ANALISIS OPTIMASI BIAYA KONSTRUKSI BALOK DENGAN VARIASI NILAI ρ DAN f

ISSN: 2086-9045

  I n e r s i a Jurnal Teknik Sipil

  Artikel Perilaku Kuat Tekan Mortar Semen Pasangan Dengan Abu Sabut Cangkang Sawit Yang Dioven dan Tidak Dioven Elhusna, Agustin Gunawan, Dofi Hendro Fogi

  Perencanaan Sumur Resapan Air Hujan Untuk Konservasi Air Tanah Di Daerah Permukiman (Studi Kasus Di Perumahan RT. II, III Dan IV Perumnas Lingkar Timur Bengkulu) Kurnia Iriani, Agustin Gunawan, Besperi

  Sumur Resapan Air Limbah Kamar Mandi Untuk Keseimbangan Permukaan Air Tanah Di Daerah Permukiman (Studi Kasus Di perumahan RT. II, III Dan IV Perumnas Lingkar Timur Bengkulu) Anggun Lia Anestri, Agustin Gunawan, Besperi

  Evaluasi Kinerja Saluran Primer dan Bangunan Sadap Untuk Menentukan Metode Pemeliharaan Daerah Irigasi Air Ngalam Kabupaten Seluma Fanny Dwiyulitasari Edwar, Muhammad Fauzi, Besperi

  Pengaruh Angin Terhadap Tinggi Gelombang Pada Struktur Bangunan Breakwater Di Tapak Paderi Kota Bengkulu Prima Nadia, Muhammad Ali, Besperi

  Efektifitas Penerapan Belok Kiri Langsung (Studi Kasus Jalan Soeprapto Kota Bengkulu) Samsul Bahri, Vitria Elsandiy Stability Analysis Of Edge River Lawe Liang Pangi At Leuser Sub-District,

  Southeast Aceh Regency Towards Flash Flood Azmeri, Devi Sundary Kajian Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit Terhadap Kuat Tekan Bata Merah

  Deltiana Rosalia, Elhusna, Agustin Gunawan Analisis Optimasi Biaya Konstruksi Kolom Dengan Variasi Nilai fc’

  ρ dan Gerry Revaldo, Fepy Supriani, Mukhlis Islam

  Analisis Optimasi Biaya Konstruksi Balok Dengan Variasi Nilai fc’

  ρ dan Marrolan, Fepy Supriani, Mukhlis Islam

  Fakultas Teknik Universitas Bengkulu

  

VOLUME 5 NO. 1 APRIL 2013

NOMOR ISSN : 2086-9045

JURNAL TEKNIK SIPIL

  

INERSIA

Penanggung Jawab :

  

Ketua Program Studi Teknik Sipil UNIB

Pemimpin Redaksi :

  

Elhusna, S.T., M.T

Sekretaris :

  

Agustin Gunawan, S.T., M.Eng

Dewan Penyunting Pelaksana:

  

Ade Sri Wahyuni, S.T., M.Eng., Ph.D

Makmun R. Razali, S.T., M.T

Yovika Sari, A.Md

  

Mitra Bestari (Reviewer) Untuk Volume Ini :

Prof. Ir. H. Sarwidi, M.Sc., Ph.D

Dr. Ir. Abdullah, M.Sc

  

Dr. Gusta Gunawan, S.T., M.T

Ade Sri Wahyuni, S.T., M.Eng., Ph.D

Alamat Sekretariat Redaksi :

  

Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Bengkulu

Jln. W.R. Supratman, Kandang Limun, Bengkulu

Tlp.+62736-344087, 21170, Ext. 337, Fax +62736-349134

  

Email: jurnalinersia_tsunib@yahoo.com

Penerbit :

  

Fakultas Teknik UNIB

  

ANALISIS OPTIMASI BIAYA KONSTRUKSI BALOK

DENGAN VARIASI NILAI c ’

_{1) 2) 3)} ρ DAN f ₁₎

MARROLLAN , FEPY SUPRIANI , MUKHLIS ISLAM

Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNIB, Jl. W. R. Supratman, Kandang Limun,

Bengkulu 38371, Telp. (0736)344087, e-mail : sipil_okezone@yahoo.com

_2.3)

Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik UNIB, Bengkulu

  

Abstrak

  Penelitian ini dilatarbelakangi oleh adanya keinginan untuk mendapatkan desain struktur yang murah (optimal) dan aman. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi nilai ρ dan f c ’ pada balok beton bertulangan tunggal yang dapat menghasilkan konstruksi paling optimum dan ekonomis. Penelitian ini menggunakan proses optimasi yang memerlukan perhitungan yang berulang-ulang, penelitian ini termasuk kedalam jenis penelitian terapan. Analisis biaya balok beton bertulang tunggal ini terdiri dari 200 sampel untuk masing-masing mutu beton (f c ') dari 25-35 MPa dengan kenaikan (increment) 2.5 MPa. Hasil analisis sampel menghasilkan grafik _{c ' dan biaya balok. Pada perhitungan biaya} interaksi ρ dan biaya balok serta grafik interaksi f dibuat asumsi biaya tanpa menggunakan bekisting dan menggunakan bekisting dari 1 kali pakai sampai dengan 3 kali pakai. Penelitian ini menghasilkan grafik untuk melihat pada rasio penulangan berapa yang paling optimum dan ekonomis. Berdasarkan variasi Momen Nominal, untuk perhitungan biaya tanpa bekisting berkisar antara 0.56- ), dan nilai nilai ρ perlu

  0.66 (kali ρ max ρ perlu untuk perhitungan biaya dengan bekisting asumsi 1 kali pakai sampai dengan 3 kali pakai berturut-turut yaitu berkisar antara 0.92- ), 0.75- ), dan 0.69- ).

  1 (kali ρ max 1 (kali ρ max 1 (kali ρ max Kata kunci : optimasi biaya, struktur balok, rasio tulangan, kuat tekan beton.

