Perancangan Balok Beton Bertulang

Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP20001
Perancangan Balok Beton Bertulang dengan SAP20001
Wiryanto Dewobroto (http://sipil-uph.tripod.com)2

Makalah ini membahas detail langkah-langkah perancangan balok beton bertulangdengan SAP2000 , sekaligus perbandingan desain dengan secara manual pada problem yang sama. Terbukti dengan merubah parameter faktor reduksi kekuatan maka hasil program sesuai dengan Code Indonesia (SK SNI T-15-1991-03). Perancangan struktur tahan gempa yang mensyaratkan daktailitas secara khusus telah ditetapkan sebagai nilai default pada perancangan rangka beton bertulang, sehingga untuk struktur rangka biasa (beban gravitasi) maka fasilitas default tersebut perlu dinon-aktifkan, jika tidak maka hasilnya tidak ekonomis (boros).

Pendahuluan

Program komputer rekayasa (SAP2000, GT-Strudl, ANSYS, dll) berbeda dengan program komputer umum (EXCEL, AutoCAD, Words, dll) , karena pengguna dituntut untuk memahami latar belakang metoda maupun batasan dari program tersebut. Developer program secara tegas menyatakan tidak mau bertanggung jawab untuk setiap kesalahan yang timbul dari pemakaian program. Umumnya manual yang melengkapi program cukup lengkap , bahkan terlalu lengkap (baca: sangat tebal) sedangkan semakin hari program yang dibuat menjadi semakin mudah digunakan tanpa harus membaca manual maka mempelajari secara

mendalam materi manual program sering terabaikan. Oleh karena itu dengan disajikannya contoh penyelesaian program dan hitungan manual pembanding yang detail tetapi ringkas tentu sangat berguna. Desain Penampang dengan SAP2000 Program SAP2000 menyediakan fitur dan modul terintegrasi yang lengkap untuk desain struktur baja dan beton bertulang. Pengguna diberi kemudahan untuk membuat, menganalisis, dan memodifikasi model struktur yang direncanakan dengan memakai user interface yang sama. Dalam lingkungan pemakaian yang interaktif maka dapat dievalusi penampang struktur berdasarkan design-code internasional seperti: U.S.A (ACI 1999, AASHTO 1997), Canadian (CSA 1994),British (BSI 1989), European (CEN 1992), dan New Zealand (NZS 3101-95). Fasilitas perancangan berdasarkan design-code yang baku ternyata tidak terlalu kaku karena pengguna mempunyai peluang untuk merubah parameter-parameter tertentu untuk disesuaikan dengan peraturan perencanaan lokal. Sebagai contoh, telah diketahui bahwa peraturan perencanaan beton yang digunakan di Indonesia merupakan derivasi dari ACI 1989 sehingga dengan sedikit penyesuaian ,

1 Jurnal Teknik Sipil - UPH, Vol.1 No.2 Juli 2005.
2 Dosen tetap pada mata kuliah Komputer Rekaya Struktur dan Struktur Beton, di Jurusan
Teknik Sipil , Universitas Pelita Harapan, Lippo Karawaci, Tangerang Perancangan
Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 2

SAP2000 dapat digunakan untuk perancangan struktur beton bertulang berdasar peraturan Indonesia (SK SNI T-15-1991-03). Identifikasi elemen Beam dan Kolom Program SAP2000 adalah program analisa struktur yang didasarkan dari metode elemen hingga , dalam hal tersebut struktur balok atau kolom diidealisaikan sebagai elemen FRAME. Tetapi dalam desain, penampang balok memerlukan tahapan yang berbeda dari penampang kolom sehingga pada saat pemasukan data untuk frame section perlu informasi khusus apakah penampang tersebut digolongkan sebagai balok atau sebagai kolom.

