## DESAIN DAN ANALISIS STRUKTUR PELAT DI ATAS GORONG-GORONG UNTUK PENGENDALIAN AIR MENGGUNAKAN SAP 2000
Nasyiin Faqih 1)
1) Program Studi Teknik Sipil, UNSIQ Wonosobo Email : nasyiin@unsiq.ac.id

## ABSTRAK
Gorong-gorong digunakan sebagai saluran untuk mengalirkan air, limbah, atau cairan lainnya dari satu tempat ke tempat lain. Pelat di atas gorong-gorong dipasang untuk mengendalikan aliran air dan mencegah genangan atau banjir. Selain itu, pelat tersebut juga berfungsi untuk memberikan keamanan dan aksesibilitas, terutama  di  trotoar  atau  jalan  pejalan  kaki.  Metode  yang  digunakan  dalam  perencanaan  pelat  ini  adalah penelitian  kuantitatif  yang  melibatkan  pengukuran  dan  analisis  numerik.  Perhitungan  struktur  melibatkan penggunaan data terukur seperti dimensi struktur, beban yang diterapkan, sifat-sifat material, dan parameter- parameter  lainnya  untuk  melakukan  perhitungan  dan  analisis matematis.  Selain itu,  pembebanan  pada  atap gorong-gorong  dan  balok  juga  dihitung  dan  dianalisis.  Properties  penampang  balok  dan  pelat  ditentukan berdasarkan ketentuan standar, dan struktur secara keseluruhan dimodelkan menggunakan elemen kolom dan balok dalam program SAP2000Dalam perencanaan ini, pelat lantai dihitung berdasarkan persyaratan batas, tebal  pelat,  beban  mati,  beban  hidup,  dan  kombinasi  pembebanan.  Hasil  perencanaan  menunjukkan  bahwa Data Material: Tebal 20 cm. Resultan Momen Maksimum : Negatif: - 6.75296 Ton-m/m Positif: 2.58364 Ton- m/m.
Kata Kunci : perencanaan, plat, gorong-gorong.

## ABSTRACT
Culvert are used as channels to facilitate the flow of water, waste, or other fluids from one location to another. Plates are installed on top of the culvert to control the water flow and prevent pooling or flooding. Additionally, these plates serve the purpose of providing safety and accessibility, especially on sidewalks or pedestrian walkways. The methodology employed in the design of these plates involves quantitative research that  includes  measurement  and  numerical  analysis.  Structural  calculations  involve  the  utilization  of measurable data such as structural dimensions, applied loads, material properties, and other parameters to perform mathematical calculations and analysis. Furthermore, the loading on the manhole cover and beams is also computed and analyzed. The properties of the beam and plate cross-sections are determined based on standard requirements, and the overall structure is modeled using column and beam elements in the SAP2000 program. In this design, the floor plates are calculated based on boundary conditions, plate thickness, dead load,  live  load,  and  load  combinations.  The  design  results  indicate  the  following  data:  Material  Data: Thickness 20 cm. Maximum Resultant Moment: Negative: -6.75296 Ton-m/m Positive: 2.58364 Ton-m/m.
Keywords: planning, plate, culvert

## 1. PENDAHULUAN
Gorong-gorong merupakan sebuah struktur  pipa  atau  saluran  yang  digunakan untuk  mengalirkan  air,  limbah,  atau  cairan lainnya dari satu tempat ke tempat lain. (Yuliet et al., 2012). Gorong-gorong biasanya terbuat dari  bahan  yang  tahan  terhadap  korosi  dan tekanan, seperti beton, baja, atau bahan plastik. Gorong-gorong digunakan untuk mengalirkan air  dari  satu  area  ke  area  lain  yang membutuhkan pengendalian air, seperti saluran  pembuangan  hujan  atau  sistem drainase (Faqih et al., 2019).
Dengan  memasang  plat  di  atas  gorong- gorong,  air  dapat  mengalir  dengan  lancar  di atas permukaan plat, yang membantu mengendalikan  aliran  air  dan  mencegah genangan  atau  banjir  (Wawan  Handayani, Gunawan Noor, 2019).
Dalam  beberapa  kasus,  plat  di  atas gorong-gorong  digunakan  untuk  memberikan keamanan  dan  aksesibilitas.  Misalnya,  di trotoar  atau  jalan  pejalan  kaki,  plat  di  atas gorong-gorong  digunakan  untuk  melindungi pejalan  kaki  dari  jatuh  ke  dalam  gorong- gorong dan juga memungkinkan mereka untuk melewati dengan aman.
Plat di atas gorong-gorong dapat berfungsi sebagai pelat penyebar beban yang meratakan beban  yang  diterapkan  di  atasnya.  Dalam beberapa kasus, beban struktur di atas gorong- gorong  dapat  sangat  tinggi,  seperti  lalu  lintas kendaraan  atau  beban  struktural  lainnya. (Meliya, 2019). Dengan memasang plat di atas gorong-gorong,  beban  dapat  didistribusikan secara merata ke gorong-gorong di bawahnya, mengurangi  tekanan  yang  diterapkan  pada struktur tersebut.(Nur, 2019)

