yang  terjadi. Berkurangnya  tegangan  geser  pada  struktur flat  slab ini  dapat  menghindari  terjadinya kegagalan geser pons pada struktur. Selain tegangan yang tereduksi, kuat geser pada struktur pun  ikut  berkurang  namun  hal  tersebut  tidak  berpengaruh  terhadap  kekuatan  struktur.  Hal tersebut dapat dilihat pada hasil rasio antara tegangan geser dan kuat geser yang nilainya jauh dari batas kegagalan geser pons yaitu 1. Grafik antara nilai tegangan geser pons dan nilai kuat geser dapat dilihat pada  Gambar 6.
Gambar 4 : Grafik antara nilai tegangan geser pons dan nilai kuat geser

## IV. KESIMPULAN
Dengan  digunakannya  column  capital  pada  struktur  flat  slab  dapat  mengurangi  kemungkinan  terjadinya kegagalan  geser  pons.  Hal  tersebut  dapat  dilihat  dari  semakin  besarnya  variasi  besar  sudut,  maka  nilai perbandingan antara tegangan geser pons dan kuat geser (rasio) menjadi lebih kecil (kurang dari 1). Tidak hanya nilai tegangan geser saja yang berkurang namun niali kuat geser juga ikut berkurang seiring dengan semakin besarnya variasi besar sudut. Hal tersebut tidak berpengaruh terhadap kekuatan struktur karena nilai tengangan geser yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan nilai kuat geser. Variasi besar sudut terkecil yang masih dapat menahan tegangan geser pons  adalah variasi besar sudut 70°, dengan nilai perbandingan antara tegangan geser pons dan kuat geser sebesar 0,069. Maka dari itu besar sudut yang efektif dalam menahan tegangan geser pons pada struktur flat slab adalah besar sudut 70°.
Terdapat beberapa saran yang dapat digunakan agar penelitian mengenai struktur flat slab khususnya pada penambahan column capital menjadi lebih baik kedepannya, adalah sebagai berikut:
1) Pada pemodelan struktur ditambahkan model tulangan agar hasil analisis menjadi lebih rinci.
2) Ditambahkan perhitungan beban gempa agar lebih maksimal dalam perhitungan pembebanan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Angriawan,  J.  (2019).  Analisis  Pengaruh  Dimensi  Kolom  Dan  Penggunaan  Drop  Panel  Terhadap Kegagalan Geser Pons Pada Struktur Flat Slab. Jurnal Mitra Teknik Sipil , 269-276.
[2] Anwar,  K.  (2021). Analisis  Perbandingan  Flat  Slab  Dan  Pelat  Konvensional  Terhadap  Pengaruh Kekakuan Struktur Gedung Jogja Apartel. Yogyakarta: Universitas Islam Indonesia
[3] Asroni, A. (2010). Balok dan Pelat Beton Bertulang. Yogyakarta: Graha Ilmu.
[4] Contantine, F. N. (2019). Studi Perbandingan Analisis Flat Slab Dan Flat Plate. Jurnal Sipil Statik, 1397- 1406.
[5] Desiyani, S. (2018). Analisis Perilaku Sistem Flat Slab-Drop Panel Dengan Balok Semu Terhadap Gaya Lateral Pada Struktur Basement. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta.
[6] Ferguson, P. M. (1986). Dasar-Dasar Beton Bertulang. Jakarta: Erlangga.
[7] Gea, D. R. (2019). Analisis Pengaruh Penggunaan Column Head Pada Sistem Flat Slab Dengan Drop Panel. Jurnal Mitra Teknik Sipil , 287-296.
[8] Handexsen. (2019). Analisis Pengaruh Ukuran Drop Panel Terhadap Geser Pons Dan Momen Lentur Pada Flat Slab. Jurnal Mitra Teknik Sipil, 259-268.
[9] Kurniati, D. (2021). Flat Slab With Column Head Gedung Kantor. Jurnal Karkasa, 35-41.
[10] Nasution, A. (2009). Analisis dan Desain Struktur Beton Bertulang . Bandung: Penerbit ITB.
[11]  Primakov,  A.  (2019).  Kajian  Efesiensi  Sistem  Flat  Slab  Dengan  Metode  Post-Tension  Dan Konvensional. Jurnal Mitra Teknik Sipil , 133-142
[12]  SNI-2847-2019. (2019). Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
[13]  SNI-1727-2020.  (2020).  Beban  Desain  Minimum  dan  Kriteria Terkait  untuk  Bangunan  Gedung  dan Struktur Lain. Jakarta: Badan Standarisasi Nasional.
[14]  Wight, J. K. (2009). Reinforced Concrete Mechanics and Design. New Jersey: Pearson Education.