Gambar 1. Identifasi Desain
Catatan : elemen balok jika hanya menerima lentur
dan geser, sedangkan kolom adalah balok yang
menerima gaya aksial yang signifikan, yaitu jika
gaya aksial ultimate >> 0.1f’c Ag (ACI 10.3.3)
Menu di samping dapat diakses dari : Define –
Frame Sections – Modify/Show Sections –
Reinforcement.
Menu sama juga dipakai pada waktu mendefinisikan
lokasi tulangan pada penampang. Bentuk penampang
yang dapat digunakan untuk desain beton bertulang
terbatas hanya pada bentuk Rectangular Section, Tee
Section , atau Circle Section untuk kolom.

Perancangan Balok Beton Bertulang
Asumsi Desain

Program SAP2000 akan menghitung dan melaporkan luas tulangan baja perlu untuk lentur dan geser berdasarkan harga momen dan geser maksimum dari kombinasi beban dan juga kriteria-kriteria perencanaan lain yang ditetapkan untuk setiap Code yang diikuti. Tulangan yang diperlukan tadi akan dihitung berdasarkan titik-titik yang dapat dispesifikasikan dalam setiap panjang element. Semua balok hanya dirancang terhadap momen lentur dan geser pada sumbu mayor saja, sedangkan dalam arah minor balok dianggap menyatu dengan lantai sehingga tidak dihitung. Jika dalam kenyataannya perlu perancangan lentur dalam arah minor (penampang bi-aksial) maka perencana harus menghitung tersendiri, termasuk jika timbul torsi.

Dalam mendesain tulangan lentur sumbu mayor, tahapan yang dilakukan adalah mencari momen terfaktor maksimum (untuk kombinasi beban lebih dari satu) danmenghitung kebutuhan tulangan lenturnya. Penampang balok didesain terhadapmomen positif Mu+ dan momen negatif Mu- maksimum dari hasil momen terfaktorenvelopes yang diperoleh dari semua kombinasi pembebanan yang ada. Momennegatif pada balok menghasilkan tulangan atas, dalam kasus tersebut maka balokselalu dianggap sebagai penampang persegi. Momen positif balok menghasilkan tulangan bawah, dalam hal tersebut balok dapat direncanakan sebagai penampang persegi atau penampang balok-T. Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 3

Untuk perencanaan tulangan lentur, pertama-tama balok dianggap sebagai penampang tulangan tunggal, jika penampang tidak mencukupi maka tulangan desak ditambahkan sampai pada batas tertentu. Dalam perancangan tulangan geser , tahapannya meliputi perhitungan gaya geser yang dapat ditahan beton Vc, kemudian menghitung nilai Vs yaitu gaya geser yang harus dipikul oleh tulangan baja dan selanjutnya jumlah tulangan geser
(sengkang) dapat ditampilkan. Perencanaan struktur tahan gempa memerlukan persyaratan tertentu dan hal tersebut tetap dapat dilakukan SAP2000 jika memakai Code ACI, Canadian, atau New Zealand.
Tahapan Desain
Perancangan balok lentur dibagi dalam tahapan-tahapan sebagai berikut :
• Menentukan Momen Terfaktor Maksimum

Gambar 2. Menu Kombinasi Beban
Momen terfaktor maksimum untuk tulangan
lentur maupun gaya geser terfaktor untuk
sengkang / tulangan geser diperoleh dari
berbagai kombinasi pembebanan (Load
Combination) dari hasil kombinasi Load
Case yang dikalikan dengan faktor beban
sesuai dengan peraturan perencanaan yang
digunakan.
Menu di samping dapat diakses dari : Define
– Load Combination – Add New Combo.
Agar dapat dikombinasi, jangan lupa
mendefinisikan terlebih dahulu Load Case
dengan cara : Define – Static Load Case –
Add New Load.


Gambar 3. Mendefinisikan LOAD CASE
• Menentukan Jumlah Tulangan Lentur Perlu.

