PROGRAM HITUNGAN KOLOM BETON BERTULANG …eprints.ums.ac.id/56123/19/NASKAH PUBLIKASI.pdf ·...
-
Upload
nguyentuyen -
Category
Documents
-
view
233 -
download
3
Transcript of PROGRAM HITUNGAN KOLOM BETON BERTULANG …eprints.ums.ac.id/56123/19/NASKAH PUBLIKASI.pdf ·...
1
PROGRAM HITUNGAN KOLOM BETON BERTULANG
BERDASARKAN SNI 2847-2013 DENGAN PYTHON 2.7.13
Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata 1 pada
Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Disusun oleh:
Danang Wijiasmara
D100 130 091
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2017
i
HALAMAN PERSETUJUAN
PROGRAM HITUNGAN KOLOM BETON BERTULANG
BERDASARKAN SNI 2847-2013 DENGAN PYTHON 2.7.13
PUBLIKASI ILMIAH
Oleh:
Danang Wijiasmara
D100 130 091
Telah diperiksa dan disetujui oleh:
Dosen Pembimbing
Ir. H. Ali Asroni, M.T.
ii
NIK : 484
HALAMAN PENGESAHAN
HITUNGAN KOLOM BETON BERTULANG
BERDASARKAN SNI 2847-2013 DENGAN PYTHON 2.7.13
Dipertahankan di Depan Tim Penguji Skripsi Program Studi Teknik Sipil dan
Diterima Untuk Memenuhi Sebagian Persyaatan Dalam Mendapatkan Gelar
Sarjana Teknik Sipil
Danang Wijiasmara
D100 130 091
Telah dipertahankan di depan Dewan Penguji
Pada tanggal:
Dan dinyatakan telah memenuhi syarat
1. Ir. H. Ali Asroni, M.T. ( )
2. Aliem Sudjatmiko, Ir., M.T. ( )
3. Ir. Abdul Rochman, M.T. ( )
Disahkan oleh:
Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Ir. Sri Sunarjono, M.T., PhD
23
23
iii
NIK : 682
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam naskah publikasi ini tidak terdapat
karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
perguruan tinggi dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan orang lain, kecuali secara tertulis
diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya diatas, maka
akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya.
Surakarta, Agustus 2017
Penulis
Danang Wijiasmara
D100 130 091
23 Agustus 2017
1
PROGRAM HITUNGAN KOLOM BETON BERTULANG
BERDASARKAN SNI 2847-2013 DENGAN PYTHON 2.7.13
ABSTRAK
Beton bertulang merupakan salah satu material penyusun utama dalam
perencanaan konstruksi bangunan, terdiri dari beton yang ditulangi dengan luas
dan jumlah tulangan tertentu. Penggunaan beton bertulang dalam kontruksi telah
menjadi hal yang umum dilakukan karena mudahnya perencana untuk
mendapatkan material ini dari daerah setempat. Daya tahan beton bertulang yang
tinggi juga menjadi salah satu pertimbangan perencana untuk memilih material ini
sebagai material penyusun utama kontruksi bangunan, namun dalam
penggunaannya diperlukan sebuah perencanaan yang tepat untuk menghasilkan
kombinasi material yang baik. Seiring dengan perkembangan zaman, teknologi
komputer sering digunanakan sebagai alat bantu perhitungan, selain menghasilkan
hasil perhitungan yang akurat, penggunaan komputer juga dinilai lebih cepat dan
praktis dibandingkan dengan perhitungan manual. Didunia konstruksi sendiri,
penggunaan komputer telah banyak membantu perencana dalam merencanakan
konstruksi bangunaan. Namun kurangnya program komputer yang dikhususkan
bagi perencana konstruksi, menjadikan penggunaan alat bantu komputer menjadi
kurang efisien. Oleh karena itu tujuan penelitian ini yaitu menghasilkan sebuah
program perencanaan hitungan beton bertulang yang sesuai dengan peraturan SNI
2847-2013 yang dikhususkan pada perencanaan kolom beton bertulangan. Hasil
dari program ini dapat mencakup tahap terahir perencanaan yaitu gambar rencana
kolom beton bertulang. Keakuratan serta efisiennya perencanaan yang dilakukan
menggunakan program ini menjadikannya layak diperhitungkan sebagai alat bantu
perencanaan.