## 2. METODE
Perhitungan struktur dalam metode perencanaan  ini  termasuk  jenis  penelitian kuantitatif. Yaitu didasarkan pada pengukuran dan analisis numerik yang menghasilkan hasil yang  dapat  diukur  dan  dihitung  secara matematis. Dalam konteks perhitungan struktur,  penelitian  kuantitatif  melibatkan penggunaan data yang terukur, seperti dimensi struktur,  beban  yang  diterapkan,  sifat-sifat material,  dan  parameter-parameter  lainnya,
untuk  melakukan  perhitungan  dan  analisis matematis  yang  menghasilkan  angka-angka yang dapat digunakan dalam perencanaan dan desain struktur.
2.1. Langkah-langkah Perencanaan Pelat
a. Menetapkan persyaratan batas, dukungan, dan panjang bentangan.
b. Menentukan  ketebalan  pelat  lantai  sesuai dengan  ketentuan  yang  diatur  dalam  SK SNI 2002 Pasal 11 Butir 5 Sub Butir 3 dan melakukan pemeriksaan terhadap lendutan yang diizinkan.
c. Menghitung  beban  yang  diterapkan  pada pelat, termasuk beban mati (DL) dan beban hidup (LL).
d. Menghitung kombinasi pembebanan.
e. Mengidentifikasi  gaya-gaya  internal  dan defleksi menggunakan SAP2000.

## 2.2. Penentuan Tebal Pelat
Penentuan tebal pelat lantai mengacu pada rumus sebagai berikut :
Sumber : SK SNI 2002 ayat 11 butir 5 sub butir 3
dimana : h       = ketebalan pelat ln      = bentang terpanjang fy = mutu baja tulangan β       = ly/lx
Untuk memodelkan pelat lantai, dianggap lantai  mampu  menahan  gaya-gaya  dari  arah horizontal/gempa    maupun    arah    vertikal. Dalam  SAP2000,  pada  menu  Define  Area Section, terdapat 3 pilihan untuk memodelkan pelat berdasarkan gaya-gaya atau momen yang diwakilinya,  yaitu  :  (Faqih  &  Aji  Laksono, 2022)
a. Element    Membrane,        hanya memperhitungkan  gaya-gaya  sebidang atau  momen  yang  berputar  pada  sumbu yang tegak lurus bidangnya.
b. Element  Plate,  hanya  memperhitungkan momen  dan  gaya  transversal  yang dihasilkan  oleh  gaya-gaya  yang  bekerja tegak lurus pada bidang element tersebut.
c. Element  Shell,  adalah  element  yang mempunyai
kemampuan element Membrane dan Shell sekaligus.
Dari  pengertian  tersebut,  maka  dipilih element Shell dengan type Shell Thick dengan asumsi  pelat  lantai  sebagai  pelat  kaku  yang mampu berperan untuk menahan gaya gempa dengan  cara  lantai  tersebut  harus  dikekang (constraint).

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Penentuan tebal pelat lantai mengacu pada rumus sebagai berikut :
dimana :
h       = ketebalan pelat
ln      = bentang terpanjang fy = mutu baja tulangan
β       = ly/lx
Gambar 1. Dimensi pelat lantai atas
Ditetapkan : Lx = 4000 mm
Ly = 6000 mm
h_max≤(6000(0,8+240/1500))/36=160 mm h_min≤(6000(0,8+240/1500))/(36+9 6000/ 4000)=116 mm
Diambil tebal pelat lantai semi basement, h = 200 mm = 0,20 m
Untuk memodelkan pelat lantai, dianggap lantai  mampu menahan gaya-gaya  dari  arah horizontal    /  gempa    maupun    arah    vertikal. Dalam  SAP2000,  pada  menu  Define  Area
Section,  dipilih  element  Shell  dengan  type Shell Thick dengan asumsi pelat lantai sebagai pelat  kaku  yang  mampu  berperan  untuk menahan  gaya  gempa  dengan  cara  lantai tersebut harus dikekang (constraint).

