## Revitalisasi Desain Struktural Gedung Universitas Darul Ulum Melalui Analisis Perbandingan Tulangan Balok T
Lathifurrafi Azzakiyyah 1 , Ruslan Hidayat 2 , M. Zainul Arifin 3
Teknik Sipil, Universitas Darul Ulum, Indonesia

## E-mail: lathifurrafi@gmail.com
DOI: 10.38043/telsinas.v6i1.4483 Received: 20 Maret 2023 Accepted: 12 April 2023 Publish: 25 April 2023
ABSTRAK : Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa kebutuhan tulangan pada balok T kompatibilitas dengan  menggunakan  program  SAP  2000  dan  membandingkannya  dengan  perhitungan  manual  yang  biasa digunakan oleh para insinyur dan arsitek. Hasil analisis menunjukkan adanya perbedaan antara metode perhitungan manual dan SAP 2000. Perhitungan manual menghasilkan tulangan tumpuan sebanyak 7 diameter 16 (Tekan) dan jumlah 7 diameter 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 3 diameter 10, serta tulangan lapangan sebanyak 7 diameter 16 (Tekan) dan 7 diameter 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 3 diameter 10 . Sementara itu, perhitungan SAP 2000 menunjukkan tulangan tumpuan sebanyak 7 diameter 16 (Tekan) dan 4 diameter 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 20 diameter 8, dan tulangan lapangan sebanyak 2 diameter 16 (Tekan) dan  6 diameter 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 12 diameter 8. Berdasarkan hasil analisis tersebut, dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan jumlah  tulangan  yang  dibutuhkan  antara  kedua  metode.  Sebagai  rekomendasi,  metode  perhitungan  dengan menggunakan program SAP 2000 dianggap lebih efisien, sistematis, dan memberikan data yang lebih akurat. Oleh karena itu, disarankan untuk menggunakan metode SAP 2000 dalam perhitungan struktur untuk memastikan hasil yang lebih optimal dan meningkatkan kualitas keseluruhan dari konstruksi bangunan.
Kata Kunci : Balok T kompatibilitas; SAP 200; Tulangan;
ABSTRACT : The proposed paper will determine the required reinforcement for T-beam compatibility using the SAP 2000 program and compare it with the conventional manual calculations used by engineers and architects. Analysis results show disparities between the manual calculation and SAP 2000. The manual calculation yields 7 diameter 16 (Compression) and 7 diameter 16 (Tension) support reinforcements with 3 diameter 10 stirrup, and 7 diameter 16 (Compression) and 7 diameter 16 (Tension) field reinforcements with 3 diameter 10 stirrup. Conversely, SAP  2000  produces  7  diameter  16  (Compression)  and  4  diameter  16  (Tension)  support  reinforcements  with  20 diameter  8  stirrup,  and  2  diameter  16  (Compression)  and  6  diameter  16  (Tension)  field  reinforcements  with  12 diameter  8  stirrup.  These  findings  suggest  differences  in  the  required  reinforcement  amounts  between  the  two approaches. As a recommendation, the SAP 2000 calculation method is deemed more efficient, and systematic, and provides greater accuracy. Thus, employing the SAP 2000 method for structural calculations is advised to ensure optimum outcomes and enhance overall construction quality.
Keyword : T-Beam Compatibility, SAP 2000, Reinforcement;

## I. PENDAHULUAN
Indonesia merupakan wilayah ring fire, salah satu dampak yang ditimbulkan adalah sering terjadi gempa bumi. Pembangunan struktur gedung harus memperhatikan keadaan wilayah sehingga perhitungan beton bertulang harus diperhatikan. Data tulangan yang baik merupakan salah satu syarat struktur rangka pada  bangunan  untuk  mendapatkan  kebutuhan  tulangan  struktur  bangunan  [1].  Dalam  menghitung struktur  yang  kompleks,  diperlukan  alat  perhitungan  guna  mempermudah  pekerjaan  dan  mengurangi risiko kesalahan. Alat yang digunakan untuk mempermudah perhitungan kebutuhan tulangan dan mampu memperkecil resiko kesalahan adalah dengan mengunakan program komputer. Salah satu program yang digunakan  secara  luas  dalam  menganalisis  dan  merancang  struktur  adalah  program  SAP  2000  [2],[3]. Berdasarkan  uraian  di  atas,  dapat  dilakukan  analisis  baik  secara  analitik  maupun  perhitungan,  untuk menentukan kebutuhan tulangan pada balok beton tipe T dengan melakukan perhitungan manual dan SAP 2000. Perhitungan manual membuat insinyur dan profesional memahami lebih mendalam konsep dasar dan  prinsip-prinsip  mekanika  yang  mendasari  perilaku  struktur.  Perhitungan  manual  membantu