  Abstract

The research was motivated by the desire to obtain inexpensive (optimum) and adequate

capacity of structure ^{c ' on a single} . This study aims to determine the variation of ρ value and f

reinforcement concrete beams that can produce the most optimum and economical construction.

This study used optimization process that requires repetitive calculations, hence the research

was categorized as applied research. This cost analysis of a single reinforced concrete beam

consisted of 200 samples for each concrete compressive strength (f ') of 25-35 MPa with an

_c increment of 2.5 MPa. The results of sample analysis produce ρ interactions graphs and charts

interaction between cost and f ’. In addition, the cost calculations were made assuming the cost

_c

without using formwork and using formwork of once until three time usage . This research

produced graphic to observe the most optimal and economic reinforcement ratio. Based on the

_{needed was needed for without formwork cost} variation of nominal moment, the values of ρ

calculation at range of between 0.56- max needed was needed for

0.66 (times ρ ), and the values of ρ

the cost calculation by once until three times formwork assumtion at range of beetwen 0.92-1

_{max ), 0.75- max ), and 0.69- max ) respectively.} (times ρ 1 (times ρ 1 (times ρ

Keywords : cost optimization, beams construction, reinforcement ratio, concrete compressive

strength.

  PENDAHULUAN

  Saat ini ilmu pengetahuan dibidang teknik sipil terus mengalami berbagai perkembangan. Hal ini tentu mengakibatkan perubahan sistem konstruksi baik ditinjau dari segi mutu, bahan, keamanan struktur konstruksi (safety) dan ekonomisnya. Sehingga sangat perlu untuk melakukan pertimbangan-pertimbangan yang matang didalam mendesain struktur balok, karena salah satu tujuan utama dari desain struktur khususnya struktur balok adalah untuk mendapatkan struktur yang aman selama masa penggunaan bangunan. Pada perencanaan komponen struktur balok beton bertulang dilakukan sedemikian rupa sehingga tidak timbul keretakan yang berlebihan pada penampang sewaktu mendapat beban kerja, dan masih mempunyai cukup keamanan serta cadangan kekuatan untuk menahan beban dan tegangan lebih lanjut tanpa mengalami runtuh. Menurut Nur (2009), Struktur balok berupa balok beton bertulang merupakan anggota struktur yang paling utama mendukung beban luar serta berat sendirinya oleh momen dan gaya geser. Timbulnya tegangan-tegangan lentur akibat terjadinya momen karena beban luar merupakan faktor yang menentukan dalam menetapkan dimensi penampang struktur balok, sehingga didalam pemilihan dimensi balok nantinya harus kuat menahan beban-beban yang terjadi pada struktur.

  Penentuan dimensi struktur balok harus memperhatikan masalah kekuatan dan biaya, dimana kekuatan yang dibutuhkan oleh suatu struktur balok dapat dicapai dengan memberikan luasan penampang beton dan tulangan yang cukup. Sehingga didalam melakukan analisis perhitungan diharapkan dapat memperoleh hasil yang aman dan ekonomis. Menurut Naftali (1999), untuk mendapatkan hasil yang paling murah (optimal) dapat dicapai dengan menggunakan proses optimasi. Hasil yang didapat merupakan hasil yang mempunyai harga struktur yang paling murah tetapi tetap mampu mendukung beban struktur dengan aman, dengan pertimbangan yaitu pemberian luas penampang beton yang besar dan pemakaian tulangan yang sedikit, atau dengan pemberian luas penampang beton yang kecil dan pemakaian tulangan yang banyak. Harga struktur balok yang murah akan tetapi tidak melanggar dari faktor keamanan yang ada merupakan salah satu tujuan yang dicari dalam penelitian ini, dimana variabel desainnya berupa dimensi penampang balok, luasan tulangan baja yang digunakan, kuat tekan beton (f c ’), dan momen rencana (M r ). Adapun untuk penggunaan luasan tulangan baja pada peraturan SNI 03-2847-2002 Pasal 12.3.3 dan Pasal 12.5 membatasi luas tulangan komponen struktur balok yaitu tidak kurang dari nilai rasio penulangan minimum (ρ min ) dan tidak melebihi dari nilai rasio penulangan maksimum (ρ max ). Selanjutnya, untuk memudahkan penyelesaian masalah optimasi balok beton bertulang pada struktur bangunan sehingga mendapatkan hasil yang cepat dan tepat, maka penulis menggunakan program

  spreadsheet sebagai alat bantu analisis dan

  perhitungan. Pada sistem perhitungan ini, semakin banyak titik coba yang digunakan, memungkinkan harga struktur yang didapat menjadi semakin murah. Berdasarkan uraian ini, maka pada skripsi ini penulis mencoba melakukan penelitian dalam penentuan optimasi biaya konstruksi balok dengan variasi nilai ρ dan f ^{c ’.}

  Beton Bertulang

  Beton tidak dapat menahan gaya tarik melebihi nilai tertentu tanpa mengalami retak-retak, maka agar beton dapat bekerja dengan baik dalam suatu sistem struktur, perlu dibantu dengan memberikan perkuatan penulangan yang terutama akan mengemban tugas menahan gaya tarik yang bakal timbul didalam sistem. Sehingga untuk penulangan tersebut digunakan yang memiliki sifat teknis meng (Dipohusodo, 1999).

  Nilai kekuatan tekan dari beton SK SNI 03-2847-2002 yaitu beton yang ditetapkan oleh struktur (benda uji berbentuk diameter 150 mm dan tinggi 300 mm), untuk dipakai dalam perencanaan struktur dinyatakan dalam satuan MPa. didalam tanda akar, maka numerik dalam tanda akar saja dan hasilnya tetap mempunyai atau MPa (Mega Pascal).

  Tjokrodimuljo (dalam Firmansyah, sifat beton yang baik adalah tersebut memiliki kuat tekan 20-50 MPa, pada umur 28 hari), de lain dapat diasumsikan bahwa ditinjau hanya dari kuat tekannya Selain itu ada beberapa mempengaruhi kekuatan beton, Air Semen (FAS) dan kepadatan, beton, jenis dan jumlah semen, agregat.