Bentuk penampang yang dapat digunakan dalam proses desain ini adalah penampang kotak (Rectangular Section) untuk momen negatif dan momenpositip serta penampang T (Tee Section) untuk momen positip saja. Pada penampang T yang menerima momen negatif maka bagian sayapnya diabaikan dan dianggap sebagai penampang kotak. Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 4

Gambar 4. Mendefinisikan Penampang Balok T

Menu diatas dapat diakses dari : Define – Frame Sections – Add Tee. Untuk penampang kotak maupun lingkaran cara mendefinisikan sama hanya pilihan terakhirnya adalah Add Rectangular dan Add Circle. Informasi data untuk penulangan pada kotak dialog di atas akan ditampilkan dipojok kiri bawah jika material yang dipilih adalah CONC (concrete) . Data

material untuk concrete secara default sudah disediakan oleh program, tetapi tentu saja perlu disesuaikan dengan mutu beton / baja tulangan yang digunakan, untuk itu digunakan menu : Define – Material – CONC – Modify/ Show Material.

Gambar 5. Menetapkan Data Material Untuk Desain

Catatan : jangan lupa Satuan Unit yang digunakan, yang terlihat pada bagian pojok kanan bawah dari tampilan program SAP2000.

Selanjutnya penampang dihitung sebagai penampang tulangan tunggal, tetapi jika ternyata tidak mencukupi (over-reinforced section) maka program akan mencoba menambahkan tulangan tekan dan mendesain ulang sebagai penampang tulangan rangkap. Karena peraturan di Indonesia (SK SNI T-15-1991-03) mengacu peraturan Amerika (ACI 318-89) maka detail perhitungan yang dilakukan program mirip dengan perencanaan umum yang berlaku di Indonesia. Meskipun demikian tentu saja ada perbedaan yaitu pada faktor beban (dapat dirubah pada saat memasukkan beban kombinasi) dan faktor reduksi kekuatan harus

disesuaikan . Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 5

Faktor reduksi kekuatan dapat diubah melalui menu : Option – Preferences –
Concrete – Strength Reduction Factor seperti berikut:

Gambar 6. Parameter ACI 318-99

Selanjutnya untuk memahami perencanaan balok lentur dengan SAP2000 terlebih dahulu akan disajikan contoh perhitungan cara manual dari balok kantilever secara lengkap sampai dengan gambar penulangan, pada cara manual tersebut disajikan juga rumusan yang digunakan yang prinsip kerjanya sama dengan yang ada pada program. Kemudian pada tahap berikutnya disajikan tahapan perancangan dengan program SAP2000 secara detail dan hasilnya juga disajikan sehingga dapat diperoleh gambaran dan pemahaman yang jelas.

Contoh Hitungan Manual Balok

Balok kantilever bentang 3.5 m mempnyai penampang berbentuk persegi, yang memikul beban merata dan beban terpusat terfaktor (dianggap berat sendiri sudah termasuk dalam spesifikasi beban yang diberikan). Jika digunakan mutu beton f’c 28 MPa dan mutu baja tulangan fy 400 MPa (lentur) dan fy 240 MPa (sengkang), desain penulangan menurut SK SNI T-15 1991-03.

Jawab :
1. Dari analisa struktur dapat diperoleh momen dan gaya geser rencana seperti
pada gambar berikut: Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 6


Gambar 7. Pembebanan Kantilever dan Gaya Rencana
2. Hitung tulangan lentur yang diperlukan : (x = 0.0 adalah tumpuan kiri)

3. Hitung φVc dengan memasukkan pengaruh momen :

4. Hitung gaya geser maksimum penampang tanpa sengkang. Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 7

Catatan : φ = 0.6 (geser menurut SK SNI T-15 1991)
5. Gambarkan lokasi sengkang berdasarkan bidang geser yang terjadi


6. Hitung sengkang minimum :


7. Hitung kebutuhan sengkang:


Gambar 8. Tampak Samping dan Potongan Balok Hasil Perancangan Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 8

Contoh Hitungan Komputer Balok
Balok kantilever bentang 3.5 m mempnyai penampang berbentuk persegi, yang
memikul beban merata dan beban terpusat terfaktor (dianggap berat sendiri sudah
termasuk dalam spesifikasi beban yang diberikan).
Jika digunakan mutu beton f’c 28 MPa dan mutu baja tulangan fy 400 MPa (lentur)
dan fy 240 MPa (sengkang), desain penulangan menurut SK SNI T-15 1991-03
dengan bantuan program SAP2000.