## TELSINAS
pengembangan  pemahaman  teoritis  yang  kuat  dan  memberikan  fleksibilitas  lebih  besar  dalam memecahkan masalah untuk menyesuaikan pendekatan analisis [4]. Sedangkan program SAP 2000 dapat menghemat  waktu  yang  signifikan  dalam  proses  analisis  struktur.  Perangkat  lunak  ini  memiliki kemampuan  untuk  menghitung  dan  menganalisis  struktur  dengan  cepat,  bahkan  untuk  struktur  yang kompleks. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui jumlah tulangan yang dibutuhkan pada balok  beton  tipe  T  melalui  perhitungan  manual  dan  program  SAP  2000,  serta  untuk  menilai  apakah terdapat  perbedaan  hasil  analisis  yang  signifikan  antara  perhitungan  manual  dan  program  SAP  2000 terkait kebutuhan tulangan pada balok beton tipe T. Sesuai dengan tujuan di atas maka kontribusi dalam penelitian  ini  dapat  dijadikan  rujukan  bertambahnya  wawasan  yang  berkaitan  dengan  perencanaan kebutuhan  tulangan  pada  balok  T  kompatibilitas.  Selain  itu  memudahkan  bagi  para  perencana  untuk merencanakan suatu proyek dengan program aplikasi SAP 2000 yang memiliki kelebihan dengan akurasi relatif  tinggi  dan  lebih  tepatnya  meminimalisir  permasalahan  di  dunia  konstruksi.  Dengan  melakukan penelitian ini, informasi mengenai perbandingan menggunakan perhitungan manual dan program SAP 2000  dapat  memberikan  sumbangan  berharga  bagi  para  perencana  struktur  beton  bertulang  dalam merencanakan kebutuhan tulangan pada balok T, selain itu menjadi pertimbangan penting dalam proses pengambilan keputusan sebelum merencanakan suatu proyek [5].

## II. LANDASAN TEORI
Menurut  penelitian  oleh  Crista,  N.  H.,  Widorini,  T.,  &  Purnijanto,  B.  (2016),  dalam  analisis kebutuhan  tulangan  pada  balok  beton  bertulang  tipe  T  menggunakan  program  SAP  2000,  studi  ini memfokuskan pada analisis kebutuhan tulangan pada balok beton bertulang tipe T dengan pemanfaatan program SAP 2000. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa program SAP 2000 dapat dipergunakan untuk menganalisis kebutuhan tulangan pada balok beton bertulang [6].
Menurut Irawadi, Y. (2019), dalam analisis daya dukung beban pada balok beton bertulang tipe T yang diperkuat dengan wire rope pada daerah momen negatif menggunakan program Response-2000 dan metode PIAS, penelitian ini mengulas tentang penguatan balok beton bertulang tipe T menggunakan wire rope pada daerah momen negatif. Dalam konteks ini, program SAP 2000 juga digunakan untuk melakukan analisis terhadap kekuatan balok tersebut [7].
Standar Nasional Indonesia (SNI) 03-2847-2013 mengenai pedoman perencanaan struktur beton untuk gedung, yang dikeluarkan oleh Badan Standardisasi Nasional, merangkum tata cara perencanaan struktur beton termasuk balok bertulang untuk bangunan gedung. SNI ini memiliki peran yang signifikan sebagai rujukan dalam perencanaan struktur bangunan gedung di Indonesia [8].
Dalam riset oleh B. Haposan, S. Barus (2016) tentang optimisasi volume tulangan pada jembatan dengan tipe box culvert dan jembatan beton balok-T, ditemukan bahwa dalam mengoptimalkan volume tulangan  pada  struktur  jembatan  dengan  menggunakan  box  culvert  dan  balok-T,  hasil  menunjukkan bahwa  pada  bentang  tulangan  tertentu,  penggunaan  balok-T  lebih  ekonomis  sebesar  25,629% dibandingkan dengan box culvert [9].
Dalam  riset  oleh  D.  Deshariyanto,  A.  Diana,  S  Fansuri  (2022),  tentang  perbandingan  struktur rangka batang statis tertentu menggunakan metode mekanika klasik dan program (sap 2000), penelitian ini  mengulas  tentang  gaya-gaya  dan  reaksi  pada  struktur  rangka  batang  dengan  metode  perbandingan mengunakan perhitungan mekanika klasik dan juga mengunakan program SAP 2000[10].

