## Analisis Biaya Konstruksi Balok Beton Gradasi dengan Penggunaan Tulangan Maksimum

## M. Mirza Abdillah Pratama
Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang, Indonesia E-mail: mirza.abdillah.ft@um.ac.id
Received 03 May 2021; Reviewed 16 July 2021; Accepted 03 August 2021 Journal Homepage: http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering

## Abstract
Reinforced concrete beam design using maximum reinforcement should be avoided because of the risk of brittle failure. However, structural designer often encounter design limitations for designing elements with minimal dimensions so that the use of the maximum reinforcement ratio is unavoidable. The structural designer should quarantee that the value of the tensile reinforcement strain exceeds its yield point when it experiences a failure. In this study, the author intend to further analyze the cost  analysis  of  the  resulting  performance  of  graded  concrete  beams  with  the  maximum  use  of reinforcement. The beams were designed with sizes 1720 x 130 x 260 mm and 1400 x 130 x 195 mm, and were tested using the four-point bending method. The results showed that 1) With a dimension ratio  of  2/3,  an  additional  construction  cost  of  3.69%  would  increase  the  beam  performance  by 3.57% if the rebars were designed with the respect to the lowest concrete strength; 2) The application of  concrete  gradation  in  beams  can  reduce  work  costs  by  up  to  25.32%  with  a  performance compensation of 33.91% for beams with a dimension ratio of 1/2 which are designed with the respect to the highest concrete strength. 3) Graded concrete beam can optimize the cost of the work without significantly  compensating  for  the  structural  performance,  especially  at  maximum  reinforcement usage.
Keywords: reinforced concrete beam; graded concrete beam; maximum load; cost

## Abstrak
Desain tulangan maksimum merupakan konsep desain yang harus dihindari karena risiko terhadap kegagalan getas. Namun demikian, perencana struktur kerap kali mendapati batasan desain untuk merancang  elemen  dengan  dimensi  minimalis  sehingga  penggunaan  rasio  tulangan  maksimum menjadi tidak terhindarkan. Hal tersebut masih diperkenankan dengan tetap memperhatikan nilai regangan  tulangan  tarik  agar  melampaui  titik  lelehnya  ketika  mengalami  kegagalan.  Pada penelitian  ini,  penulis  bermaksud  untuk  menganalisis  lebih  lanjut  terkait  analisis  biaya  terhadap kinerja yang dihasilkan dari balok beton gradasi dengan penggunaan tulangan maksimum. Balok didesain dengan ukuran 1720 x 130 x 260 mm dan 1400 x 130 x 195 mm, dan diuji lentur dengan metode  four  point  bending.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  1)  Dengan  rasio  dimensi  2/3, penambahan  biaya  konstruksi  sebesar  3.69%  akan  meningkatkan  kinerja  balok  sebesar  3.57% apabila  pembesiannya  didesain  terhadap  mutu  beton  terendahnya;  2)  Penerapan  gradasi  mutu dapat  menurunkan  biaya  pekerjaan  hingga  25.32%  dengan  kompensasi  kinerja  sebesar  33.91% pada  balok  dengan  rasio  dimensi  1/2  yang  pembesiannya  didesain  terhadap  mutu  beton tertingginya; 3) Balok gradasi dapat mengoptimasi biaya pekerjaan tanpa mengkompensasi kinerja struktur secara signifikan khususnya pada penggunaan tulangan maksimum.
Kata kunci : balok beton gradasi, tulangan maksimum, kapasitas beban, biaya