Gambar 9. Balok Kantilever yang di Desain
Jawab :
1. Aktifkan program SAP2000, tetapkan Unit Satuan, yaitu kN-m.

2. Susun geometri, misalnya dengan template yang telah disediakan dan
dimodifikasi sesuai dengan model yang diinginkan, caranya :
a) Dari menu : File – New Model from Template dan klik gambar balok
menerus (Beam).
b) Kemudian dari template yang ada dipilih yang paling mendekati misalnya
adalah template Beam untuk balok menerus.
Data di atas diberikan karena secara
default program akan menempatkan
sumbu (0,0) tengah-tengah balok yang
dihasilkan dan sebenarnya yang
diperlukan adalah agar diberikan garis
bantu pada layar (grid-lines) yang sesuai dengan dimensi model.

c) Balok pada hasil template dihapus saja, kemudian grid-lines dimodifikasi
sesuai ukuran yang diharapkan , caranya: Draw – Edit Grid atau klik
double grid-lines, sehingga keluar menu :

Dari menu yang ditampilkan maka grid-lines x= - 3.5 dihapus dan
ditambahkan grid-lines baru yaitu x = 0.75 serta x=1.5. Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 9

d) Dengan grid-lines yang baru tersebut maka akan lebih mudah untuk
menggambar model struktur sebagai berikut :
q =10 kN/m P = 50 kN u
u
P = 50 kN u
0.75
1.50 2.00

3. Melengkapi data geometri dengan data material dan penampang, karena unit
satuan yang digunakan kN-m sedangkan parameter material dalam MPa maka
dalam memasukkan parameter tersebut unit satuannya diubah terlebih dahulu
dengan N-mm.

a) Dari menu: Define – Materials – CONC – Modify / Show Material ,
parameter untuk mutu beton dan tulangan dimasukkan.


b) Dari menu: Define – Frame Sections – Add Rectangular , parameter
dimensi untuk penampang kotak dimasukkan.


c) Selanjutnya type desain (balok atau kolom) serta penempatan tulangan
pada penampang beton tersebut dimasukkan dengan meng-klik tombol
Reinforcement pada menu diatas sehingga kotak dialog Reinforcement
Data ditampilkan :

Data mengenai Reinforcement Overrides for
Ductile Beams adalah yang berkaitan dengan
perencanaan struktur tahan gempa, oleh karena
balok yang direncanakan adalah balok biasa
maka data diatas dapat diabaikan (dibiarkan
bernilai nol).
Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 10

4. Susun data pembebanan.
Beban yang diberikan dalam problem perencanaan di atas sudah dalam bentuk
beban terfaktor, selain itu berat sendiri sudah dimasukkan dalam parameter
beban yang diberikan , maka :
a) Load Case ditetapkan melalui menu : Define – Static Load Case .
Parameter Self Weight Multiplier yang
sebelumnya bernilai 1 (default) diubah
menjadi 0. Hal tersebut menunjukkan
bahwa berat sendiri tidak dimasukkan
pada Load Case bernama LOAD1.
Type beban (misal DEAD pada gambar di atas) tidak berpengaruh
sehingga tidak perlu diubah.

b) Beban merata dimasukkan dalam elemen balok melalui : Assign – Frame
Static Load – Point and Uniform , jangan lupa sebelum mengakses menu

maka unit satuan harus diubah dulu agar
sesuai dengan spesifikasi perencanaan,
selain itu element balok yang akan diberi
beban harus dipilih / ditandai terlebih dulu
dengan mouse.
Catatan : alternatif lain , gunakan


c) Beban terpusat dimasukkan dalam nodal, setelah ditandai (select) dengan

mouse maka beban dapat dimasukkan
melalui : Assign – Joint Static Load –
Forces ,
Catatan : alternatif lain , gunakan


d) Tahap akhir dari pembebanan adalah mendefinisikan kombinasi
pembebanan yang akan dipakai dalam perencanaan penampang.

Karena Load Case hanya satu (LOAD1) dan
sudah terfaktor maka sebenarnya tidak ada
yang bisa dikombinasikan, meskipun demikian
tetap perlu didefinisikan terlebih dahulu,
caranya : Define– Load Combination – Add
New Combo , hingga tampil kotak dialog
seperti pada gambar berikut.

Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 11

e) Selanjutnya beban-beban untuk setiap Load Case yang diberikan pada

elemen batang maupun pada titik nodal dapat di-
tampilkan pada layar komputer untuk keperluan check
ulang melalui : Display – Show Loads – Frames .
Hal tersebut penting karena kadang-kadang tidak
secara sengaja beban dapat terdefinisikan ulang dan
keadaan tersebut hanya dapat diketahui jika
dibandingkan antara nilai yang tercantum pada layar
dengan catatan manual yang ada.


Tabulasi pembebanan pada joint


Tabulasi pembebanan pada elemen
batang


Cara lain checking beban-beban
dapat juga dilakukan melalui :
Display – Show Input Tables –
Loading Data sehingga akan
ditampilkan kotak dialog Display
Loading Options yang akan
menampilkan option pembebanan
apa yang dapat ditampilkan
dalam bentuk tabulasi.
Khusus untuk kasus perencanaan ini maka data beban yang dapat
ditampilkan adalah Joint Forces dan Frame Span Distributed Loads
seperti gambar diatas.

5. Analisa Struktur Balok Kantilever.
Jika geometri , material , penampang dan pembebanan sudah diberikan maka
selanjutnya dapat dilakukan analisa struktur untuk mengetahui deformasi,
gaya-momen pada batang serta reaksi tumpuan yang terjadi. Analisa struktur
dilakukan melalui menu: Analyze – Run .

Catatan : alternatif lain , gunakan tombol



Gambar 10. Diagram Gaya Geser dan Bending Moment Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 12

6. Desain Penampang Balok Kantilever.
Jika proses berjalan baik (dapat ditampilkan Diagram Gaya Geser dan
Bending Moment) maka proses desain penampang dapat dimulai.

a) Mengacu pada peraturan perencanaan Indonesia (SK SNI T-15 1991-03)
maka Strength Reduction Factor harus disesuaikan melalui: Option –
Preferences – Concrete .


b) Secara default program akan mendesain struktur beton bertulang sebagai
struktur tahan gempa ,
yaitu dengan mengklasifikasikan
struktur sebagai portal dengan
kategori Intermediate atau
Special, untuk portal biasa maka
kategorinya Ordinary. Oleh karena
itu sebelum proses desain maka
kategori struktur harus dirubah
terlebih dahulu, caranya pilih
dahulu elemen struktur yang ada
dengan mouse kemudian dari menu
Design – Redefine Element Design Data sehingga muncul kotak dialog
disamping. Pada bagian Element Type di aktifkan dengan memberi
tanda √ , selanjutnya pilih option Sway Ordinary, dan klik OK untuk
keluar dari kotak dialog tersebut.

c) Selanjutnya proses desain dimulai melalui menu : Design – Start Design /
Check of Structure. Sebagai hasilnya pada layar akan ditampilkan luas
tulangan lentur (default) , tetapi melalui menu Design – Diplay Design
Info maka informasi jumlah luas tulangan geser juga dapat dipilih .
Kadang-kadang apabila unit satuan yang
digunakan tidak cocok , nilai yang ditampilkan
bisa terlalu kecil sehingga bila dibulatkan yang
terlihat hanya nilai nol, misal luas tulangan 3000
mm2
bila dalam satuan meter menjadi 0.003 m2
,
sehingga bila dibulatkan dalam dua desimal akan
menjadi 0.00 m2
.
Oleh karena itu perhatikan UNIT SATUAN yang digunakan karena nilai
yang ditampilkan adalah sesuai dengan unit satuan tersebut. Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 13

d) Hasil desain yang ditampilkan dengan cara yang sudah diuraikan adalah
secara keseluruhan dari struktur tersebut, jadi jika strukturnya besar jelas
informasi yang disajikan tidak berguna karena angka-angka yang
ditampilkan saling bertumpuk. Pada umumnya informasi untuk setiap
element batang yang cukup mendetail lebih berguna, untuk itu yang dapat
dilakukan adalah:
i. Pilih element batang dengan mouse
ii. Klik tombol kanan mouse
maka kotak dialog Concrete Design Information akan tampil