## Balok T (T-Beam)
Balok cor monolitik yang dikombinasikan dengan pelat atap, didasarkan pada asumsi bahwa pelat dan  balok  saling  berinteraksi  untuk  menahan  momen  lentur  positif  yang  bekerja  pada  balok  tersebut. Interaksi antara pelat dan balok ini membentuk suatu struktur yang menyerupai huruf T, yang dikenal sebagai balok T. Dalam hal ini, pelat berfungsi sebagai sayap ( flange ) sementara balok berperan sebagai tubuh ( web ) [11]. Lebar efektif dari sayap sesuai dengan ketentuan dalam SNI 2847:2013 untuk balok T dan L adalah sebagai berikut:

## Gambar 1. Lebar Efektif Sayap
Rumus balok T: balok yang mempunyai flens kedua sisi balok: bm = bw + b1 + b2< ¼ l Dimana: bm = lebar efektif balok bw = lebar badan balok persegi b1 = 8 h1 atau ½ l1 b2 = 8 h2 atau ½ l2
Namun, pada rumus balok tipe L, balok ini memiliki flensa hanya pada satu sisi balok.
B = bw + 81 < ¼ l
Dimana: b1 = l/12 l0 b1 = 6 h1 b1 = ½ l1 l0 = jarak L antara kolom Berdasarkan SK SNI T15. 03. 1991 pasal 3.1.10, Balok T dan L bisa terjadi pada konstruksi balok, plaat dan  kolom  di  cor  secara  monolit[12].  Syarat  pada  balok  T  antara  lain:  Pada  lendutan  balok  akan mengakibatkan bagian plaat lantai yang bersebelahan dengan balok harus ikut lendut, Pada daerah momen positif penampang plaat akan menambah luas di daerah tekan pada balok, Pada daerah momen negatif penampang balok harus dianggap sebagai balok penampang persegi[13].
Balok T Palsu C < ht

## Gambar 2. Garis Netral Jatuh Di Flens
Jika tekanan hanya diterapkan pada bagian sayapnya saja, balok akan berfungsi sebagai balok T semu. Keseimbangan gaya horizontal:
C c = T s 0,85 f’ c a b e = A s f y
𝑎 = 𝐴 ! 𝑓 # 0,85 𝑓′ $ 𝑏 % dengan lebar bagian terjepit bf. Dengan demikian, momen nominal dari balok tersebut adalah: Mn = As.fy.jd Atau Mn = As.fy(d - 0,5a)

## TELSINAS

## T Asli C > ht
Balok akan menunjukkan sifat sebagai balok T sebenarnya apabila tekanan melibatkan bagian sayap dan tubuh balok T seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3. Bagian plat yang mentransfer kekuatan pada balok memiliki besaran [14]: bf = 1/4 bentang baloknya sendiri. bf < 8 kali tebal pelat. bf < 1/2 jarak bersih antara badan-badan balok bersebelahan. Dalam kondisi ini bisa terjadi 2 kemungkinan yaitu : c > h f tetapi a ≤ h f : balok dianalisis dengan analisis balok persegi (sama seperti kasus 1). Dan c dan a > hf: balok dianalisis dengan analisis balok T.

## Gambar 3. Zona Tekan T Akibat Momen Positif
Analisis terhadap balok T dapat disamakan dengan analisis balok kotak yang memiliki tulangan ganda [15]. Adanya flens di sisi kiri dan kanan tubuh balok yang mengalami tekanan dapat dibandingkan dengan  adanya  tulangan  tekan  imajiner  yang  memiliki  luas  Asf,  dan  kapasitas  gayanya  setara  dengan kapasitas gaya flensa di sisi kiri dan kanan balok ( Cf) [16]. Komponen gaya tekan : cf = 0,85 f’c (be – bw) hf

## III. METODE PENELITIAN
Metode  yang  diterapkan  dalam  studi  ini  merupakan  pendekatan  analitis.  Balok  beton  T kompatibilitas diambil sebagai contoh dengan dimensi dan beban yang bervariasi namun setara. Data yang diperoleh dari eksperimen akan diolah menggunakan program SAP 2000 serta perhitungan manual, guna mengidentifikasi kebutuhan tulangan pada balok beton tipe T yang berlapis tulang.