## 1. Pendahuluan
Teknologi  bidang  konstruksi  telah  mengalami  perkembangan  pesat.  Hal  tersebut  mendorong adanya  upaya  penyesuaian  dalam  hal  kualitas,  material,  ekonomi,  serta  faktor  keamanan  yang diberlakukan  dalam  desain  struktur.  Balok  beton  bertulang  merupakan  elemen  struktur  yang berperan dalam menahan beban eksternal dan berat sendiri, dalam bentuk momen dan gaya geser. Pada tahapan desain, tegangan lentur yang terjadi pada balok menjadi parameter dalam penetapan dimensi  penampang  balok.  Penentuan  dimensi  balok  diharapkan  mampu  memikul  beban  secara optimal  sehingga  tercapai  balok  yang  memenuhi  servisabilitas  yang  sesuai  dengan  standar  yang berlaku.  Penentuan  dimensi  balok  tersebut  harus  mempertimbangkan  kinerja  dan  biaya,  di  mana balok dirancang dengan kekuatan sesuai kebutuhan namun tetap mengupayakan biaya pelaksanaan yang ekonomis.
Kurda  (2019)  mengatakan  bahwa  untuk  menghasilkan  desain  yang  ekonomis  diperlukan  proses optimasi. Dalam desain balok beton bertulang, optimasi dapat dilakukan dengan berbagai alternatif di  antaranya  dengan  desain  penampang  ramping  dan  penggunaan  tulangan  dalam  ambang maksimum.  Harapannya,  dapat  diperoleh  harga  pekerjaan  struktur  yang  murah,  namun  tetap memenuhi  faktor  keamanan  yang  disyaratkan.  Dalam  hal value  engineering ,  diperlukan  proses desain  yang  panjang  dengan  berbagai  pertimbangan  guna  mampu  mengoptimalkan  pengeluaran biaya  suatu  proyek  infrastruktur.  Pemilihan  material  turut  mengambil  peran  dalam  penentu keberhasilan  implementasi  di  suatu  proyek.  Melalui value  engineering ,  diharapkan  pengeluaran biaya  dapat  dihemat  tanpa  menimbulkan  permasalahan  lingkungan. Value  engineering berfokus pada  seluruh  biaya  pengeluaran  proyek  infrastruktur  untuk  mewujudkan  suatu  konstruksi  yang berkelanjutan  (Raheem,  2018).  Wao  et al. (2016)  telah  melakukan  penelitian  yang  berfokus  pada kemampuan value  engineering untuk  menangani  masalah  lingkungan . Hasil  yang  didapat  yaitu value engineering mampu menghemat biaya konstruksi hingga 30%.
Perencanaan  berdasarkan  kondisi  tulangan  maksimum  adalah  hal  yang  paling  dihindari  karena  di samping  biaya  pekerjaan  yang  tergolong  tinggi,  juga  struktur  cenderung  mengalami  kegagalan getas. Kegagalan getas tersebut terjadi karena tidak tercapainya kelelehan pada tulangan tarik dan ditandai  dengan  keruntuhan  pada  beton  serat  tekan  secara  prematur.  Pada  balok  beton  gradasi, penggunaan  mutu  beton  rendah  pada  serat  tarik  balok  diharapkan  mampu  mengarahkan  baja tulangan untuk mencapai kelelehannya. Sementara, mutu beton tinggi pada serat tekan balok  dapat memberikan  penguatan  kinerja  balok  saat  memasuki  fase  pasca  leleh  hingga ultimate ,  sehingga kekakuan  balok  tidak  menurun  secara  tiba-tiba  dan  terkendali  dengan  lebih  baik  dibandingkan dengan balok beton normal.
Pada  penelitian  ini,  penulis  bermaksud  untuk  menganalisis  lebih  lanjut  terkait  analisis  biaya terhadap kinerja yang dihasilkan dari balok beton gradasi dengan penggunaan tulangan maksimum. Hal  tersebut  disebabkan,  pada  saat  pelaksanaan  di  lapangan,  kerap  kali  dijumpai  adanya  batasan penggunaan  dimensi  balok  yang  menyebabkan  penggunaan  rasio  tulangan  mendekati  batas maksimum  untuk  mengimbangi  kebutuhan  kapasitas  struktur.  Sejauh  ini,  masih  belum  dijumpai penelitian terkait balok beton gradasi dengan penggunaan tulangan maksimum. Melalui karya ini, penulis  akan  memberikan  gambaran  perilaku  balok  beton  gradasi  yang  didesain  menggunakan tulangan maksimum dan dikomparasikan terhadap balok beton normal beserta pertimbangan biaya pelaksanaannya.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1. Pembuatan Spesimen
Spesimen  yang  diuji  dalam  penelitian  ini  dibagi  menjadi  2  jenis,  yaitu  spesimen  kontrol  dan spesimen  balok  gradasi.  Masing-masing  jenis  spesimen  terbagi  kembali  menjadi  dua,  yaitu spesimen dengan ukuran 1720 x 130 x 240 mm dan spesimen balok ukuran 1400 x 130 x 195 mm. Pemilihan  kedua  dimensi  balok  tersebut  dipertimbangkan  berdasarkan  desain rencana  balok  yang erat  kaitannya  dengan handling pembuatan  dan  pengujian  spesimen  balok  di  laboratorium.  Hal yang  diperhatikan  dalam  hal  ini  adalah  berat  spesimen  dan  kapasitas  alat  yang  digunakan  saat pengujian.
Pada  Tabel  1,  kode  GRA  adalah  spesimen  balok  gradasi  dan  REF  menunjukkan  spesimen  balok kontrol. Kode 1/2 menunjukkan bahwa balok didesain dengan lebar balok 130 mm dan tinggi balok 260 mm, sedangkan balok dengan kode 2/3  didesain dengan lebar balok 130 mm dan tinggi balok 195  mm.  Untuk  kode  20,  menunjukkan  spesimen  didesain  terhadap  mutu  20  MPa  dan  kode  40 menunjukkan bahwa balok didesain terhadap mutu 40 MPa. Detail pengelompokan spesimen yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1. Spesifikasi Spesimen Uji
Penulangan balok pada pengujian eksperimental ini dibedakan menjadi empat jenis. Pada spesimen GRA1/2  20  dan  REF1/2  20,  tulangan  pada  area  tumpuan  yang  digunakan  terdiri  dari  konfigurasi tulangan  2  D6  dan  2  D12.  Berbeda  dengan  spesimen  GRA1/2  40  dan  REF1/2  40,  konfigurasi tulangan  yang  digunakan  yaitu    2  D16,  2  D16  dan 2 D19.  Spesimen  GRA2/3  20  dan  REF2/3 20 menggunakan  tulangan  2  D10  dan  2  D12,  sedangkan  spesimen  GRA2/3  40  dan  REF2/3  40 menggunakan  konfigurasi  tulangan  2  D6,  2  D16  dan  2  D19.  Lebih  jelasnya  terkait  desain penulangan balok dapat dilihat pada Gambar 1 hingga Gambar 4.
Gambar 1. Dimensi Balok dan Detail Penulangan (REF1/2 20 and GRA1/2 20)
Kode Spesimen Tinggi (mm) Lebar (mm) Panjang Bentang (mm) Mutu Beton (MPa) GRA1/2 20 260 130 1720 20-40 GRA1/2 40 260 130 1720 20-40 GRA2/3 20 195 130 1400 20-40 GRA2/3 40 195 130 1400 20-40 REF1/2 20 260 130 1720 20 REF2/3 20 REF1/2 40 260 195 130 130 1720 1400 20 40 REF2/3 40 195 130 1400 40
Gambar 2. Dimensi Balok dan Detail Penulangan (REF1/2 40 and GRA1/2 40)
Gambar 3. Dimensi Balok dan Detail Penulangan (REF2/3 20 and GRA2/3 20)