Kata Kunci: Konstruksi, material, beton bertulang, komputer, program
ABSTRACT
Reinforced concrete is one of the main constituent materials in the construction
planning of the building, consisting of reinforced concrete with the width and
number of reinforcing bars. The use of reinforced concrete in construction has
become commonplace because of the easy planner to get this material from the
local area. High reinforced concrete endurance also becomes one of the
considerations of planners to choose this material as the main constituent material
of building construction, but in its use required a proper planning to produce a
good combination of materials. Along with the development of the times,
computer technology is often used as a calculation tool, in addition to producing
accurate calculations of computer usage is also considered faster and more
practical than manual calculations. In the world of own construction, the use of
computers has helped many planners in planning construction construction. But
the lack of computer programs devoted to construction planners makes the use of
computer aids less efficient. Therefore, the purpose of this research is to produce a
2
reinforced concrete calculation planning program in accordance with the
regulation of SNI 2847-2013 which is devoted to the planning of reinforced
concrete columns. The results of this program can include the last stage of
planning that is a reinforced concrete column plan picture. The accuracy and
efficiency of the planning undertaken using this program make it worth
calculating as a planning tool.
Keywords: Construction, materials, reinforced concrete, computers, programs
1. PENDAHULUAN
Beton sangat umum digunakan dalam dunia konstruksi, hampir seluruh
infrastruktur di Indonesia menggunakan beton sebagai bahan material
penyusun utama. Ketersediaan material penyusun beton yang mudah didapat
dari lokal setempat merupakan salah satu keunggulan beton dari segi
penyediaan, hal tersebut membuat biaya produksi beton relatif lebih murah di
banding material struktur lain (Dedi, 2016).
Dalam penggunaannya, perencanaan panampang struktur beton
bertulang tentunya memiliki persyaratan desain yang berbeda-beda antara
SRPMB, SRPMM, dan SRPMK, mulai dari ditetapkannya mutu bahan yang
akan digunakan (f’c, fy, dan fyt), bersama-sama konfigurasi beban (Vu dan Mu)
dan syarat perencanaan sesuai SNI Beton-2013 yang kemudian dilanjutkan
dengan dilakukan analisis untuk mencari dimensi penampang, jumlah tulangan
longitudinal, tulangan geser, dan evaluasi/kontrol hasil hitungan terhadap gaya-
gaya internal maupun eksternal yang terjadi.
Terdapat berbagai metode dan cara yang digunakan dalam perhitungan
beton bertulang, mulai dari perhitungan manual sampai dengan bantuan
teknologi komputer. Didalam penelitian ini akan dibahas secara detail hitungan
beton bertulang dengan cara yang lebih cepat dan teliti menggunakan bantuan
program komputer.
Program komputer ini dibuat untuk mempermudah dan mempercepat
perhitungan bila dibandingkan dengan cara perhitungan manual. Hasil keluaran
program ini berupa kecukupan dimensi, jumlah dan diameter tulangan
3
longitudinal maupun tulangan geser, penampang melintang dan memanjang
kolom.
2. METODELOGI PENELITIAN
Program ini dikhususkan untuk merencanakan kolom beton bertulang.
Kolom yang direncanakan disimulasikan mendukung beban-beban dengan
mutu bahan yang telah ditentukan kemudian didapat jumlah tulangan
longitudinal dan jarak tulangan geser. Alat dan bahan yang digunakan dalam
program ini adalah komputer yang dilengkapi dengan program Python
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Langkah Pengoprasian Program
Saat pertama kali menjalankan aplikasi ini maka akan tampak
tampilan splash screen seperti terlihat pada Gambar III.1, yang segera
hilang apabila aplikasi telah siap untuk dijalankan. Splash screen ini
berisikan penjelasan singkat mengenai aplikasi yang berisi judul program,
nama pembuat, nama pembimbing dan nama penguji
Gambar III.1. Tampilan Window splash screen
4
Setelah berjalan ±10 detik, maka splash screen hilang dan aplikasi
telah siap digunakan. Tampilan pertama aplikasi ini yaitu form login,
dimana pengguna dapat mengisi nama perencana, nama proyek dan lokasi
proyek. Form login ini digunakan sebagai pelengkap keterangan file
simpanan dan keterangan tambahan pada pencetakan gambar. Pada form
login ini juga terdapat keterangan lengkap mengenai aplikasi guna
memudahkan pengguna untuk mengenali aplikasi. Tampilan form login
aplikasi ini dapat dilihat pada Gambar III.2.
