Bab III Metodologi Penelitian
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Umum Metode penelitian ini menggunakan metode analisis perancangan yang difokuskan untuk mencari ketinggian shear wall yang optimal untuk gedung perkantoran 22 lantai. Analisis yang digunakan didasarkan pada Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Gedung menurut SNI 03-1726-2002. Metode penelitian yang digunakan ini dibagi dalam tiga tahap yaitu input, analisis dan output. Yang termasuk dalam tahap input antara lain penentuan geometri struktur, penentuan jenis beban dan pemodelan struktur 3 dimensi. Sedangkan tahap analisis antara lain analisis struktur 3 dimensi dengan memasukan analisis gempa dinamis pada ETABS v9.6 untuk mengetahui besarnya deformasi tiap lantai gedung pada pemasangan shear wall. Tahap yang terakhir yaitu tahap output yang didalamnya membahas tentang besarnya nilai deformasi akibat ketinggian shear wall pada gedung.
Untuk merencanakan suatu bangunan berlantai banyak yang diperuntukan sebagai bangunan umum, sudah tentu dibutuhkan perencanaan yang sangat detail agar tercapai suatu bangunan yang aman, stabil dan kuat. Oleh karena itu dibutuhkan tahapan-tahapan yang matang sehingga tercapai hasil perencanaan yang maksimal. Dalam melakukan perencanaan struktur perkantoran 22 lantai ini dibuat langkah kerja dalam bentuk flowchart atau bagan alur seperti dibawah ini :
III – 1
Bab III Metodologi Penelitian
Gambar 3.1 Flowchart perencanaan gedung
3.2 Data-Data Struktur
Obyek penelitian dalam Tugas Akhir ini adalah gedung 22 lantai yang digunakan sebagai gedung perkantoran, dimana sistem strukturnya menggunakan dual system serta shear wall sebagai perkakuan struktur. Data-data struktur serta spesifikasi bahan dan material adalah sebagai berikut : a
Bangunan gedung digunakan sebagai perkantoran III - 2
Bab III Metodologi Penelitian
b Lokasi struktur gedung di daerah Jakarta c
Tingkat daktilitas struktur tingkat 3 (penuh)
d Tinggi bangunan 22 (dua puluh dua) lantai e
Kuat tekan beton (f’c = 30 Mpa = 300 kg/cm2)
f
Tinggi bangunan : -
Tinggi lantai 1
= 5 meter
-
Tinggi lantai lainnya = 4 meter
g Tegangan leleh baja tulangan (fy) : 1. Untuk pelat dan sengkang dipakai besi polos (fy = 240 Mpa) 2. Untuk balok dan kolom dipakai besi ulir (fy = 400 Mpa) h Modulus Elastisitas beton, Ec = 4700
fc ' Mpa = 470030 = 25743 Mpa
Berdasarkan hasil kajian sebelumnnya (Tri Prasetyo,2012)
didapatkan
kesimpulan dalam pemodelan struktur gedung dengan shear wall ini menggunakan dimensi kolom dan balok sebagai berikut : a. Dimensi pelat = 120 mm b. Dimensi kolom untuk gedung 11 lantai adalah : Tabel 3.1 dimensi kolom gedung 11 lantai Kolom lantai 11 Kolom lantai 10 Kolom lantai 9 Kolom lantai 8 Kolom lantai 7 Kolom lantai 6 Kolom lantai 5 Kolom lantai 4 Kolom lantai 3 Kolom lantai 2 Kolom lantai 1
= 40 x 60 = 40 x 60 = 40 x 60 = 50 x 70 = 50 x 70 = 50 x 70 = 70 x 90 = 70 x 90 = 70 x 90 = 70 x 90 = 70 x 90
cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm cm III - 3
Bab III Metodologi Penelitian
c. Dimensi balok untuk lantai 2 sampai dengan atap : Table 3.2 dimensi balok gedung 11 lantai Balok induk dengan bentang 7.2 m Balok induk dengan bentang 4.8 m Balok anak bentang 4.8 m
= 30 x 60 cm = 20 x 40 cm = 20 x 35 cm
d. Dimensi shear wall optimum dari lantai 1 sampai dengan lantai 10 : Table 3.3 dimensi shear wall gedung 11lantai P1, P2, P3 & P4 P5, P6, P7 & P8
= 25 x 480 cm = 25 x 720 cm
Berdasarkan dimensi-dimensi diatas penulis akan mencoba mendesain gedung dual system 22 lantai dengan memperhatikan ketinggian optimum shear wall, dan membandingkan hasil kajian yang telah ada sebelumnya.
3.3 Metodologi Analisis 3.3.1 Pengumpulan Data Pengumpulan data dimaksudkan untuk mendapatkan data-data yang akan diolah dalam perhitungan sebagai acuan dalam melakukan perencanaan struktur. Datadata yang dibutuhkan seperti kegunaan dari bangunan itu sendiri, lokasi struktur, jumlah lantai, tinggi lantai, tingkat daktalitas struktur, kuat tekan beton yang digunakan, tinggi leleh baja tulangan yang digunakan, modulus elastisitas, tulangan akan digunakan dan gambar struktur dari desain.