## Gambar 4. Dimensi Balok dan Detail Penulangan (REF2/3 40 and GRA2/3 40)

## 2.2. Mutu Beton
Mutu  beton  yang  digunakan  adalah  mutu  beton  20  MPa  dan  mutu  beton  40  MPa.  Pada  beton gradasi,  kedua  mutu  digunakan  di  dalam  satu  spesimen  yang  sama,  dengan  perbandingan  antara mutu beton 20 MPa dengan mutu beton 40 MPa adalah 1:1, di mana mutu beton 20 MPa diletakkan pada serat tarik dan mutu beton 40 MPa di bagian serat tekan balok. Pemilihan  mutu beton 20 MPa dan  mutu  beton  40  MPa  pada  spesimen  balok  didasarkan  atas  pertimbangan  dan  evaluasi  hasil penelitian beton gradasi di tahun sebelumnya. Pada penelitian balok beton gradasi yang dilakukan oleh  Pratama  (2019),  mutu  beton  yang  digunakan  tidak  memiliki  rentang  mutu  beton  yang  jauh, selisih  mutu  beton  tertinggi  dengan  mutu  beton  terendahnya  hanya  terpaut  5  MPa  saja,  sehingga adanya pengaruh disparitas mutu beton pada serat tarik dan serat tekan balok masih bias dan perlu dievaluasi kembali dengan menggunakan mutu beton yang memiliki selisih yang signifikan. Oleh karena  itu,  pada  penelitian  ini,  mutu  beton  serat  tarik  dan  mutu  beton  serat  tekannya  didesain dengan perbedaan selisih mutu beton yang jauh, yaitu dengan selisih mutu beton sebesar 20 MPa. Pada  spesimen  balok  beton  gradasi,  mutu  beton  20  MPa  dituangkan  terlebih  dahulu  di  dasar permukaan  balok  hingga  mencapai  setengah  dari  tinggi  balok.  Kemudian,  dilanjutkan  dengan menuang mutu beton 40 MPa di atas mutu beton 20 MPa seperti pada Gambar 5.
Gambar 5. Pencetakan Spesimen Balok Beton Gradasi (a) Lapisan beton mutu 20 MPa; (b)