  Penampang Balok Seimbang, Kurang, dan Lebih

  Menurut Dipohusodo (1999), penampang tersebut luas tulangan tariknya ditambah, keadaan blok beton akan bertambah pula, karenanya letak garis netral akan bergeser bawah lagi. Apabila jumlah tarik sedemikian sehingga letak pada posisi dimana akan terjadi bersamaan regangan luluh pada dan regangan beton tekan maksim maka penampang disebut seimbang. Kondisi keseimbangan menempati posisi penting karena pembatas antara dua keadaan balok beton bertulang yang hancurnya.

  Sehingga untuk keperluan digunakan bahan baja teknis menguntungkan dari beton berdasarkan

  2002 yaitu kuat tekan ditetapkan oleh perencana berbentuk silinder dan tinggi 300 mm), untuk perencanaan struktur beton, satuan MPa. Bila nilai f c ’ maka hanya nilai akar saja yang dipakai, punyai satuan N/m

  Pascal). Menurut Firmansyah, 2007), adalah jika beton tekan tinggi (antara 28 hari), dengan kata bahwa mutu beton kuat tekannya saja. beberapa faktor yang kekuatan beton, yaitu Faktor dan kepadatan, umur jumlah semen, serta sifat

  Balok Bertulangan dan Lebih

  (1999), apabila pada luas tulangan baja keadaan blok tegangan bertambah pula, dan oleh karenanya letak garis netral akan bergeser ke jumlah tulangan baja sehingga letak garis netral akan terjadi secara luluh pada baja tarik tekan maksimum 0,003 disebut bertulangan keseimbangan regangan penting karena merupakan keadaan penampang yang berbeda cara

   Sumber : Dipohusodo, 1999 Gambar 1. Variasi Letak Garis Net

  Apabila penampang balok mengandung jumlah tulang lebih banyak dari yang diperlukan mencapai keseimbangan penampang balok dem bertulangan lebih ( Berlebihnya tulangan mengakibatkan garis netral bawah. Hal yang demikian akan berakibat beton mendahului regangan maksimum 0,003 tulangan baja tariknya penampang balok tersebut dibebani lebih besar lagi, yang berarti semakin besar sehingga regangan beton terlampaui, berlangsung keruntuhan hancur secara mendadak dengan gejala-gejala pering dahulu (Dipohusodo, 1999).

  Sedangkan apabila suatu penampang beton bertulang mengandung tulangan baja tarik kurang diperlukan untuk mencapai regangan, penampang demik bertulangan kurang (underreinforc garis netral akan lebih naik keadaan seimbang, dan tulangan akan mendahului mencapa luluhnya (tegangan luluhnya) mencapai regangan maksim tingkat keadaan ini, bertam akan mengakibatkan tulang

  ohusodo, 1999

  i Letak Garis Netral balok beton bertulang tulangan baja tarik yang diperlukan untuk bangan regangan, demikian disebut lebih (overreinforced). tulangan baja tarik garis netral bergeser ke demikian pada gilirannya mendahului mencapai um 0,003 sebelum tariknya luluh. Apabila tersebut dibebani momen yang berarti regangannya sehingga kemampuan terlampaui, maka akan keruntuhan dengan beton mendadak tanpa diawali gejala peringatan terlebih dahulu (Dipohusodo, 1999). suatu penampang balok mengandung jumlah tarik kurang dari yang mencapai keseimbangan penampang demikian disebut

  underreinforced). Letak

  lebih naik sedikit daripada dan tulangan baja tarik mencapai regangan luluhnya) sebelum maksimum 0,003. Pada bertambahnya beban tulangan baja mulur

  (memanjang) cukup banyak sesuai dengan perilaku bahan baja, dan berarti bahwa baik regangan beton maupun baja terus bertambah tetapi gaya tarik yang bekerja pada tulangan baja tidak bertambah besar. Dengan demikian berdasarkan keseimbangan gaya- gaya horizontal ΣH = 0, gaya tekan beton tidak mungkin bertambah sedangkan tegangan tekannya terus meningkat berusaha mengimbangi beban, sehingga mengakibatkan luas daerah tekan beton pada penampang menyusut (berkurang) yang berarti posisi garis netral akan berubah bergerak naik. Proses tersebut diatas terus berlanjut sampai suatu saat daerah beton tekan yang terus berkurang tidak mampu lagi menahan gaya tekan dan hancur sebagai efek sekunder. Cara hancur demikian, yang sangat dipengaruhi oleh peristiwa meluluhnya tulangan baja tarik berlangsung meningkat secara bertahap. Segera setelah baja mencapai titik luluh, lendutan balok meningkat tajam sehingga dapat merupakan tanda awal dari kehancuran. Meskipun tulangan baja berperilaku daktail (liat), tidak akan tertarik lepas dari beton sekalipun pada waktu terjadi kehancuran (Dipohusodo, 1999).

  Analisis Balok Terlentur Bertulangan Tarik

  Analisis penampang balok terlentur dilakukan dengan terlebih dahulu mengetahui dimensi unsur-unsur penampang balok yang terdiri dari: jumlah dan ukuran tulangan baja tarik (A _s ), lebar balok (b), tinggi efektif (d), tinggi total (h), f c ’ dan f y , sedangkan yang dicari adalah kekuatan balok ataupun manifestasi kekuatan dalam bentuk yang lain, misalnya menghitung M n , atau memeriksa kehandalan dimensi penampang balok tertentu terhadap beban yang bekerja, atau menghitung jumlah beban yang dapat dipikul balok. Di lain pihak, proses perencanaan balok terlentur adalah menentukan satu atau lebih unsur dimensi penampang balok yang belum diketahui, atau menghitung jumlah kebutuhan tulangan tarik dalam penampang berdasarkan mutu bahan dan jenis pembebanan yang sudah ditentukan (Dipohusodo, 1999).