Jika tombol ReDesign di-klik
maka kotak dialog Element
Overwrite Assignments akan
ditampilkan sehingga element
yang dipilih dapat didesain ulang
berdasarkan element type rangka
yang beda (Special, Intermediate,
Ordinary dan Non-Sway) tanpa
harus menganalisis ulang struktur
secara keseluruhan.Jika tombol
Details digunakan maka akan
ditampilkan hitungan perancangan
penampang pada element yang
sedang dipilih secara lebih detail
(lihat gambar disamping).


e) Hasil dapat dicetak ke file dan selanjutnya dapat didokumentasikan
dengan lebih mudah, yaitu dengan mengakses menu : File – Print Design
Tables.

Tombol File Name untuk mendefinisikan nama
file penampung dan direktori dimana file
tersebut akan ditempatkan di hardisk.


Catatan : perlu menjadi perhatian bahwa UNIT SATUAN output yang dicetak
tergantung konfigurasi yang digunakan sesaat sebelum permintaan cetak diberikan
dan hal itu dapat dilihat pada informasi yang ditampilkan pada pojok kanan bawah
dari program SAP2000. Untuk contoh output cetak yang ditampilkan di-set dalam
satuan N-mm. ( output di bawah telah di edit seperlunya)


Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 14

SAP2000 v7.40 File: KANTILEVER N-mm Units PAGE 1
6/4/04 0:10:43

M A T E R I A L P R O P E R T Y D A T A

MAT MODULUS OF POISSON'S THERMAL WEIGHT PER MASS PER
LABEL ELASTICITY RATIO COEFF UNIT VOL UNIT VOL
CONC 20000.000 0.200 9.900E-06 2.356E-05 2.401E-09

M A T E R I A L D E S I G N D A T A

MAT DESIGN STEEL CONCRETE REBAR CONCRETE REBAR
LABEL CODE FY FC FY FCS FYS
CONC C 28.000 400.000 28.000 240.000

C O N C R E T E B E A M P R O P E R T Y D A T A

SECTION MAT BEAM BEAM TOP BOTTOM REBAR REBAR REBAR REBAR
LABEL LABEL DEPTH WIDTH COVER COVER AT-1 AT-2 AB-1 AB-2
BALOK CONC 500.000 350.000 62.500 62.500 0.000 0.000 0.000 0.000

L O A D C O M B I N A T I O N M U L T I P L I E R S
COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE
COMB1 ADD COMB1
LOAD1 1.0000 STATIC(DEAD)

C O D E P R E F E R E N C E S

Code: ACI 318-99

Phi_bending : 0.8
Phi_tension : 0.8
Phi_compression(Tied) : 0.7
Phi_compression(Spiral): 0.75
Phi_shear : 0.6

C O N C R E T E D E S I G N E L E M E N T I N F O R M A T I O N (ACI 318-99)

FRAME SECTION ELEMENT FRAMING LLRF L_ratio L_ratio K K
ID ID TYPE TYPE FACTOR MAJOR MINOR MAJOR MINOR

3 BALOK BEAM SWYORDN 1.000 1.000 1.000
4 BALOK BEAM SWYORDN 1.000 1.000 1.000
5 BALOK BEAM SWYORDN 1.000 1.000 1.000

C O N C R E T E D E S I G N O U T P U T (ACI 318-99)

FLEXURAL AND SHEAR DESIGN OF BEAM-TYPE ELEMENTS

ELEM SECTION STATION <-----------------REQUIRED REINFORCING------------------>
ID ID ID TOP COMBO BOTTOM COMBO SHEAR COMBO
3 BALOK 0.000 2591.885 COMB1 0.000 COMB1 0.861 COMB1
3 BALOK 187.500 2345.603 COMB1 0.000 COMB1 0.832 COMB1
3 BALOK 375.000 2111.245 COMB1 0.000 COMB1 0.802 COMB1
3 BALOK 562.500 1887.650 COMB1 0.000 COMB1 0.772 COMB1
3 BALOK 750.000 1673.848 COMB1 0.000 COMB1 0.742 COMB1