## Lapisan beton mutu 40 Mpa

## 2.3. Metode Mencetak Balok
Pada  penelitian  yang  telah  dilakukan  Purnamasari  (2015),  dilakukan  empat  jenis  metode  dalam mencetak  balok,  yaitu:  1)  Tanpa  pemadatan;  2)  Penggetaran  akhir;  3)  Pemadatan    penggetaran bertahap    atau    vibrasi    bertahap  serta  4)  Tamping  bertahap.  Teknik  pemadatan  yang  dilakukan pada  spesimen  gradasi  maupun  spesimen  kontrol  pada  penelitian  ini  yaitu  dengan mengkombinasikan teknik pemadatan tamping bertahap dan pemadatan dengan menggunakan palu karet  (Gambar  6).  Teknik  pemadatan  ini  merujuk  pada  Standar  Nasional  Indonesia    2493  Tahun 2011.  Tujuan  dari  teknik  pemadatan  tamping  bertahap  adalah  agar  massa  beton  mampu  mengisi celah  antar  tulangan,  sedangkan  tujuan  dari  penggunaan  palu  karet  dalam  proses  pemadatan spesimen balok yaitu bertujuan untuk meminimalisir adanya gelembung udara pada sisi luar balok yang  berhadapan  dengan  permukaan  bekisting,  harapannya  diperoleh  permukaan  spesimen  yang rata. Palu karet yang digunakan pada teknik pemadatan penelitian ini yaitu palu karet seberat 0.6 kg ±  0.2  kg.  Pemadatan  dengan  menggunakan  palu  karet  dilakukan  sebanyak  10-15  kali  per-titik. Pengetokan palu karet dilakukan arah  memanjang  dilakukan setiap  jarak  20 cm.
(a) (b)
Gambar 6. (a) Teknik Pemadatan Tamping Bertahap (b) Teknik Pemadatan dengan Palu Karet

## 2.4. Pengujian Lentur Balok
Seluruh  spesimen  balok  yang  telah  dicetak  dan  di- curing selama  28  hari  dengan  menggunakan karung  basah,  kemudian  diuji  secara  eksperimental  di  Laboratorium  Struktur,  Universitas  Negeri Malang  dengan  metode  pengujian four-point  bending .  Sebelumnya,  seluruh  spesimen  balok  dicat
dengan  warna  putih  dan  diberikan  grid  menggunakan  tinta  hitam  untuk  memudahkan  dalam pengamatan  retak.  Balok  diletakkan  di  atas  tumpuan loading  frame ,  dan  dipasang  instrumen pengujian seperti pompa hidrolik, load cell, spreader beam, dan dial gauge. Pembebanan dilakukan secara  manual  dan  terkontrol  melalui loading  jack.  Spreader  beam dalam  setting  pengujian  ini berfungsi  untuk  membagi  beban  terpusat  1  (satu)  titik  menjadi  2  (dua)  buah  beban  terpusat sehingga membentuk pembebanan 4 (empat) titik ( four point bending ). Selama pembebanan, nilai defleksi  dicatat  melalui  pembacaan dial  gauge untuk  setiap  peningkatan  beban  yang  diberikan hingga  spesimen  balok  mengalami  keruntuhan.  Lebih  lanjut, setting pengujian  lentur  balok ditunjukkan pada Gambar 7.

## Gambar 7. Setup Pengujian Lentur Balok

## 2.5. Perhitungan Biaya
Perhitungan biaya pada spesimen balok merujuk pada Standar Harga Satuan Pekerjaan Konstruksi Pemerintah  Kota  Malang  Tahun  2011.  Penggunaan  Standar  Harga  Satuan  Pekerjaan  Konstruksi Pemerintah  Kota  Malang  didasarkan  atas  tempat  berlangsungnya  penelitian.  Spesifikasi  harga satuan yang ditinjau, yaitu pada penggunaan tulangan serta mutu beton yang digunakan, baik mutu beton  20  MPa  maupun  mutu  beton  40  MPa.  Setiap  tinjauan  item,  harga  yang    digunakan  yaitu dihitung  per  1  m 3 .  Harga  tulangan  diperoleh  dari  pendekatan  yang  dilakukan  dengan mengkonversikan  harga  tulangan  per  kg,  yaitu  Rp  13,191/kg  dikalikan  dengan  berat  isi  tulangan yaitu  7850  kg/m 3 sehingga  diperoleh  harga  tulangan per m 3 .  Untuk  spesifikasi harga  satuan  yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.