  Rasio Penulangan Lentur Balok

  Menurut Dipohusodo (1999), komponen struktural lentur meneruskan beban melalui gaya dalam (internal forces) momen lentur yang terdiri dari komponen tarik dan tekan. Kondisi kegagalan pada balok terbagi menjadi tiga, masing-masing dengan karakteristik kegagalan yang khas, yaitu kegagalan tarik, kegagalan tekan, kegagalan

  balance (seimbang).

  Berdasarkan kondisi kegagalan pada balok, maka ada dua macam cara hancur/ kegagalan, yang pertama kegagalan diawali dengan meluluhnya tulangan baja tarik berlangsung secara perlahan dan bertahap sehingga sempat memberikan tanda-tanda keruntuhan, sedangkan bentuk kehancuran dengan diawali hancurnya beton tekan secara mendadak tanpa sempat memberikan peringatan. Sehingga kondisi hancur/ kegagalan yang pertama yang disukai, karena dengan adanya tanda peringatan resiko akibatnya dapat diperkecil. Untuk itu, standar SK SNI T-15-1991-03 menetapkan pembatasan penulangan yang perlu diperhatikan. Pada Pasal 3.3.3 ditetapkan bahwa jumlah tulangan baja tarik tidak boleh melebihi 0,75 dari jumlah tulangan baja tarik yang diperlukan untuk mencapai keseimbangan regangan (A _{s ≤ 0,75 A sb} ). Apabila jumlah batas penulangan tersebut dapat dipenuhi akan memberikan jaminan bahwa kehancuran daktail dapat berlangsung dengan diawali meluluhnya tulangan baja tarik terlebih dahulu dan tidak akan terjadi kehancuran getas yang lebih bersifat mendadak. Menurut Dipohusodo (1999), untuk perhitungan rasio penulangan menggunakan batasan, yaitu:

  ……(5)

  max

  b

  = 0,85 f ′ β

  1

  f

  y

  600

  Analisis dan Perancangan Bertulangan Tunggal

  Berdasarkan Pasal 12.2.7.3 2002 : Faktor diambil sebag a. Untuk f _c ’

  ≤ 30 MPa,

  b. Untuk f c ’ > 30 MPa, 0,008.(f c ’-30) ≥ 0,65

  Sementara untuk membuat nilai dari rasio penulangan dihitung dengan menggunakan rum

  ρ

  perlu

  = ρ

  max

  Dengan menggunakan persa dapat dicari nilai rasio penulang (ρ b

  12.2.7.3 SNI 03-2847- diambil sebagai berikut: = 0,85

  ρ perlu f f ′

  n ........(4) tulangan tunggal, dimensi balok menurut ditentukan dengan rumus,

  min

  − ρ

  ρ perlu ) enggunakan rumus:

  MPa, = 0,85 – buat range (rentang) penulangan perlu (

  Perancangan Balok

  − n Untuk perhitungan tulangan persamaan luasan dimensi Gurki (2007) ditentukan yaitu: bd =

  …..(3)

  y

  600 600 + f

  = N _Tb , maka _{sb fy} persamaan (b) sebagai an persamaan (a) dan (b) rasio penulangan balans

  perlu . f 1 − 0,59 ^Db

  M ρ

  ), yaitu: ρ

  ρ d f (0.85f ′) β

  1. Rasio Tulangan Minimum ρ

  y

  Sumber : Dipohusodo, 1999 Gambar 2. Keadaan Seimbang Reg

  Letak garis netral pada keadaan dapat ditentukan dengan segitiga sebanding dari diagram yaitu:

  C

  b

  0.003 = d

  = 0.75 ρ

  y

  Sehingga, didapat persamaan berikut: C =

  2. Rasio Tulangan Maksimum ρ max

  …………………

  1.4 f

  b

  =

  ρ _min )

  ……………………….…(1) um ( ρ ^{max )}

  …….............….….(2) penulangan ini diperlukan tidak terjadinya seperti yang terjadi tulangan. Karena balok beton dengan yang sedikit sekalipun momen yang lebih tanpa tulangan. Untuk dari rasio penulangan

  ) dapat diuraikan an Seimbang Regangan pada keadaan seimbang dengan menggunakan diagram regangan, nilai Es = 200000

  min

  600 + f dan, karena ∑H = 0 dan N Db

  0.85 f c ’ β ^{1 C b b = A sb} C =

  A f (0.85f ′) β b

  A sb = ρ b b d C =

  ρ b d f (0.85f ′) β b

  …….............….….(2 Batasan minimum penulangan ini untuk lebih menjamin tidak hancur secara tiba-tiba seperti pada balok tanpa tulangan. bagaimanapun, balok beton penulangan tarik yang sedikit harus mempunyai kuat momen besar dari balok tanpa tulangan. penurunan rumus dari rasio keadaan seimbang (ρ b ) dapat berdasarkan Gambar 2.

• ρ

  0.003+ f

  s

  dengan memasukkan nilai Es MPa, maka:

  C = 0.003 d

  0.003 + f 200000

  Sehingga didapat persamaan berikut: m (

  200000 persamaan (a) sebagai C = 600 d

  E Selanjutnya menurut Dipohusodo (1999), pada perhitungan luasan tulangan menggunakan rumus:

  A _s = ρ b d ….……….……... (6)

  a. Tulangan yang didapat pada balok beton bertulang berpenampang persegi dengan tulangan tunggal.

  i. Panjang balok adalah 1 m’. j. Perhitungan tulangan tekan diabaikan dan sengkang tidak ditinjau. k. Perhitungan biaya berdasarkan SNI 7394-2008. l. Untuk perhitungan biaya dilakukan 2 cara yaitu perhitungan biaya struktur balok tanpa bekisting dan dengan bekisting, dimana untuk perhitungan biaya struktur balok dengan bekisting diasumsikan satu kali pakai sampai dengan tiga kali pakai.