Gambar III.2. Tampilan form login
Setelah data yang diperlukan telah terisi, maka selanjutnya klik
tombol “masuk” untuk masuk ke window utama aplikasi ini. Pada window
utama terdapat form pengisian nama kolom, tiga tombol yang terdiri dari
tombol SRPMB, SRPMM dan SRPMK serta penjelasan mengenai batasan
pada aplikasi. Sebelum masuk window perhitungan pengguna diharapkan
mengisi form pengisian nama kolom. Data pada form ini akan digunakan
sebagai penamaan pada gambar hasil perhitungan dan penamaan file
output pada saat perhitungan akan disimpan. Tampilan window utama dan
perhitungan dapat dilihat pada Gambar III.3. dan Gambar III.4 (a-c).
5
Gambar III.3. Window utama
Gambar III.4(a). Window perhitungan kolom SRPMB
dimensi ulir
dimensi polos
6
Gambar III.4(b). Window perhitungan kolom SRPMM
Gambar III.4(c). Window perhitungan kolom SRPMK
dimensi ulir
dimensi polos
dimensi ulir
dimensi polos
7
Setelah data yang diperlukan terisi, maka pengguna dapat
melanjutkan perhitungan dengan menekan tombol “Hitung” dan hasil
perhitungan akan ditampilkan pada form hasil. Apabila pengguna
melakukan kesalahan pada saat input data pada form pengisian atau form
pemilihan, maka hasil perhitungan tidak dapat ditampilkan pada form hasil
namun akan menampilkan window peringatan yang akan menunjukkan
kesalahan pengguna. Contoh window peringatan dapat dilihat pada
Gambar III.5(a-b).
Gambar III.5(a). Window peringatan pada form pengisian
Gambar III.5(a). Window peringatan pada form pemilihan
Untuk menampilkan gambar hasil perhitungan, pengguna dapat
menekan tombol “Cetak Gambar”. Setelah menekan tombol “Cetak
Gambar” maka pengguna akan melihat tampilan window hasil gambar.
Untuk window hasil gambar dapat dilihat pada Gambar III.6.
8
Gambar III.6. Window hasil gambar
Terdapat dua hasil keluaran dari aplikasi ini, yaitu gambar hasil
perhitungan dan file hasil perhitungan. Untuk menyimpan kedua hasil
keluaran aplikasi ini pengguna dapat menggunakan menu file yang
terdapat pada menubar di masing-masing window hasil perhitungan.
Dengan menekan menu file pada menubar, maka akan tampil pilihan save
untuk menyimpan hasil perhitungan. Untuk menu file pada menubar dapat
dilihat pada Gambar III.7.
Gambar III.7. Menu file pada menubar
9
3.2.Validasi Program
3.2.1. Perhitungan tulangan kolom portal dengan SRPMB
Untuk keperluan validasi hitungan tulangan memanjang
kolom portal dengan SRPMB dipilih nilai kolom f’c = 35 MPa, fy =
350 MPa, D = 25 mm, dp = 10, dan dimensi kolom 400 mm x 500
mm, serta variasi beban seperti pada Tabel III.1. dan Tabel III.2
Tabel III.1. Perbandingan hasil program perhitungan perencanaan
tulangan memanjang kolom (SRPMB) dengan cara
manual
Sumbu Pu
(kN)
Mu
(kNm) Ast,u (mm2) ρt (%)
Jumlah
tulangan
(n)
n
total
Pro
gra
m X 1300 365 3508,1083 1,7540 8
22 Y 1350 370 6232,3552 3,1161 14
Man
ual
X 1300 365 3508,0978 1,7540 8
22 Y 1350 370 6232,3502 3,1161 14
Tabel III.2. Perbandingan hasil program perhitungan perencanaan
tulangan geser kolom (SRPMB) dengan cara manual
Vu (kN) Nu (kN) Av,u
(mm2)
Jarak begel
(mm) X Y X Y
Program 275 290 1300 1350 1340,1947 116
Manual 275 290 1300 1350 1340,1947 116
Dari Tabel III.1. dapat dilihat ada sedikit perbedaan pada
hasil Ast,u yang disebabkan karena adanya pembulatan pada saat
perhitungan manual, akan tetapi kedua hasil perhitungan tersebut
menghasilkan jumlah tulangan yang sama. Sedangkan pada Tabel
10
III.2. dapat dilihat hasil perhitungan manual dengan perhitungan
program aplikasi ini memiliki nilai yang sama.
