BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1.
Gambaran Umum
Metode penelitian ini menggunakan metode studi kasus. Metode studi kasus berupa pembuatan ulang dengan menggunaan model yang dibuat sesuai kondisi bangunan yang tercantum dalam Rencana Kerja dan Syarat-syarat dengan menggunakan softwere ETABS. Evaluasi dilakukan mengacu pada kaidah SNI 2847:2013 Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan SNI 1726:2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Banguan Gedung dan Non Gedung serta PPIUG 1983 dan SNI 172:2013 sebagai acuan dalam memasukan ketentuan berat yang dipikul oleh struktur tersebut . Studi kasus dilakukan pada salah satu hotel di kota Semarang. Struktur hotel menggunakan struktur beton bertulang yang terdiri dari 10 lantai. Gedung tersebut akan ditinjau beberapa parameter kegempaanya dengan berdasarkan SNI 1726:2012. Hal ini penting karena SNI 1726:2012 mengatur tentang dasar perencanaan dan perancangan infrastruktur tahan gempa. Sedangkan untuk struktural gedung beton akan diacukan pada SNI 2847:2013. Metode penelitian yang digunakan memeiliki tiga tahap penelitian. Tahap penelitian tersebut adalah tahap input, analisis dan output. Pada tahapan input akan dijelaskan tentang geometri struktur, dimensi dan spesifikasi elemen struktur, penentuan beban yang bekerja dan pemodelan tiga dimensi. Tahapan analisis antara lain pemodelan struktur dengan menggunakan softwere ETABS, memasukan perhitungan gempa dan perhitungan gaya dalam elemen struktur pada ETABS. Tahap akhir yaitu tahap output membahas tentang detailing yang diseuaikan dengan gaya-gaya dalam yang
36
37
terjadi pada hubungan balok kolom atau joint dan membandingkanya dengan keadaan yang ada pada kenyataan.
3.2.
Pemodelan Struktur
Pemodelan struktur dibuat untuk mengetahui keadaan ketika beban yang membebani struktur bekerja. Pemodelan struktur dibuat dengan data matematis yang sesuai dan mewakili struktur riil. Data matematis yang sesuai struktur rill digunakan sebagai input data komputer, sehingga model akan merepresentasikan kondisi dan perilaku strukturnya. Ketika memasukan data untuk pemodelan diperlukan kehati hatian dan ketelitian agar keluaran yang dihasilkan benar. Kesalahan pemasukan data bisa membuat model struktur tidak menjadi seperti kondisi nyata sturktur tersebut. Pada penelitian ini, digunakan softwere ETABS untuk melakukan pemodelan struktur. Pemodelan struktur salah satu hotel di Surabaya tersebut terlihat pada program ETABS seperti pada Gambar 3.1 berikut :
Gambar 3.1. Model Struktur Gedung Studi Kasus
38
Gambar 3.2. Denah Lantai Dasar Gedung Studi Kasus
3.3.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan analisis struktur sebagai evaluasi terhadap bangunan yang dijadikan sebagai studi kasus. Penelitian dilakukan dengan menggunakan bantuan program ETABS , dengan tahapan sebagai berikut: a.
Studi literatur dan mencari data-data gedung, seperti; denah struktur, geometri, model struktur dan beban yang akan digunakan.
b.
Pengumpulan Data Pengumpulan data dan informasi tentang bangunan yang dijadikan studi kasus penelitian ini, baik data sekunder maupun data primer. Data yang didapatkan adalah Shop Drawing. Dari data tersebut kemudian diketahui dimensi dan spesifikasi struktur yang digunakan sehingga dapat dilakukan permodelan 3D dan analisa dengan bantuan ETABS. Data tanah yang digunakan berdasarkan data tanah yang sudah ada. Shop Drawing sangat penting perananya agar model yang dibuat sesuai dengan gambar yang ada. Bangunan bangunan non struktural pada penelitian ini tidak
39
dimodelkan karena tidak mempunyai pengaruh yang signifikan dalam permodelan 3D. Data tanah diperlukan untuk menentukan kelas situs gempa pada perhitungan gempa. c.
Menghitung beban mati dan beban hidup yang terjadi berdasarkan PPIUG 1983 dan SNI 1727:2013 sesuai fungsi dan jenis yang terdapat pada data.
d.
Menghitung parameter beban gempa berdasarkan SNI 1726:2012 termasuk berat struktur tiap lantai. Parameter-parameter tersebut akan digunakan untuk menghitung distribusikan beban gempa tersebut di setiap lantai yang nantinya akan diinputkan ke dalam model ETABS yang dibuat.
e.