  (increment) sebesar 50 KNm.

  h. Nilai M r diambil dari 50 KNm sampai dengan 800 KNm, dengan kenaikan

  g. Jarak dari serat tarik terluar terhadap titik berat tulangan tarik (d’) adalah 60 mm.

  f. Mengasumsikan ukuran dimensi struktur balok d = 2b.

  e. Mutu tulangan baja (f y ) sebesar 400 MPa.

  d. Mutu beton (f c ’) yang diambil merupakan mutu beton normal mulai dari 25 MPa sampai dengan 35 MPa dengan kenaikan sebesar 2,5 MPa.

  c. Menentukan rasio tulangan longitudional pada balok dengan berdasarkan nilai momen rencana (M _r ).

  b. Meninjau elemen struktur beton bertulang yang mengalami gaya momen.

  Pada langkah awal penelitian, peneliti melakukan asumsi-asumsi terhadap beberapa hal yang diketahui, antara lain :

  Kemudian, rumus perhitungan blok tegangan balok menggunakan rumus: a =

  Asumsi-asumsi

  Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan jenis penelitian terapan yang dilengkapi dengan metode optimasi. Adapun tujuan utama dari penelitian ini yaitu untuk menganalisis optimasi biaya konstruksi balok dengan variasi nila i ρ dan f ^{c ’.} Penelitian ini berusaha menerapkan teori atau metode yang telah dikembangkan baik dalam cakupan penelitian murni maupun penelitian terapan seperti sistem basis data dan lain sebagainya. Selain itu metode analisis dalam penelitian ini, menggunakan program Spreadsheet untuk dapat memudahkan dalam pengerjaan penelitian ini. Adapun penjelasan tahap-tahap analisis dalam penelitian struktur balok adalah sebagai berikut :

  Analisa biaya konstruksi menggunakan indeks berdasarkan SNI. Untuk pekerjaan beton, perhitungan biaya konstruksi umumnya mengacu pada SNI 7394 : 2008 tentang tata cara perhitungan harga satuan pekerjaan beton untuk bangunan gedung dan perumahan.

  Menurut Ardiansyah (2010), ekonomi konstruksi (construction economy) adalah upaya-upaya yang dilakukan dalam proses pra konstruksi maupun masa konstruksi dengan tujuan menekan biaya konstruksi (cost estimate).

  Analisa Biaya Pembuatan Balok Beton Bertulang

  2 ….....…(8)

  − a

  Sehingga momen nominal berdasarkan gaya tarik tulangan beton dihitung dengan rumus: M = A f d

  ′ b ……......……….(7)

  A f 0,85 f

METODELOGI PENELITIAN

  m. Menggunakan mix design yang diambil V = L x b x h ………….....(10) _beton dari hasil penelitian di Laboratorium W besi = L x Bj besi x As tulangan …….(11) Konstruksi dan Teknologi Beton

  b. Pada perhitungan biaya ini Jurusan Teknik Sipil Universitas diasumsikan harga pembuatan balok Bengkulu untuk PT. KSS. tanpa bekisting dan dengan n. Daftar harga upah bahan dan peralatan bekisting, dimana untuk harga

  Tahun Anggaran 2011 dari Dinas pembuatan balok dengan bekisting Pekerjaan Umum Provinsi Bengkulu. diasumsikan dari 1 kali pakai sampai dengan 3 kali pakai.

  Analisis Perhitungan

  c. Perhitungan biaya konstruksi balok

  1. Mencari Dimensi Struktur Balok ini, sesuai dengan SNI 7394-2008, Perhitungan dilakukan dengan maka indeks perkalian volume menggunakan beberapa rumus umum dengan harga pembuatan balok dari tegangan-regangan penampang beton bertulang dapat dihitung. beton, sebagai berikut :

  d. Untuk indeks bahan pekerjaan

  a. Rasio penulangan minimum ( ), ρ beton menggunakan indeks dari _min hasil perhitungan mix design yang sesuai dengan Rumus 1. diambil dari hasil penelitian di

  b. Rasio penulangan balans ( ), sesuai ρ b

  Laboratorium Konstruksi dan dengan Rumus 3. Teknologi Beton Jurusan Teknik

  c. Rasio penulangan maksimum ( ), ρ max

  Sipil Universitas Bengkulu untuk sesuai dengan Rumus 2. PT. KSS.

  d. Menentukan range (rentang) rasio

  e. Kemudian dilakukan identifikasi penulangan perlu ( ρ perlu ), sesuai harga satuan material komponen dengan Rumus 4. struktur balok, dimana analisis

  e. Menentukan persamaan luasan dilakukan dengan Daftar harga upah dimensi balok, sesuai dengan bahan dan peralatan Tahun Rumus 5.

  Anggaran 2011 dari Dinas Pekerjaan

  f. Asumsi dimensi struktur balok, Umum Provinsi Bengkulu. menggunakan rumus sebagai

  f. Setelah itu, untuk penentuan berikut: biaya/harga balok, menggunakan rumus, yaitu: d = 2b …….……………………..(9)

  Harga pembuatan balok = Indeks

  g. Menentukan luas tulangan, sesuai Desain x Harga Satuan ……......(12) dengan Rumus 6.

  g. Setelah didapatkan harga pembuatan

  h. Menentukan blok tegangan, sesuai balok per m' dengan variasi ρ dan dengan Rumus 7. f c ’, maka dapat dibuat grafik i. Menentukan momen nominal, sesuai interaksi antara ρ dan harga balok dengan Rumus 8. serta grafik interaksi antara kuat tekan beton (f c ’) dan harga balok.

  2. Menghitung Biaya Konstruksi Balok Dengan menggunakan grafik

  a. Berdasarkan hasil analisis kebutuhan tersebut maka dapat dilihat tulangan dan luasan dimensi balok, perbedaan harga sesuai dengan selanjutnya dilakukan perhitungan desain yang dibuat dan dapat dipilih volume beton dan baja tersebut, desain konstruksi balok yang paling yaitu dengan menggunakan rumus: optimum dan ekonomis. h. Selanjutnya untuk melihat grafik yang didapat, divariasikan juga nilai rencana (M r ).