3.2.2. Perhitungan tulangan kolom portal dengan SRPMM
Untuk keperluan validasi hitungan tulangan memanjang
kolom portal dengan SRPMM dipilih nilai kolom f’c = 20 MPa, fy
= 300 MPa, D = 22 mm, dp = 10, dan dimensi kolom 450 mm x
450 mm, serta variasi beban seperti pada Tabel III.3. dan III.4.
Tabel III.3. Perbandingan hasil program perhitungan tulangan
memanjang kolom (SRPMM) dengan cara manual
Tabel III.4. Perbandingan hasil program perhitungan perencanaan
tulangan memanjang kolom (SRPMM) dengan cara
manual
Vu (kN) Nu (kN)
Av,u (mm2)
Jarak
begel
(mm) X Y X Y
Program Sepanjang Io 275 245 1300 1200 1478,6325 106
Diluar Io 275 245 1300 1200 1478,6325 106
Manual4) Sepanjang Io 275 275 1300 1200 1478,6325 106
Diluar Io 245 245 1300 1200 1478,6325 106
Sumbu Pu
(kN)
Mu
(kNm) Ast,u (mm2) ρt (%)
Jumlah
tulangan
(n)
n
total
Pro
gra
m X 1300 230 3778,9816 18661 10
20 Y 1200 212 2924,2610 1,444 10
Man
ual
X 1300 230 3778,9851 1,8661 10
20 Y 1200 212 2924,2709 1,444 10
11
Dari Tabel III.3. dapat dilihat ada sedikit perbedaan pada
hasil Ast,u yang disebabkan karena adanya pembulatan pada saat
perhitungan manual, akan tetapi kedua hasil perhitungan tersebut
menghasilkan jumlah tulangan yang sama. Sedangkan pada Tabel
III.4. dapat dilihat hasil perhitungan manual dengan perhitungan
program aplikasi ini memiliki nilai yang sama.
3.2.3. Perhitungan tulangan kolom portal dengan SRPMK
Untuk keperluan validasi hitungan tulangan memanjang
kolom portal dengan SRPMK dipilih nilai kolom f’c = 30 MPa, fy =
380 MPa, D = 22 mm, dp = 12, dan dimensi kolom 400 mm x 400
mm, serta variasi beban seperti pada Tabel III.5. dan Tabel III.6.
Tabel III.5. Perbandingan hasil program perhitungan perencanaan
tulangan memanjang kolom (SRPMK) dengan cara
manual
Sumbu Pu
(kN)
Mu
(kNm) Ast,u (mm2) ρt (%)
Jumlah
tulangan
(n)
n
total
Pro
gra
m X 1000 250 3706,22 2,316 10
20 Y 960 230 3176,8746 1,9855 10
Man
ual
X 1000 250 3706,2191 2,316 10
20 Y 960 230 3176,7789 1,9855 10
12
Tabel III.6. Perbandingan hasil program perhitungan perencanaan
tulangan memanjang kolom (SRPMK) dengan cara
manual
Vu (kN) Nu (kN) Av,u (mm2) Jarak
begel
(mm)
Sepanjang
Io
Jarak
begel
(mm)
Diluar
Io
X Y X Y Sepanjang
Io Diluar Io
Program 280 260 1000 960 3357,0119 1704,7093 100 196
Manual 280 260 1000 960 3357,0119 1704,7093 100 196
Dari Tabel III.5. dapat dilihat ada sedikit perbedaan pada
hasil Ast,u yang disebabkan karena adanya pembulatan pada saat
perhitungan manual, akan tetapi kedua hasil perhitungan tersebut
menghasilkan jumlah tulangan yang sama. Sedangkan pada Tabel
III.6. dapat dilihat hasil perhitungan manual dengan perhitungan
program aplikasi ini memiliki nilai yang sama.