## Tabel 2. Spesifikasi Harga Satuan
No Spesifikasi Satuan Harga Satuan (Rp Juta) 1 Tulangan m 3 103,55 2 Mutu Beton 20 MPa m 3 0,95 3 Mutu Beton 40 MPa m 3 1,51

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Uji Kuat Tarik Tulangan Baja
Pengujian  kuat  tarik  tulangan  baja  dilakukan  dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM).  Tulangan  baja  yang  digunakan  yaitu  tulangan  baja  polos  diameter  6  mm  untuk  tulangan sengkang, dan diameter 6 mm, 10 mm, 12 mm, 16 mm, dan 19  mm untuk tulangan pada bagian serat  tarik  balok.  Jumlah    sampel  masing-masing  tulangan  yaitu  dua  buah  tulangan.  Standar Nasional  Indonesia  07-2529  Tahun  1991  terkait  Metode  Pengujian  Kuat  Tarik  Baja  Beton menyatakan bahwa tulangan yang diameternya melebihi 15 mm, maka perlu dilakukan pembubutan terlebih  dahulu  sebelum  dilakukan  pengujian  kuat  tarik.  Spesimen  dengan  ukuran ∅ 16  mm dilakukan pembubutan di tengah bentang sebesar 40 mm, sedangkan spesimen dengan ukuran ∅ 19 mm  dilakukan  pembubutan  di  tengah  bentang  sebesar  70  mm . .  Tabel  terkait  pendefinisian  notasi benda uji tulangan baja dapat dilihat pada Tabel 3, sedangkan hasil uji kuat tarik baja dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 8.
Tabel 3. Pendefinisian Notasi Benda Uji Tulangan Baja
Tabel 4. Data Hasil Uji Tarik Tulangan Baja
Kode Benda Uji Keterangan ST-6A Baja tulangan dengan ukuran ∅ 6 untuk kode benda uji A ST-6B Baja tulangan dengan ukuran ∅ 6 untuk kode benda uji B ST-10A Baja tulangan dengan ukuran ∅ 10 untuk kode benda uji A ST-10B Baja tulangan dengan ukuran ∅ 10 untuk kode benda uji B ST-12A Baja tulangan dengan ukuran ∅ 12 untuk kode benda uji A ST-12B Baja tulangan dengan ukuran ∅ 12 untuk kode benda uji B ST-16A Baja tulangan dengan ukuran ∅ 16 untuk kode benda uji A ST-16B Baja tulangan dengan ukuran ∅ 16 untuk kode benda uji B ST-19A Baja tulangan dengan ukuran ∅ 19 untuk kode benda uji A ST-19B Baja tulangan dengan ukuran ∅ 19 untuk kode benda uji B Kode Benda Uji Beban Leleh Beban Ultimate Reg. Leleh Reg. Ultimate Teg. Leleh Teg. Ultimate Rerata Teg. Leleh Rerata Teg. Ultimate (kN) (kN) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) ST-6A 10.19 14.53 0.004 0.210 366.23 522.50 352.71 507.54 ST-6B 9.37 13.61 0.001 0.172 339.20 492.59 ST-10A 27.79 41.92 0.003 0.242 374.40 564.74 379.53 570.40 ST-10B 28.56 42.79 0.003 0.201 384.67 576.46 ST-12A 36.98 56.16 0.003 0.201 343.80 522.15 345.82 517.30 ST-12B 38.12 56.16 0.003 0.201 347.84 512.46 ST-16A 40.62 62.08 0.004 0.230 206.56 315.72 201.91 312.19 ST-16B 38.01 59.48 0.003 0.189 197.26 308.66 ST-19A 53.66 81.16 0.002 0.179 200.85 303.57 200.85 313.02 ST-19B 53.66 86.10 0.003 0.172 200.85 322.28

## 3.2. Kuat Tekan Silinder Beton
Pengujian  kuat  tekan silinder beton  dilakukan  dengan menggunakan Universal Testing Machine (UTM) dan Compression Testing Machine (CTM). Jumlah  sampel masing-masing mutu yaitu tiga buah silinder beton. Kuat  tekan yang  direncanakan,  yaitu  menggunakan  mutu  beton  20  MPa dan  40  MPa. Pengujian kuat tekan pada spesimen beton silinder yang berumur 28 hari dilakukan untuk  mengetahui  kekuatan  aktualnya.  Seluruh  spesimen  silinder  beton  diberi  kode  CL.  Makna angka 20 dan 40 menunjukkan jenis material mutu beton yang digunakan pada spesimen. Kode A, B  dan  C  digunakan  sebagai  pembeda  antara  spesimen  satu  dengan  yang  lainnya  pada  satu  jenis mutu beton. Hasil  pengujian  kuat  tekan  beton  silinder dapat dilihat pada Tabel 5.