HASIL DAN PEMBAHASAN

  konstruksi balok ini, SNI 7394-2008. Di sudah ada indeks ditetapkan untuk melakukan perhitungan biaya. untuk melakukan identifikasi material komponen struktur dilakukan berdasarkan Daftar Bahan dan Peralatan Tahun dari Dinas Pekerjaan Umum Bengkulu.

  400 KNm dan f _c ’ = 25

  Perhitungan Biaya tanpa Grafik Interaksi ρ dan Harga tanpa Bekisting untuk

  harga pembuatan balok en dengan variasi ρ maka dapat dibuat grafik interaksi antara ρ dan harga balok masing kuat tekan beton, contoh grafik yang perhitungan yaitu pada Mn = erikut:

  Biaya Struktur Balok

  Daftar Harga Upah Tahun Anggaran 2011 an Umum Provinsi harga pembuatan balok harga pembuatan balok dan dengan bekisting. harga pembuatan balok diasumsikan dari satu kali an tiga kali pakai.

  Grafik Interaksi ρ dan Harga Balok tanpa Mn = 400 KNm MPa perhitungan biaya. Kemudian dentifikasi harga satuan truktur balok, analisis

  1. Asumsi Perhitungan Bekisting Gambar 3.a.

  Setelah didapatkan harga pembuatan per m' dari 200 segmen dengan f c ’ bervariatif, mak grafik interaksi antara ρ dan harga untuk masing-masing kuat adapun salah satu contoh didapat dari perhitungan yaitu 400 KNm, sebagai berikut:

  Analisis Optimasi Biaya Struktur Bertulangan Tunggal

  Pada perhitungan harga pembuatan ini, diasumsikan harga pembuatan tanpa bekisting dan dengan Dimana untuk harga pembuatan dengan bekisting diasumsikan pakai sampai dengan tiga kali p

  Perhitungan pada penelitian dibagi menjadi dua tahapan, dengan mencari nilai momen yang aman dari nilai momen dan selanjutnya melakukan harga pembuatan struktur balok pada skripsi ini dilakukan untuk biaya konstruksi balok yang pali berdasarkan variasi nilai

  ρ dan f kita dapat mengetahui optimasi bertulangan tunggal yaitu pada berapa ρ yang paling optimum berdasarkan tersebut, selain itu untuk dapat grafiknya akan divariasikan momen rencana (M _r ).

  Untuk mencari nilai peneliti membagi nilai menjadi 200 segmen, nilai rasio penulangan momen nominal (M n ) balok (b dan h) serta ang digunakan (A s ).

  perhitungan ini, peneliti asumsi dasar yang perhitungan struktur tunggal. Dimana analisis an berulang-ulang program Spreadsheet rasio penulangan rasio penulangan

  Struktur Balok

  ρ dan f ^{c ’, sehingga} etahui optimasi balok bertulangan tunggal yaitu pada berapa ρ ^max berdasarkan variasi untuk dapat melihat trend divariasikan juga nilai

  penelitian skripsi ini tahapan, yaitu dimulai momen nominal (M n ) momen rencana (M _r ) melakukan perhitungan pembuatan struktur balok. Perhitungan ukan untuk mencari yang paling optimum

  MBAHASAN

  Perhitungan biaya konstruksi berdasarkan dengan SNI 7394 dalam SNI 7394-2008 sudah desain yang telah ditetapk untuk melihat trend didapat, maka juga nilai momen

  Analisis Perhitungan Biaya Balok Bertulangan Tunggal

  ) dan rasio maksimum (ρ max ). Untuk mencari rentang tersebut, peneliti mem rasio penulangan menjadi 200 dimana pada tiap satu nilai rasio dihasilkan satu nilai momen dan besaran dimensi balok (b luas tulangan yang digunakan (A

  Pada analisis perhitungan menggunakan asumsi-asumsi biasa digunakan dalam perhitungan balok bertulangan tunggal. Dimana perhitungan dilakukan berulang dengan menggunakan program pada nilai rentang rasio minimum (ρ min

  Analisis Desain Struktur Bertulangan Tunggal

  Biaya Struktur unggal

  Gambar 3.b. Gambar 3.e.

  Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga Balok tanpa Bekisting tanpa Bekisting untuk Balok tanpa tanpa Bekisting untuk Mn = 400 KNm dan f 400 KNm dan f ’ = 27.5 Mn = 400 KNm 400 KNm dan f ’ = 35 _{c c}

  MPa MPa

  Pada grafik (Gambar 3.a (Gambar 3.a sampai dengan Gambar 3.e) dapat dilihat perbedaan dilihat perbedaan harga sesuai dengan kuat tekan beton tekan beton yang dibuat dan dapat dilihat desain konstruksi desain konstruksi balok yang paling optimum pada pada berapa rentang ρ max , dimana pada grafik tersebut nilai ρ , dimana pada grafik tersebut nilai ρ perlu yang paling optimum untuk optimum untuk Mn = 400 kNm, yaitu: 1) Untuk f c ’ = 25 MPa berada MPa berada pada 0.6441 Gambar 3.c. Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga

  , dengan harga Rp. 418, , dengan harga Rp. 418,939.- ρ max

  Balok tanpa Bekisting tanpa Bekisting untuk 2) Untuk f c ’ = 27.5 MPa

  27.5 MPa berada pada Mn = 400 KNm 400 KNm dan f c ’ = 30 , dengan harga Rp. 418,322.- , dengan harga Rp. 418,322.

  0.6078 ρ max MPa

  3) Untuk f c ’ = 30 MPa berada MPa berada pada 0.5760 , dengan harga Rp. 417,565.- , dengan harga Rp. 417