## 3.1. Pembebanan Pada Atap Parkir
Pembebanan lantai untuk parkir (h = 0.20 m) Beban Mati ( DL )
Beban sendiri pelat   = 0,12 x 2400  = 288 kg/m2 Beban spesi cm = 2 x 21 = 42 kg/m2 Beban penutup lantai 1 cm  = 1 x 24  = 24 kg/m2 Total  DL  = 354 kg/m2 = 0.354 T/ m² Beban    Hidup ( LL ) untuk  lantai    gedung parkir (PPI untuk Gedung 1983 ) = 800  kg/ m²
Total  LL   = 800 kg/ m²
= 0.8 T/m2

## Pembebanan atap Gorong-gorong
(h = 0,12 m)
Beban Mati ( DL ) Spesi ( tebal = 3cm ) = 3 . 21 kg/ m²/cm        = 63  kg/ m²
Total DL          = 105 kg/ m²
= 1050 N/ m²
Beban   Hidup ( LL ) ( PPI untuk Gedung 1983)
= 250  kg/ m²
= 2500 N/ m²
Pembebanan balok Beban Mati ( DL ) Beban sendiri pelat   = 0,12 x 2400  = 288 kg/m2 Beban spesi cm = 2 x 21 = 42 kg/m2 Beban penutup lantai 1 cm  = 1 x 24  = 24 kg/m2 Total  DL = 354 kg/m2
= 0.354 T/ m²
Beban    Hidup ( LL ) untuk  lantai    gedung parkir  (  PPI  untuk    Gedung  1983  ) = 800  kg/ m² = 0.8  T/ m²

## 3.2. Properties Penampang :
a. Balok
Dimensi  balok  dihitung  berdasarkan ketentuan SNI :
Pendimensian Balok didesign berdasarkan panjang  bentang  antar  kolom  atau  tumpuan yaitu :
h = 1 15 𝑙 - 1 10 𝑙 b = 1 2 ℎ - 2 3 ℎ
Keterangan : l = jarak antar kolom atau tumpuan h = Tinggi balok b = Lebar balok Jarak antar kolom terbesar =600 cm h = 40 cm – 60 cm, diambil h = 60 cm b = 20 cm – 40 cm,   diambil b = 40 cm
Adapun  properties  penampang    balok yang digunakan pada Plat Parkir Adalah
Tabel 1. Properties Penampang Balok
b. Properti penampang Pelat
Analisa Gaya Dalam  pada pelat lantai dilakukan    berdasarkan  hasil  analisa  momen positif    dan    momen    negatif    menggunakan metode    Finite    Element  dengan  bantuan program  sap2000.  Hasil  analisa  Momen  dan maximum  displacement  pada  plat  dengan program sap2000 berdasarkan kategori pembebanan  dan  fungsi  tiap  lantai.  Tinjauan
momen  maksimum  pada  Area  yang  ditinjau dianggap  mewakili  tiap  lantai  sehingga tinjauan  tidak  dilakukan  berdasarkan  per- element Area (tiap-tiap jalur mesh). Penulangan  dilakukan  2  arah  (two  way  slab) jika ly/lx  ≤ 3 dan 1  arah (one way slab) jika ly/lx > 3.
Dimana:        ly  =  bentang  terpanjang  lx  = bentang terpendek
Dalam      perencanaannya      pelat      lantai struktur   Gorong-Gorong di Jalan Banyumas Km. 3   ini dibagi dalam 2 kelompok, yaitu : Pelat lantai Parkir Data :
Tebal pelat                              : 20 cm Diameter tulangan arah x     : 1,6 cm Diameter tulangan arah y       : 1,6 cm Pelat lantai Gorong-gorong Data :
Tebal pelat                              : 12 cm Diameter tulangan arah x       : 1,0 cm Diameter tulangan arah y       : 1,0 cm

## Pemodelan Struktur :
Struktur  dimodelkan  dalam  3  dimensi dengan menggunakan elemen kolom dan balok
Ukuran arah x = 8m Ukuran arah y = 6 m Ukuran arah z =3 m + 3,5 = 7,5 m Beban-beban  gravitasi  (beban  mati  dan beban  hidup)  disalurkan  dari  pelat  ke  balok, kemudian didistribusikan ke pondasi. Struktur dan  komponen  struktur  direncanakan  hingga semua  penampang  mempunyai  kuat  rencana minimum  sama  dengan  kuat  perlu  yang dihitung  berdasarkan  kombinasi  beban  dan gaya terfaktor sesuai dg aturan.