Melakukan pemodelan struktur 3 dimensi sesuai dengan denah dan shop drawing dari gedung tempat studi kasus dengan software ETABS termasuk detail dan spesifikasi yang terdapat di dalamnya serta input beban-beban yang bekerja dan kombinasi beban yang digunakan. Model yang dibuat harus sesuai dengan keadaan nyata di lapangan agar keadaan riil bangunan nyata terevaluasi secara baik. Model tersebut kemudianya akan dijadikan pembanding dengan hasil dari analisa penelitian yang akan dikerjakan. Proses input beban dan penggambaran model dilakukan secara teliti karena akan menentukan langkah kedepan yang akan dilakukan tentang evaluasi bangunan tersebut.
f.
Melakukan analisis struktur dengan menggunakan softwere ETABS. Analisis ini akan menghasilkan gaya-gaya dalam yang terjadi dan kekuatan masing-masing elemen struktur dai beberapa kominasi yang digunakan.
g.
Dari gaya-gaya dalam yang didapat dari analisis struktur dengan menggunkan softwere ETABS maka dapat dihitung kebutuhan dimensi beton, jumlah tulangan
40
longitudinal dan tulangan transversal berdasarkan SNI 2847:2013 tentang perencanaan beton struktural. h.
Melakukan analisa untuk menghitung dimensi dari hubungan kolom balok, kebutuhan dari tulangan transversal dan kekuatan dari hubungan balok kolom tersebut agar sesuai dengan kaidah SNI Beton 2847:2013.
i.
Membandingkan antara hasil dari perhitungan dengan berdasarkan struktur riil bangunan khusunya komponen hubungan kolom balok atau joint apakah telah sesuai dengan kaidah SNI 2847:2013.
j.
Mengambil kesimpulan berdasarkan hasil analisis data dan pembahasan yang sesuai dengan tujuan penelitian yang dilakukan.
Secara umum tahapan metode penelitian yang akan dilakukan untuk penelitian terlihat pada diagram alir yang dapat dilihat pada Gambar 3.3. Sedangkan tahapan dalam analisa beban gempa dan analisa hubungan balok kolom dapat dilihat pada Gambar 3.4 dan Gambar 3.5
41
Mulai
Studi Literatur dan Mencari Data Struktur
Analisis Beban Gempa sesuai SNI 1726:2013
Perhitungan dan Input Pembebanan sesuai PPIUG 1983 dan SNI 1727:2013: a. Beban Mati (qD) b. Beban Hidup (qL)
Membuat Model Struktur Portal 3D dengan Software ETABS
Analisa Struktur terhadap model riil yang dibuat dengan softwere ETABS
Analisa komponen struktur tinjauan dari hasil analisa ETABS sesuai SNI 2847:2013
Kesimpulan
Selesai
Gambar 3.3. Diagram Alir Metode Penelitian
42
Mulai Tentukan Kategori Resiko Bangunan Gedung Tentukan Faktor Keutamaan Gempa Tentukan Parameter Dasar (Ss dan S1) Ss dan S1 diperoleh dari peta gempa Tentukan Kelas Lokasi (Klasifikasi Situs) Kelas situs tergantung pada kondisi tanah Tentukan Parameter Respons Spectra Percepatan (SMS dan SM1)
Hitung Nilai Parameter Percepatan Spectral Desain Menggambar Respon Spectra Desain Hitung Berat Struktur Per Lantai Hitung Periode Natural (Waktu Getar Alami) Struktur Hitung Koefisien Respon Seismik Hitung Gaya Geser Dasar Nominal (Statik Lateral ekuivalen)
`
Selesai Gambar 3.4 Diagram Alir Analisa Gempa
43
Mulai
Menentukan lokasi joint yang ditinjau Evaluasi dimensi joint hj > 20D Aman
Tidak Aman
Menghitung Luas Joint Efektif (Aj) Menghitung Tulangan Transversal Join `
Menghitung Momen Kapasitas Menghitung gaya tarik tulangan tumpuan balok Menghitung gaya tekan tulangan tumpuan balok Menghitung momen kapasitas balok
Kebutuhan tulangan transversal pada joint
Spasi tulangan transversal menurut SNI 2847:2013
Menghitung Gaya Geser Menghitung Geser pada kolom Menghitung Gaya geser terfaktor Menghitung kuat geser nominal joint Cek kuat geser joint
Membandingkan hasil analisis dengan kondisi struktur riil OK Selesai
Gambar 3.4. Diagram Alir Analisis Hubungan Balok-Kolom
TIDAK OK
Hitung Perkuatan Joint