  ρ max 4) Untuk f c ’ = 32.5 MPa

  32.5 MPa berada pada 0.5678 ρ max , dengan harga Rp. 419,774.- , dengan harga Rp. 419,774. 5) Untuk f ’ = 35 MPa berada MPa berada pada 0.5602 _c

  ρ max , dengan harga Rp. 420,916.- , dengan harga Rp. 420, Sehingga berdasarkan nilai ρ Sehingga berdasarkan nilai ρ perlu yang paling optimum dari masing-masing masing kuat tekan beton (f c ’) tersebut dapat dapat dibuat grafik sebagai berikut:

  Gambar 3.d. Grafik Interak si ρ dan Harga si ρ dan Harga

  Balok tanpa Bekist tanpa Bekisting untuk Mn = 400 KNm dan f 400 KNm dan f c ’ = 32.5 MPa

  Gambar 4.

  dengan Variasi Nominal Untuk Biaya tanpa Bek

  ’= 25 MPa rentang nilai ρ max optimum berada pada range ’= 27.5 MPa rentang nilai ρ max optimum berada pada range rentang nilai ρ max optimum berada pada range

  Untuk Perhitungan Biaya tanpa Bekisting rekapitulasi perhitungan an, maka untuk nilai konstruksi balok yang didapatkan:

  Grafik Interaksi ρ dan f c ’ Variasi Nilai Momen

  KNm dengan kenaikan KNm, peneliti juga melihat didapatkan jika nilai M _r divariasikan terhadap nilai ρ perlu yang paling masing f _c ’, dapat t pada grafik di bawah ini:

  32,5 MPa dan f _c ’=35 MPa, dengan kenaikan harga hasil perhitungan dengan rencana (M r ) dari 50

  0.59 (kali ρ ^{max ).}

  ’= 32.5 MPa rentang nilai ρ yang paling optimum berada 0.56-

  2) Untuk f c ’= 27.5 MPa rentang nilai ρ yang paling optimum berada 0.60- 0.63 (kali ρ max ). 3) Untuk f _c ’= 30 MPa rentang nilai ρ yang paling optimum berada 0.57- 0.60 (kali ρ max ). 4) Untuk f c

  0.63- 0.66 (kali ρ max ).

  Berdasarkan hasil rekapitulasi yang peneliti lakukan, maka biaya pembuatan konstruksi paling optimum didapatkan: 1) Untuk f _{c ’= 25 MPa rentang nilai ρ} yang paling optimum berada

  Gambar 5. Grafik Interaksi ρ dan f

  Grafik Interaksi ρ dan Harga Balok dengan Perbedaan untuk Perhitungan Bekisting

  MPa, merupakan nilai yang paling optimum struktur balok bertulangan ini. Menurut peneliti, akin besar f _c ’ maka kecil dan kebutuhan akin banyak, dimana kebutuhan mengalami kenaikan drastis pada f _c ’= 32,5 MPa dan yang berakibat dengan kenaikan balok. Kemudian dari hasil perhitungan variasi nilai momen rencana KNm sampai 800 KNm dengan (increment) 50 KNm, peneliti trend grafik yang didapatkan divariasikan terhadap nilai ρ optimum pada masing-masing dilihat pada grafik di bawah ini:

  ) dari 50 KNm dengan kenaikan Berdasarkan hasil peneliti lakukan, maka pembuatan konstruksi optimum didapatkan

  M _r divariasikan masing kuat tekan beton melakukan variasi pada

  ’, sehingga akan Kemudian pada dilihat perbedaan harga yang dibuat, dimana optimum terdapat pada f _c ’ perhitungan sampel melihat trend grafik yang

  ’ maka nilai ρ ^{perlu yang} semakin kecil. Menurut dikarenakan nilai f _c ’ yang menambah besar nilai

  3.a sampai dengan dalam suatu desain bertulangan tunggal ini,

  Grafik Interaksi ρ dan Harga dengan Perbedaan f c ’ Perhitungan Biaya tanpa

  Selanjutnya dari hasil perhitung ini, maka untuk melihat trend didapatkan jika nilai M terhadap masing-masing kuat (f _c ’). Maka peneliti melakukan nilai momen rencana (M r ) dari sampai 800 KNm dengan (increment) 50 KNm. Berdasarkan perhitungan yang peneliti lakukan, untuk nilai biaya pembuatan balok yang paling optimum bahwa pada f c ’ = 30 MPa, merupakan kuat tekan beton yang paling dalam mendesain struktur balok tunggal non bekisting ini. Menurut hal ini dikarenakan semakin besar dimensi semakin kecil dan tulangan semakin banyak, dimana kebutuhan tulangan semakin mengalam

  Gambar 4 dapat dilihat perbedaan sesuai dengan desain yang dibuat harga yang paling optimum terdapat = 30 MPa.

  ’ maka nilai ρ paling optimum semakin kecil. peneliti, hal ini dikarenakan nilai semakin tinggi, akan menambah ρ max pada setiap kenaikan f _c ’, sehingg mempengaruhi nilai ρ perlu. Kemudian

  Pada grafik (Gambar 3.a sampai Gambar 3.e), ternyata dalam struktur balok bertulangan semakin besar f c

  ’= 32.5 MPa rentang nilai ρ ^max optimum berada pada range

  5) Untuk f _{c ’= 35 MPa rentang nilai ρ ’= 35 MPa rentang nilai ρ max} yang paling optimum berada berada pada range 0.56- ).

  0.58 (kali ρ max Berdasarkan data yang didapatkan yang didapatkan diatas (dapat dilihat pada Gambar Gambar 5), ternyata semakin besar f c perlu yang

  ’ ternyata nilai ρ ’ ternyata nilai ρ paling optimum semakin kecil. semakin kecil. Selain itu, pada masing-masing f ’, dapat dapat dilihat bahwa _c semakin besar Momen Nom Momen Nominal, maka optimum optimum. Hal ini semakin kecil nilai ρ perlu

  Gambar 6.c. Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga

  dikarenakan dimensi beton semak beton semakin besar Balok dengan dengan Bekisting sehingga mampu menahan momen tersebut. ampu menahan momen tersebut. Asumsi 1 Kali Asumsi 1 Kali Pakai untuk Mn = 400 KNm 400 KNm dan f c ’ = 30

  2. Asumsi Perhitungan Biay Perhitungan Biaya dengan MPa

  Bekisting

  a. Asumsi 1 Kali Pakai Gambar 6.a.

  Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga

  Gambar 6.d. Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga

  Balok dengan dengan Bekisting Balok dengan dengan Bekisting

  Asumsi 1 Kali

  1 Kali Pakai untuk Asumsi 1 Kali Pakai untuk Asumsi 1 Kali

  Mn = 400 KNm 400 KNm dan f c ’ = 25 Mn = 400 KNm dan f 400 KNm dan f c ’ = 32.5

  MPa MPa

  Gambar 6.b. Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga Gambar 6.e. Grafik Interaksi ρ dan Harga Grafik Interaksi ρ dan Harga

  Balok dengan dengan Bekisting Balok dengan dengan Bekisting

  Asumsi 1 Kali

  1 Kali Pakai untuk Asumsi 1 Kali Asumsi 1 Kali Pakai untuk

  Mn = 400 KNm dan f 400 KNm dan f c ’ = 27.5 Mn = 400 KNm 400 KNm dan f ’ = 35 _c MPa

  MPa Pada grafik (Gambar 6.a sampai Gambar 6.e) dapat dilihat perbedaan sesuai dengan kuat tekan beton dan dapat dilihat desain konstruksi yang paling optimum pada berapa ρ ^max , dimana pada grafik tersebut nilai ρ yang paling optimum untuk Mn = 400 KNm, yaitu: 1) Untuk f c ’ = 25 MPa berada

  ρ max , dengan harga Rp. 858,

  , dengan harga Rp. 832,779.- _perlu yang paling masing kuat tekan dapat dibuat grafik

  KNm dengan kenaikan KNm, peneliti juga melihat didapatkan jika nilai M r divariasikan terhadap nilai ρ perlu yang paling masing f c ’, dapat di bawah ini:

  Menurut peneliti, hal ini besar f _c ’ maka dimensi kebutuhan tulangan banyak, akan tetapi harga besi yang pengaruhi dengan harga mahal dalam mengikuti hasil perhitungan dengan rencana (M _r ) dari 50

  ) dari 50 KNm sampai 800 KNm increment) 50 KNm. perhitungan yang peneliti nilai biaya pembuatan yang paling optimum pada f c ’ = 35 MPa, kuat tekan beton yang dalam mendesain struktur tunggal dengan bekisting

  Kemudian dari hasil perhitungan variasi nilai momen rencana KNm sampai 800 KNm dengan (increment) 50 KNm, peneliti trend grafik yang didapatkan divariasikan terhadap nilai ρ optimum pada masing-masing dilihat pada grafik di bawah ini: dilihat perbedaan harga desain yang dibuat, dimana optimum terdapat pada f _c ’ hasil perhitungan sampel melihat trend grafik yang nilai M _r divariasikan tekan beton (f c ’). Maka peneliti melakukan variasi pada nilai momen

  Selanjutnya dari hasil perhitung ini, maka untuk melihat trend didapatkan jika nilai M terhadap kuat tekan beton peneliti melakukan variasi pada nilai momen rencana (M r ) dari 50 KNm sampai 800 KNm dengan kenaikan (increment Berdasarkan hasil perhitung lakukan, maka untuk nilai biaya konstruksi balok yang paling didapatkan bahwa pada f merupakan nilai kuat tek paling optimum dalam mendesain balok bertulangan tunggal dengan satu kali pakai ini. Menurut dikarenakan semakin besar f semakin kecil dan kebutuhan semakin banyak, akan tetapi naik tidak mempengaruhi bekisting yang mahal dalam penurunan dimensi balok.

  Gambar 7 dapat dilihat perbedaan sesuai dengan desain yang harga yang paling optimum t = 35 MPa.

  ’, sehingga akan . Kemudian pada

  ’ maka nilai ρ perlu yang semakin kecil. Menurut dikarenakan nilai f _c ’ yang enambah besar nilai

  Bekisting Asumsi 1 6.a sampai dengan dalam suatu desain bertulangan tunggal ini,

  Grafik Interaksi ρ dan Harga dengan Perbedaan f _c ’ Perhitungan Biaya

  MPa berada pada , dengan harga Rp. 837,255.- berada pada 0.9956

  2) Untuk f c ’ = 27.5 MPa 0.9958 ρ max , dengan harga Rp.

  , dengan harga Rp. 849,429.- berada pada 0.9957 , dengan harga Rp. 841,618.-

  , dengan harga Rp. 858,614.- MPa berada pada

  , dimana pada grafik tersebut nilai ρ ^perlu untuk Mn = 400 KNm, berada pada 0.9959

  6.a sampai dengan dilihat perbedaan harga tekan beton yang dibuat desain konstruksi balok pada berapa rentang

  Pada grafik (Gambar 6.a sampai Gambar 6.e), ternyata dalam struktur balok bertulangan semakin besar f _{c ’ maka nilai ρ} paling optimum semakin kecil. peneliti, hal ini dikarenakan nilai semakin tinggi, akan menambah ρ max pada setiap kenaikan f _c ’, sehingg mempengaruhi nilai ρ ^{perlu . Kemudian}

  Balok dengan Perbedaan untuk Perhitungan dengan Bekisting Kali Pakai

  Gambar 7. Grafik Interaksi ρ dan Harga

  Sehingga berdasarkan nilai ρ perlu optimum dari masing-masing beton (f _c ’) tersebut, dapat sebagai berikut:

  5) Untuk f c ’ = 35 MPa berada ρ max , dengan harga Rp. 832,

  , dengan harga Rp. 841,

  3) Untuk f c ’ = 30 MPa berada ρ max