III - 4
Bab III Metodologi Penelitian
Dari Tugas Akhir yang dikaji Tri Prasetyo, 2012, untuk gedung 11 lantai dengan sistem delatasi data drift setiap lantai diperoleh sebagai berikut : Tabel 3.4 drift gedung 11 lantai arah x LANTAI
KINERJA BATAS ULTIMIT (Dm )
TINGGI LANTAI
KET. SIMPANGAN MAKS.(Dm )
(Dm)
DRIFT (Dm)
SYARAT DRIFT (Dm)
( mm )
( mm )
( mm )
( mm )
( mm )
a
b
c
d
e
f
g
ATAP
45000
10.51
62.56
5.71
80
….OK
11
41000
9.55
56.85
5.68
80
….OK
10
37000
8.60
51.17
5.68
80
….OK
9
33000
7.64
45.49
5.68
80
….OK
8
29000
6.69
39.80
5.68
80
….OK
7
25000
5.73
34.12
5.68
80
….OK
6
21000
4.78
28.44
5.69
80
….OK
5
17000
3.82
22.75
5.69
80
….OK
4
13000
2.87
17.06
5.69
80
….OK
3
9000
1.91
11.38
5.69
80
….OK
2
5000
0.96
5.69
5.69
80
….OK
Tabel 3.5 drift gedung 11 lantai arah y LANTAI
KINERJA BATAS ULTIMIT (Dm )
TINGGI LANTAI
KET. SIMPANGAN MAKS.(Dm )
(Dm)
DRIFT (Dm)
SYARAT DRIFT (Dm)
( mm )
( mm )
( mm )
( mm )
( mm )
a
b
c
d
e
f
g
ATAP
45000
29.03
172.76
17.14
80
….OK
11
41000
26.15
155.62
17.09
80
….OK
10
37000
23.28
138.53
17.10
80
….OK
9
33000
20.41
121.43
17.10
80
….OK
8
29000
17.53
104.33
17.10
80
….OK
7
25000
14.66
87.23
17.10
80
….OK
6
21000
11.79
70.13
17.10
80
….OK
5
17000
8.91
53.03
17.11
80
….OK
4
13000
6.04
35.92
17.11
80
….OK
3
9000
3.16
18.82
17.11
80
….OK
2
5000
0.29
1.71
1.71
80
….OK
III - 5
Bab III Metodologi Penelitian
3.3.2 Desain Gambar Desain gambar bertujuan untuk mengetahui model dari desain struktur yang akan direncanakan. Dalam tugas akhir ini direncanakan denah gambar dengan permodelan gedung bertapak persegi panjang, dimana denah ini merupakan salah satu perencanaan gedung pada Tugas Akhir yang telah dikaji oleh Prasetyo, Tri (2012) seperti pada gambar 3.2 berikut
Gambar 3.2 Desain gambar gedung perkantoran tampak atas
III - 6
5000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
4000
Bab III Metodologi Penelitian
7200
7200
7200
7200
7200
7200
7200
7200
Gambar 3.3 Potongan Denah
3.4 Perencanaan Awal (Preliminary Design) Perhitungan prarencana bertujuan untuk menentukan dimensi-dimensi rencana struktur, yaitu pelat, balok, kolom dan shear wall agar diperoleh suatu nilai yang optimal. Karena kajian Tugas Akhir ini merupakan lanjutan dari kajian sebelumnya (Tri Prasetyo,2012) , maka perhitungan prarencana dimensi balok dan pelat sama dengan hasil kajian tersebut. Perencanaan awal yang di perhitungkan adalah sebagai berikut :
III - 7
Bab III Metodologi Penelitian
3.4.1 Prarencana Kolom Prarencana kolom merupakan awal perkiraan ukuran kolom yang akan dipakai dalam perencanaan gedung. Dimensi kolom biasanya berbentuk persegi dan persegi panjang. Perhitungan dimensi kolom dapat dilihat pada bab 2 prarencana kolom, dimana pembebanan berasal dari beban pelat lantai dan balok diatasnya. Berikut ini adalah flowchart prarencana kolom :
Gambar 3.4 flowchart prarencana kolom (sumber : Tri Prasetyo,2012)
3.4.2 Prarencana Shear Wall Pada prarencana shear wall, dimensi hanya diasumsikan langsung pada program ETABS dengan parameter jarak lantai ke lantai suatu rencana struktur gedung beton bertulang, tanpa memasukkan pembebanan pada shear wall.
III - 8
Bab III Metodologi Penelitian
Dalam SNI 03-2847-2002, persyaratan tebal minimal shear wall yaitu tidak boleh kurang dari 1/25 tinggi atau panjang bagian dinding yang ditopang secara lateral, diambil yang terkecil, dan tidak kurang dari 100 mm. Diagram alir prarencana shear wall adalah sebagai berikut :
Gambar 3.5 Flowchart prarencana shear wall
3.5 Mendesain Tulangan Setelah proses desain dimensi elemen dalam program komputer ETABS sudah tepat sesuai dengan perencanaan, langkah terakhir dalam Tugas Akhir ini adalah mendesain tulangan yang dibutuhkan dalam struktur yang bersangkutan. Kebutuhan volume tulangan dapat dilihat dari hasil running program ETABS v.9.6 yang digunakan dalam perencanaan sebelumnya. Desain tulangan berupa kebutuhan tulangan utama dan tulangan sengkang untuk pelat lantai, balok, kolom dan shear wall.
III - 9