## Diagram Alir Penelitian
Berikut  ini  adalah  flowchart  yang  menggambarkan  metodologi  analisis  kebutuhan  tulangan  dengan menggunakan software SAP2000 dan Perhitungan manual:
Gambar 4.  flowchart Metode Perhitungan SAP 2000 dan Manual

## IV. PEMBAHASAN
Berikut  dari  hasil  penelitian  ini  didapatkan  luasan  minimum  penulangan  yang  dibutuhkan  pada balok T kompatibilitas, dengan mengunakan metode SAP 2000 dan metode perhitungan manual. Hasil penulangan tersebut dapat dilihat dibawah ini:

## a. Perhitungan SAP 2000
Perhitungan  struktur  dimodelkan  dalam  bentuk  2  dimensi  dengan  memasukkan  elemen  pada struktur yang berupa balok. Balok dimodelkan 2 dimensi dengan tumpuan sendi [17]. Untuk membuat

## TELSINAS
pemodelan pada struktur balok T digunakan prangkat lunak yaitu aplikasi SAP 2000. Hasil penulangan tersebut dapat dilihat pada gambar 5 dan 6:

## Gambar 5. Tulangan Utama

## Gambar 6. Tulangan Sengkang
Maka dari hasil Analisa di SAP 2000, data luasan penulangan yang akan di gunakan diambil dari hasil yang terbesar:
1. Tulangan tumpuan  : Tekan = 1228 mm dengan jumlah tulangan 7 D 16; Tarik = 798 mm dengan jumlah tulangan 4 D 16 ; Tulangan sengkang : 994 mm dengan jumlah tulangan 20 D 8
2. Tulangan lapangan  : Tekan = 394 mm dengan jumlah tulangan 2 D 16 ; Tarik = 1033 mm dengan jumlah tulangan 6 D 16 Tulangan sengkang  : 587 mm dengan jumlah tulangan 12 D 8.

## b. Perhitungan Manual
Maka dari hasil Analisa perhitungan manual, data luasan penulangan yang di gunakan sebagai berikut:

## TELSINAS
1. Tulangan tumpuan : Tekan = 1280 mm dengan jumlah tulangan 7 D 16 ; Tarik = 1280 mm dengan jumlah tulangan 7 D 16 ; Tulangan sengkang: 187 mm dengan jumlah tulangan 3 D 10.
2. Tulangan lapangan : Tekan = 1280 mm dengan jumlah tulangan 7 D 16 ; Tarik = 1280 mm dengan jumlah tulangan 7 D 16 ; Tulangan sengkang: 187 mm dengan jumlah tulangan 3 D 10.