## Tabel 5. Data Hasil Uji Kuat Tekan Silinder

## 3.3. Capaian Beban Balok
Data  berupa  bacaan  beban  diperoleh  dari    uji    lentur    secara four  point  bending .  Dari  hasil pengujian  spesimen,  data  yang  akan  dikaji  adalah  nilai  beban  saat  kondisi ultimate .  Pengujian lentur  balok  dilakukan  secara  eksperimental  di    Laboratorium    Struktur    Jurusan    Teknik  Sipil Gedung D19 Universitas Negeri Malang.

## Tabel 6. Capaian Beban Ultimate Balok
Berdasarkan Tabel 6, dijumpai balok GRA1/2 40 pada kondisi ultimate memiliki kapasitas beban 10.15% lebih besar jika dibandingkan dengan GRA1/2 20. Capaian beban GRA2/3 40 melampaui balok GRA2/3 20 dengan selisih persentase sebesar 17.65%. Peningkatan rasio penulangan balok berbanding  lurus  terhadap  capaian  beban  yang  dihasilkan.  Hal  tersebut  sesuai  dengan  penelitian Tee  at  al.  (2016),  di  mana  adanya  peningkatan  rasio  tulangan  mengakibatkan  peningkatan  hasil capaian beban spesimen balok. Perolehan beban tertinggi dicapai oleh balok yang didesain dengan
Nama Spesimen Sampel Beban Maksimum Kuat Tekan Rerata Kuat Tekan (kN) ( MPa ) ( MPa ) Beton Silinder 20 MPa CL-20A 340.8 20.41 21.23 CL-20B 381.3 21.57 CL-20C 383.7 21.70 Beton Silinder 40 MPa CL-40A 720 40.73 40.73 CL-40B 738 41.75 CL-40C 702 39.71 Kelompok Kode Beban Ultimate (kN) Persentase Beban (%) Gradasi GRA1/2 20 107.98 +10.15 GRA1/2 40 118.94 GRA2/3 20 66.46 +17.65 GRA2/3 40 78.19 Kontrol REF1/2 20 79.88 +99.38 REF1/2 40 159.27 REF2/3 20 64.09 +56.33 REF2/3 40 100.19
menggunakan  rasio  penulangan  sebesar  4.06%.  Dengan  semakin  meningkatnya  nilai  rasio tulangan,  maka  semakin  berkurang  nilai  tegangan  yang  terjadi  pada  spesimen  balok.  Dengan semakin berkurangnya nilai tegangan, maka mekanisme keruntuhan spesimen balok juga semakin lambat.

## 3.4. Analisis Cost Benefit Spesimen Balok
Desain balok dengan rasio dimensi 2/3 mampu meningkatkan kinerja balok sebesar 3.57% dengan penambahan biaya sebesar 3.69%. Peningkatan kinerja dan penambahan biaya tersebut ditunjukkan oleh  spesimen  dengan  rasio  dimensi  2/3  yang  pembesiannya  dirancang  terhadap  mutu  beton terendah,  yaitu  mutu  beton  20  MPa.  Dijumpai  balok  dengan  rasio  dimensi  2/3  lebih  banyak diaplikasikan  di  lapangan.  Saleem  (2010)  menginvestigasi  pengaruh  variasi  dimensi  balok  dalam rangka memperoleh desain balok yang ekonomis. Tinjauan pada penelitian Saleem (2010) berfokus pada  balok  yang  kerap  diimplementasikan  di  lapangan  yaitu  balok  dengan  rasio  dimensi  1/3  dan 2/3. Dari segi arsitektural, kelebihan yang dimiliki balok dengan rasio dimensi 2/3 yaitu balok akan memberikan  tinggi  antar  lantai  yang  lebih  lega.  Pelaksana  kontruksi  juga  dapat  menempatkan pemasangan  tulangan  yang  lebih  banyak  pada  arah  horizontal  sehingga  tidak  diperlukan  jumlah lapis  tulangan  yang  lebih  banyak.  Lapis  tulangan  itu  sendiri  dapat  mengurangi  lengan  gaya  yang nantinya akan mengurangi momen kapasitas balok yang dirancang. Berdasarkan data analisis beban dan  biaya  (Tabel  7),  adanya upgrade spesimen  kontrol  ke  spesimen  gradasi  menyebabkan peningkatkan  biaya  dan  kinerja  balok  secara  proporsional.  Penerapan  balok  gradasi  dapat mengakomodasi  peningkatan  kinerja  tanpa  perlu  mengubah  dimensi  elemen  sehingga  diperoleh dimensi  struktur  yang  tetap,  namun  dengan  perolehan  benefit  berupa  peningkatan  kinerja  yang selaras  dengan  peningkatan  biaya  yang  dialokasikan.  Guna  memvalidasi  temuan  terkait peningkatkan biaya dan kinerja balok yang proporsional, penelitian ini dapat dikembangkan dengan memvariasikan mutu beton rendah dan mutu beton tinggi pada balok beton gradasi.