## Kombinasi Pembebanan
Semua  Komponen  struktur  dirancang memiliki  kekuatan  minimal  sebesar  kekuatan yang  dihitung  berdasarkan  beban  kombinasi berikut ini;
1.  Kombinasi 1    1,4D
2.  Kombinasi 2    1,2D + 1,6 L

## dengan
D = Dead Load (Mati)
L = Live Load  (Hidup) Gambar  2  :  Denah  dan  Potongan  perletakan Plat dan Balok Gambar 3: Perspektif 3D Plat dan Balok

## 4. PENUTUP
4.1. Kesimpulan
Pada perencanaan balok dihasilkan:
- Tulangan  perlu  bagian  atas  A  =1548 mm2
- Digunakan  :  6  D  19;  A=  6  x  284 mm2=1701  mm2 >  1548  mm2…. ok
- Tulangan perlu bagian bawah A = 746 mm2
- Digunakan : 3 D 19 ; A = 3 x 284 mm2 = 851 mm2 >  746 mm2 …..ok
Tulangan plat:
- Data Material  : Tebal 20 cm.
- Resultan Momen Maksimum:
Negatif   : - 6.75296 Ton-m/m
Positif : 2.58364    Ton-m/m
Besar  momen  bervariasi.  Tetapi  untuk keseragaman  penulangan  digunakan  momen yang  terbesar.  Semakin  tua  warna  dari  warna momen  tersebut  maka  momen  akan  semakin besar. Merah tua berarti momen semakin besar dengan  nilai  negatif,  biru  tua  berarti  nilai momen semakin besar dengan nilai positif.
Untuk mendesain plat digunakan momen dari M 11 dan M 22 yang terbesar. Dari hasil analisis diketahu bahwa M11 negatif terbesar = -  6.75296  Ton-m/m.  M  11  positif  terbesar  :
2.58364 Ton-m/m. Sementara itu M 2-2 negatif terbesar  =  -2.980  Ton-m/m,  M12  positif terbesar = 1.621 Ton-m/m 4.2. Saran - Pastikan untuk memahami dan menganalisis  beban  yang  akan  diterapkan pada  plat  lantai.  Ini  termasuk  beban  mati (berat  sendiri  struktur,  lapisan  penutup, peralatan,  dll.)  dan  beban  hidup  (beban yang  dihasilkan  oleh  manusia,  peralatan, dan furnitur). - Diharapkan  untuk  melakukan  Analisis Struktural  yang  teliti.  Melakukan  analisis struktural  yang  komprehensif  sangat penting  untuk  memastikan  kekuatan, kekakuan, dan stabilitas plat lantai.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
Faqih,  N.,  Abdussalam,  A.,  &  Indriyati,  O. (2019).  Potential  Analysis  of  Muncar River  for  Utilization  of  Micro  Hidro Power Plant ( MHPP ). 2(5), 1–8.
Faqih,  N.,  &  Aji  Laksono,  E.  (2022). Pemodelan Komputasional Untuk Menentukan Kekuatan Struktur Bangunan. Jurnal  Ilmiah  Arsitektur , 12(.2), 63–68.
Meliya,  R.  (2019).  Analisis  Perilaku  Balok
Beton Mutu Tinggi Bertulang Berpenampang  T  Akibat  Beban  Statik Monotonik. scholar.unand.ac.id. http://scholar.unand.ac.id/50320/
Nur, A. (2019). Kinerja Seismik Kolom Beton Bertulang  Mutu  Tinggi  Berpenampang
Persegi  Akibat  Beban  Statik  Monotonik. scholar.unand.ac.id. http://scholar.unand.ac.id/51924/
Wawan Handayani, Gunawan Noor, M. T. R. (2019). Perencanaan Bangunan Penahan Sedimen  (Check  Dam  II)  Di  Daerah Aliran Sungai Ciliman Desa Leuwikopo, Kecamatan  Gunungkencana,  Kabupaten
Lebak .  Journal  of  Sustainable  Civil Engineering, 1(1), 41–60.
Yuliet,  R.,  Hakam,  A.,  Firtsilova,  I.,  & Anafwil, F. (2012). Pembuatan Program Aplikasi  Konstruksi  Dinding  Penahan
Tanah  Untuk  Kondisi  Gempa  Dengan Visual  Basic 6.0.  Jurnal  Rekayasa  Sipil (JRS-Unand), 8(2), 75. https://doi.org/10.25077/jrs.8.2.75-
84.2012