## V. KESIMPULAN
Berdasar hasil analisis struktur mengunakan metode perhitungan manual dan program SAP 2000, maka dapat disimpulkan bahwa terdapat perbedaan hasil analisis antara metode perhitungan manual dan program SAP 2000, dimana; Perhitungan SAP 2000, (a) Tulangan tumpuan: 7 D 16 (Tekan) dan 4 D 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 20 D 8, (b) Tulangan lapangan: 2 D 16 (Tekan) dan 6 D 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 12 D 8. Sedangkan perhitungan manual (a) Tulangan tumpuan: 7 D 16 (Tekan) dan 7 D 16 (Tarik) dengan tulangan sengkang 3 D 10 (b) Tulangan lapangan: 7 D 16 (Tekan) dan 7 D 16 (Tarik)  dengan  tulangan  sengkang  3  D  10.  Berdasar  hasil  analisis  metode  perhitungan  manual  dan program SAP 2000 dapat disimpulkan tedapat perbedaan pada jumlah tulangan. Program SAP 2000 lebih baik dan akurat dalam menghitung kebutuhan tulangan sehingga data kebutuhan tulangan lebih terinci dan informasi yang dibutuhkan lebih akurat.  Saran bagi peneliti selanjutnya, agar diperoleh bangunan gedung  yang  aman,  alangkah  baiknya  menambahkan  perhitungan  kombinasi  beban  gempa,  dan diperlukan ketelitian yang lebih tinggi, dikarenakan ketika salah hitungan atau penginputan data. Maka nilai yang akan didapatkan akan jauh berbeda dengan hasil yang dikeluarkan oleh komputer.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A. Ansori, Balok dan plat beton bertulang . Yogyakarta, 2010.
[2] S. A. R. S. Hasibuan, Fadhillah Azmi, and Yuan Anisa, “Studi Perbandingan Analisis Struktur Balok Menggunakan Aplikasi Berbasis Android dan SAP2000,” J. Gradasi Tek. Sipil , vol. 6, no. 1, pp. 23–33, 2022, doi: 10.31961/gradasi.v6i1.1337.
[3] S. N. Fathima and D. K. Dubey, “A study on tuned mass damper and soft-storey buildings on a conventional RC-framed structures using SAP 2000 software,” Mater. Today Proc. , vol. 56, no. July, pp. 3813–3819, 2022, doi: 10.1016/j.matpr.2022.01.292.
[4] S. E. Indrawan and P. Satwiko, “Pengaruh Industri 4.0 dalam Perkembangan Arsitektur Digital,” JoDA J. Digit. Archit. , vol. 1, no. 1, p. 3, 2021, doi: 10.24167/joda.v1i1.3492.
[5] A. N. Santoso and Sumaidi, “Comparison of Mrf and Cbf Structural Response To Eartquake in Office  Building  Surabaya,” J.  Tek.  Sipil ,  vol.  18,  no.  1,  pp.  152–165,  2022,  doi: 10.28932/jts.v18i1.3623.
[6] N. H. Crista, T. Widorini, and B. Purnijanto, “Analisis Kebutuhan Tulangan Pada Balok Beton Bertulang  Tampang  T  Menggunakan  Program  Sap  2000,” Teknika ,  vol.  14,  2019,  doi: 10.26623/teknika.v14i1.1514.
[7] Y. Haryanto, I. Satyarno, and D. Sulistyo, “Analisis Daya Dukung Beban Balok Beton Bertulang Tampang T Dengan Perkuatan Wire Rope Pada Daerah Momen Negatif Menggunakan Program Response-2000  Dan  Metode  Pias,” J.  Tek.  Sipil ,  vol.  13,  no.  3,  pp.  173–180,  2015,  doi: 10.24002/jts.v13i3.873.
[8] S. N. I. SNI 2847, Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung SNI 2847-2013 . 2013.
[9] B. Haposan and S. Benclin, “Optimasi Volume Tulangan Jembatan Box Culvert dan Jembatan Beton Balok-T,” J. Tek. Sipil USU , vol. 5, no. 1, pp. 1–9, 2016.
[10]  D. Deshariyanto, A. I. N. Diana, and S. Fansuri, “Perbandingan Struktur Rangka Batang Statis
Tertentu  Menggunakan  Metode  Mekanika  Klasik  Dan  Program  (Sap  2000),” J.  Ilm.  MITSU (Media  Inf.  Tek.  Sipil  Univ.  Wiraraja) ,  vol.  10,  no.  1,  pp.  63–72,  2022,  doi: 10.24929/ft.v10i1.1614.
[11]  R.  A.  Setyawanto,  “Pengaruh  Letak  Sambungan  Beton  Dan  Tulangan  Longitudinal  Terhadap Balok T Pada Jarak Seper Empat Bentang,” Institut Teknologi Nasional Malang, 2015.
[12]  N. A. Prasetya, A. Hernadi, and A. Nugroho, “Studi Komparasi Perancangan Balok Struktural Berdasarkan SNI 2847-2002, SNI 2847-2013 Dan SNI 2847-2019,” Borneo Eng.  J. Tek. Sipil , vol. 5, no. 3, pp. 294–306, 2021, doi: 10.35334/be.v5i3.1874.
[13]  A. R. N. Syahrul Sariman, “Komparasi Perilaku Lentur Balok T Beton Tulang Berlapis Akibat Beban Statis Monotonik Dan Statis Siklik,” vol. 17, no. 3, pp. 1020–1026, 2017.
[14]  M.  Darmansyah  and  E.  Chairani,  “Analisa  Struktur  Balok  Beton  Pada  Pembangunan  Rumah Tempat Usaha 6 Lantai Di Jalan Perniagaan N0.55 Medan,” Jtsip , vol. 1, no. 1, 2022.
[15]  A. G. Wahyu Nur Aprillia , Muhtar, “Komparasi Momen Retak Teoritis Dan Eksperimen Balok Beton  Bertulang  Rangkap  Dengan  Agregat  Normal  Comparison  Of  Theoretical  Cracking Moments And Concrete Beam Experimentsdouble Reinforced With Normal Aggregate,” J. smart Teknol. , vol. 4, no. 4, pp. 100–102, 2023.
[16]  Y.  A.  Harsoyo,  A.  H.  Saifunuha,  M.  A.  Wibowo,  and  J.  U.  D.  Hatmoko,  “Beban  Maksimum, Tegangan,  Lendutan  dan  Momen  Curvatur  Pada  Variasi  Jembatan  Beton  Balok  T  Dengan Menggunakan Software Response 2000,” J. Konstr. , vol. 13, pp. 113–127, 2021.
[17]  Christiani Chandra Manubulu, Merzy Mooy, and Igidro Sampaio Soares Serra, “Analisa Rangka Batang 2D Menggunakan Metode Matriks Kekakuan Struktur Dan Sap 2000,” Eternitas J. Tek. Sipil , vol. 1, no. 2, pp. 11–19, 2022, doi: 10.30822/eternitas.v1i2.1592.