4. PENUTUP
4.1 Simpulan
1. Bahasa pemograman Python merupakan bahasa pemograman yang
cukup mudah digunakan bagi seorang programmer dalam merancang
sebuah program. Bahasa pemograman ini juga dapat berjalan pada
berbagai sistem operasi seperti sistem operasi windows, Linux, dan Mac
OS.
2. Program ini sescara visual cukup memudahkan pengguna dalam hal
pengoprasian.
3. Program ini cukup valid terhadap perhitungan manual, sehingga dapat
digunakan sebagai alat bantu perancangan.
4. Hasil output program ini mencakupi proses perhitungan dan gambar
hasil perhitungan, yang dapat disimpan oleh pengguna apabila sewaktu-
waktu akan direvisi kembali.
13
4.2 Saran
Untuk Tugas Akhir dengan topik dan tema sejenis, penulis ingin
memberikan saran-saran:
1. Gunakan bahasa pemograman yang cukup terkenal sehingga program
yang dihasilkan dapat berjalan dengan baik pada berbagai sistem
operasi dan dapat mencakup berbagai pengguna komputer masa kini
2. Pahami permasalahan yang akan dipecahkan, sebagai acuan dalam
pemilihan bahasa pemograman
DAFTAR PUSTAKA
ACI, 1983., Building Code Requirements for Reinforced Concrete ACI 318 M-83,
Detroit : American Concrete Institute.
Asroni, A., 2014a. Teori Dan Desain Balok Plat Beton Bertulang, Program Studi
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Surakarta.
Asroni, A., 2014b. Teori Dan Desain Kolom Fondasi Balok T Beton Bertulang,
Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah
Surakarta, Surakarta.
Asroni, A., 2016. Struktur Beton Lanjut Sesuai SNI 2847-2013, Program Studi
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Surakarta.
BSN., 2012. Tatacara Perancangan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan
Gedung dan Non Gedung, SNI 1726-2012, ICS 91.120.25;91.080.01,
Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
BSN., 2013. Persyaratan Beton Struktural Untuk Bangunan Gedung, SNI 2847-
2013, ICS 91.080.40, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta.
Dedi, Shinta, D., Setyawan, A., 2016. From Waste To Green Concrete With
Modification Mix Design For Sustainable Development, Program Studi
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Surakarta.
Dewobroto, Wiryanto., 2005. Aplikasi Rekayasa Konstruksi dengan Visual Basic
6.0. I. PT. Elex Media Komputindo, Jakarta.
Dipohusodo, I., 1999. Struktur Beton Bertulang. PT. Gramedia Pustaka Utama,
Jakarta.
14
Herina, F, Silvia, 2007. Kajian Aplikasi Standar Tata Cara Perencanaan Struktur
Beton Untuk Bangunan Gedung Dalam Pelaksanaan Bangunan Di
Indonesia. Jurnal Standarisasi Vol. 9 No.1 Tahun 2007 : 35-41.
MacGregor, James G. 1997. Reinforced Concrete Mechanics and Design, 3rd
edition, Prentice-Hall, New Jersey.
McCormac, Jack C. 2004. Desain Beton Bertulang Edisi Kelima, PT. Erlangga,
Jakarta
Purnomo, S, Y,. 2010. Perhitungan Struktur Beton Bertulang Tahan Gempa
Dengan Bahasa Pemrograman Visual Basic. Program Studi Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Setyawan, S., Dedi, Herlambang, R., & Kemal, A., 2016. Arca Sribontang
(Aplikasi Perencanaan Jumlah Tulangan Dan Dimensi Struktur Beton
Bertulang). Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitass
Muhammadiyah Surakarta, Surakarta.