4 BALOK 0.000 1673.848 COMB1 0.000 COMB1 0.742 COMB1
4 BALOK 187.500 1469.015 COMB1 0.000 COMB1 0.713 COMB1
4 BALOK 375.000 1272.450 COMB1 0.000 COMB1 0.683 COMB1
4 BALOK 562.500 1083.545 COMB1 0.000 COMB1 0.653 COMB1
4 BALOK 750.000 901.770 COMB1 0.000 COMB1 0.623 COMB1

5 BALOK 0.000 901.770 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
5 BALOK 500.000 638.440 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
5 BALOK 1000.000 527.880 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
5 BALOK 1500.000 252.627 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
5 BALOK 2000.000 0.000 COMB1 0.000 COMB1 0.000 COMB1
Perancangan Struktur Beton Bertulang dengan SAP2000 15

Evaluasi Hitungan dan Kesimpulan
Dengan membandingkan hasil hitungan manual dan komputer yang telah
dikerjakan maka dapat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:
1. Element FRAME pada SAP2000 mampu menghitung deformasi gaya geser
untuk menganalis struktur balok tinggi, tetapi post-processing program untuk
perancangan beton bertulang bertumpu pada formulasi balok biasa sehingga
perancangan balok tinggi harus dikerjakan terpisah diluar program SAP2000.
2. Perhitungan penulangan memanjang balok terhadap lentur sama persis dengan
perhitungan manual, jadi apabila sudah dilakukan penyesuaian pada Strength
Reduction Factor maka program SAP2000 dapat digunakan untuk
perancangan struktur beton bertulang yang mangacu pada peraturan Indonesia
yaitu SK SNI T-15-1991-03.
3. Pada prinsipnya perhitungan sengkang (tulangan geser) juga mengikuti
kesimpulan no.2. Adapun perbedaan yang timbul adalah :
a. Gaya geser terfaktor desain tidak dihitung pada penampang kritis
b. Gaya geser yang dapat ditahan oleh beton Vc memakai formulasi yang
tidak melibatkan pengaruh momen lentur yang mungkin terjadi
bersamaan dengan gaya geser.
4. Dalam perancangan struktur rangka beton bertulang maka program SAP2000
akan mengkategorikan sebagai struktur tahan gempa dimana dalam hal
tersebut diberikan persyaratan-persyaratan yang lebih ketat dibanding struktur
rangka biasa. Jadi apabila digunakan untuk perancangan struktur biasa dan
tidak dilakukan penyesuaian maka hasil rangcangan akan berlebihan (boros).
5. Unit satuan yang digunakan tidak menjadi kendala bagi proses perancangan
yang umumnya tergantung dari unit satuan yang digunakan. Unit satuan akan
menyesuaikan diri dan selalu konsisten , tetapi agar ditampilkan secara baik
maka unit satuan perlu diperhatikan, sebagai contoh : unit kN-m cocok untuk
hasil analisa struktur, tetapi untuk menampilkan hasil perancangan penampang
maka unit satuan yang cocok adalah N-mm.
6. Output luas tulangan geser /sengkang adalah Av / s dengan unit mm2
/ mm atau
unit panjang lain yang dipilih, dengan demikian jarak dan diameter sengkang
harus dihitung tersendiri. Sengkang minimum harus ditetapkan tersendiri.

Referensi
1. Wiryanto Dewobroto, Diktat Perkuliahan : Struktur Beton I , Jurusan Teknik
Sipil , Universitas Pelita Harapan , 2003
2. E.L.Wilson, SAP2000® Integrated Finite Element Analysis and Design of
Structures : CONCRETE DESIGN MANUAL, Computers and Structures, Inc.
Berkeley, California, USA, Version 7.40 May 2000.
3. Standar SK SNI T-15-1991-03 : Tata Cara Penghitungan Struktur Beton
Untuk Bangunan Gedung, Yayasan LPMB, Bandung, 1991.