## Tabel 7. Persentase Perbandingan Cost Benefit Spesimen Balok Gradasi dengan Balok Kontrol
Selanjutnya,  penerapan  gradasi  mutu  dapat  menurunkan  biaya  pekerjaan  hingga  25.32%  dengan kompensasi  kinerja  sebesar  33.91%  pada  balok  dengan  rasio  dimensi  1/2  yang  pembesiannya didesain terhadap mutu beton tertingginya. Perkembangan saat ini, upaya dalam mengurangi biaya pekerjaan  konstruksi masih  tetap  dilakukan.  Tinggi penampang minimum  tidak memberikan  efek pengurangan biaya pekerjaan konstruksi, terutama apabila desain panjang bentang balok terbilang kecil.  Dalam  riset  milik  Saleem  (2010)  juga  disebutkan  bahwa,  spesimen  balok  dengan  tulangan rangkap  tidak  selalu  memberikan  alokasi  biaya  yang  lebih  rendah  jika  dibandingkan  tulangan tunggal.  Adanya  penurunan  rasio  lebar  penampang  terhadap  tinggi  (b/h)  berpeluang  menurunkan
Kode Beban Ultimate Biaya / m 3 (Rp Juta) Persentase (%) Rasio % 𝐁𝐞𝐛𝐚𝐧 % 𝐁𝐢𝐚𝐲𝐚 Beban Biaya GRA1/2 20 107.98 6.78 +26.02 +35.17 0.11 REF1/2 20 79.88 6.52 GRA1/2 40 118.94 17.83 -33.91 -25.32 0.05 REF1/2 40 159.27 18.06 GRA2/3 20 66.46 7.42 +3.57 +3.69 1.02 REF2/3 20 64.09 7.15 GRA2/3 40 78.19 17.78 -28.14 -21.95 0.06 REF2/3 40 100.19 18.02
biaya  pekerjaan  konstruksi.  Berdasarkan  referensi  lain,  Kurda  (2019)  mengatakan  bahwa  dalam mencapai hasil yang paling ekonomis diperlukan proses-proses optimasi. Harapannya suatu elemen struktur yang dalam hal ini berupa balok dapat didesain dengan harga struktur yang murah namun tetap memenuhi adanya faktor keamanan suatu elemen struktur bangunan.
Hingga saat ini belum ada standar yang menjadi dasar perancangan balok beton gradasi sehingga hingga  saat  ini  karakterisasi  perilaku  balok  gradasi  masih  terus  diinvestigasi  lebih  lanjut. Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan,  upaya  peningkatan  kinerja  elemen  struktur  balok dengan tulangan maksimum dapat dilakukan dengan mendesain balok dengan rasio dimensi ½ dan tulangan  dirancang  terhadap  mutu  beton  tertingginya.  Konsep  perancangan  tersebut  akan memberikan  peningkatan  kinerja  yang  proporsional  terhadap  tambahan  biaya  yang  dialokasikan, dengan tetap mempertahankan dimensi elemen eksisting. Perlu digarisbawahi bahwa, fokus riset ini hanya terbatas pada kajian balok beton gradasi yang didesain amenggunakan tulangan maksimum. Hasil  berbeda  dimungkinkan  diperoleh  apabila  kajian  dilakukan  terhadap  kondisi  tulangan minimum. Oleh karena itu, kajian lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi hal tersebut.

## 4. Kesimpulan
Dari  hasil  penelitian  ini,  dapat  disimpulkan  bahwa  dengan  rasio  dimensi  2/3,  penambahan  biaya konstruksi  sebesar  3.69%  akan  meningkatkan  kinerja  balok  sebesar  3.57%  apabila  pembesiannya didesain  terhadap  mutu  beton  terendahnya.  Penerapan  gradasi  mutu  dapat  menurunkan  biaya pekerjaan  hingga  25.32%  dengan  kompensasi  kinerja  sebesar  33.91%  pada  balok  dengan  rasio dimensi  1/2  yang  pembesiannya  didesain  terhadap  mutu  beton  tertingginya. Penelitian  dapat dikembangkan dengan pengembangan objek penelitian berupa desain balok dengan memvariasikan mutu  beton  rendah  dan  mutu  beton  tinggi  pada  balok  beton  gradasi. Penelitian  ini  dapat dimodifikasi  dengan  melakukan  investigasi    desain  balok  bertulangan  minimum  guna menginvestigasi kinerja balok serta total biaya yang harus dikeluarkan.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Universitas  Negeri  Malang  yang  telah  memberikan dukungan  pendanaan  yang  disalurkan  melalui  Lembaga  Penelitian  dan  Pengabdian  kepada Masyarakat  (LP2M)  berupa  hibah  penelitian  PNBP  Universitas  Negeri  Malang  Tahun  2020. Penulis  juga  mengucapkan  terimakasih  kepada  seluruh  pihak  yang  telah  membantu  demi kelancaran  penelitian  ini,  baik  dari  rekan  sejawat,  tenaga  pendidik  Laboratorium  Struktur Universitas Negeri Malang dan seluruh pihak yang turut membantu demi terlaksananya  penelitian ini.

## Daftar Pustaka
Building  code  requirements  for  structural  plain  concrete  (ACI  318.1-83)  and  commentary.
(1985). International  Journal  of  Cement  Composites  and  Lightweight  Concrete,  7(1),
60. doi:10.1016/0262-5075(85)90032-6
Ashour,  S.  A.  (2000). Effect  of  compressive  strength  and  tensile  reinforcement  ratio  on  flexural behavior  of  high-strength  concrete  beams. Engineering  Structures,  22(5),  413– 423. doi:10.1016/s0141-0296(98)00135-7
Kurda, R., de Brito, J., & Silvestre, J. D. (2019). CONCRETop - A multi-criteria decision method for  concrete  optimization. Environmental  Impact  Assessment  Review,  74,  73– 85. doi:10.1016/j.eiar.2018.10.006
Mohammed,  A.  A.,  K.  Assi,  D.,  &  Abdulrahman,  A.  S.  (2017). Behavior  of  Concrete  Beams Reinforced  with  Low  Ratio  of  Steel  Reinforcement .  Journal  of  Structural  EnginEEring  Vol. 45,  No. 3
Pratama,  M.  M.  A.,  Vertian,  T.,  Umniati,  B.  S.,  Yoh.,  W.  H.  (2019). Flexural  behaviour  of  the functionally  graded  concrete  beams  using  two-layers  and  three-layers  configuration. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
Purnamasari, D. (2019). Pengaruh Tekik Pemadatan terhadap Kuat Lentur Balok Beton Gradasi . Skripsi tidak diterbitkan. Fakultas Teknik Universitas Negeri Malang
Abdel-Raheem,  M.,  Burbach,  V.,  Abdelhameed,  A.,  Sanchez,  G.,  &  Navarro,  L.  (2018). Value Engineering  and  Its  Applications  in  Civil  Engineering. Construction  Research  Congress 2018. doi:10.1061/9780784481295.027
Saleem,  K.,  &  Abdul-Razzaq.  (2010). Decision  Making  To  Identify  Section  Dimensions  that Produce  Economic  Design  For  Reinforced  Concrete  Beams. First  Engineering  Scientific Conference College of Engineering University of Diyala 22-23 December 2010, pp. 268-285
HSPK Pemerintah Kota Malang. (2011). Analisa Harga Satuan Pekerjaan Konstruksi Pemerintah Kota Malang Tahun 2011
SNI  07-2529.  (1991). Standar  Nasional  Indonesia  ( SNI )  07-2529  Tahun  1991  terkait  Metode Pengujian Kuat Tarik Baja Beton
SNI 2847:2019. (2019). Standar Nasional Indonesia ( SNI ) 2847:2019 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung
Wao,  J.  O.  (2017). Value  Engineering  Evaluation  Method  for  Sustainable  Construction. AEI 2017 . doi:10.1061/9780784480502.091