III. 3.1.
METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat
Penelitian dilakukan dari bulan Februari sampai bulan Juli 2012 di Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Peta dan gambar Perpustakaan Agrotropika sebagai objek penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1 dan Lampiran 2.
3.2.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan pada penelitian ini antara lain : 1. Laptop. 2. Microsoft Office Word dan Excel 2007. 3. Program Structure Analysis Program 2000 versi 14. 4. Program PCA COL versi 3.0 5. Grafik dan tabel perhitungan beton bertulang
Bahan penelitian berupa data sekunder yang diperoleh dari perencana dan peraturan SNI. Data tersebut meliputi :
1. 2. 3. 4. 5. 6.
As Built Drawing dari PT FADJAR ADHI KARYA.. Soil investigation untuk perencanaan daya dukung tanah dari PT PERENTJANA DJAJA. SK – SNI – 03 – 2847 – 2002 “Tata Cara Perhitungan Beton Bertulang untuk Bangunan Gedung”. SK – SNI – 03 – 1762 – 2002 “Tata Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Bangunan Gedung”. Peraturan Pembebanan Indonesia untuk Gedung 1983. Peta Gempa Indonesia 2010.
21
As Built Drawing Dari Kontraktor
Peraturan SNI dan Peta Gempa 2010
MULAI
Pengumpulan data
Permodelan struktur
Analisa Pembebanan :
Beban mati (Dead load) Beban Hidup (Live load) Beban atap Beban Gempa/Respon Spektrum(Earthquake load)
Analisa Struktur (Momen, Geser, Torsi, Aksial)
Perencanaan Struktur Atas : Perencanaan Pelat Perencanaan Balok Perencanaan Kolom
Perencanaan Struktur Bawah : Tulangan geser Pile caps Tulangan lentur pile caps
Evaluasi struktur
Menyusun laporan akhir
SELESAI
Gambar 12. Diagram alir pelaksanaan penelitian
22
Penelitian ini dimulai dengan mengumpulkan data berupa gambar perencanaan (As built drawing) dari PT FADJAR ADHI KARYA dan peraturan yang berlaku sebagai acuan pada evaluasi bangunan ini yaitu SNI 03 2847 2002 mengatur tentang peraturan prencanaan beton bertulang, SNI 03 1726 2002 yang mengatur tentang peraturan perencanaan bangunan tahan gempa, PPIUG 1983 yang mengatur tentang pembebanan yang berlaku untuk setiap jenis beban yaitu beban mati, beban hidup, beban angin, beban hujan, beban gempa. Tahap selanjutnya yaitu permodelan struktur, permodelan dilakukan menggunakan bantuan program SAP 2000 versi 14. Permodelan dimulai dengan menentukan satuan yang digunakan dan bentuk struktur dengan langkah file => New model=> Grid Only seperti pada Gambar 13.
Gambar 13. Menentukan bentuk struktur dan satuan yang digunakan pada permodelan Selanjutnya pilih bagian cylindrical pada dialogue box dan isikan data seperti Gambar 14 yang telah disesuaikan dengan As built drawing dari PT FADJAR ADHI KARYA, pada Number of Grid Lines menyatakan jumlah grid yang diperlukan yang berisi along radius yang menyatakan jumlah jari – jari bangunan yang berbentuk lingkaran, along theta menyatakan jumlah juring pada bentuk lingkaran, dan along Z menyatakan jumlah bidang z yang diperlukan. Grid spacing menyatakan jarak dari masing – masing elemen struktur yang berisi along radius yang menyatakan jarak antar jari – jari dalam dengan jari – jari luar, along theta yang menyatakan besarnya sudut yang diperlukan setiap juringnya, along z yang menyatakan jarak antara bidang z. First Grid Location menyatakan kordinat titik awal elemen yang akan digambar berada yang berisi along radius yang menyatakan kordinat awal jari – jari yang akan digambar, along theta yang menyatakan kordinat awal sudut yang akan digambar, along z menyatakan kordinat awal bidang z yang akan digambar.
23
Gambar 14. Dialogue box permodelan bentuk struktur Langkah – langkah diatas hanya menentukan bentuk grid dan satuan yang digunakan pada permodelan, selanjutnya grid tersebut digambar menggunakan menu draw => draw element frame section dan lakukan langkah yang sama untuk menggambar pelat lantai mengggunakan menu Draw Poly Area seperti pada Gambar 15.
Gambar 15. Grid dan draw frame element section
24
Permodelan bagian depan wing dengan menggunakan menu edit grid data dengan cara klik kanan lalu => Edit Grid data => Modify/Show System => Quick Start => Cartesian lalu isikan sesuai Gambar 16 lalu pilih Ok dan lakukan langkah yang sama untuk menggambar frame pada balok dibagian dalam struktur gedung dan hasilnya dapat dilihat pada Gambar 17.
Gambar 16. Modeling bagian wing depan
Gambar 17. Modeling struktur Perpustakaan Agrotropika Permodelan struktur yang dilakukan meliputi define, assign, dan run. Define yaitu pendefinisian jenis material , dimensi struktur dan pembebanan. Pendefinisisan jenis material yaitu menentukan bahan yang digunakan, massa jenis bahan, modulus elastisitas bahan, dan kuat tekan bahan. Pendefinisian jenis material dengan menggunakan program SAP 2000 versi 14 dengan cara klik menu Define => Material => Add New Material isi type material dengan concrete dan spesifikasi lain pada bahan sesuai As built drawing seperti pada Gambar 18.
25
Gambar 18. Pendefinisian spesifikasi material
Pendefinisan dimensi struktur yaitu menentukan dimensi balok, kolom, dan pondasi sesuai As built drawing, definisi penampang dilakukan dengan menu Define => Section Properties => Frame Section => Add New Property => Concrete dan pilih rectangular, seperti pada Gambar 19, selanjutnya definisikan lebar dan kedalaman dan pilih concrete reinforcement untuk menentukan jenis struktur dan pilih beam lalu klik Ok dan penampang disesuaikan dengan As built drawing seperti pada Gambar 20.
Gambar 19. Langkah definisi penampang elemen struktur
26
Gambar 20. Definisi dimensi penampang struktur balok Pendefinisian pembebanan yaitu menentukan besarnya beban mati, beban hidup, dan beban gempa sesuai dengan PPIUG 1983. Define pembebanan dilakukan dengan menu Define => Load Patterns selanjutnya beri nama beban dan tipe beban dengan cara Add New Load Pattern lalu Ok seperti pada Gambar 21, pada pembebanan gempa menggunakan metode dinamik respon spektrum karena bentuk struktur yang tidak beraturan dengan menggunakan menu Define => Function => Response Spectrum => Choose IBC 2006 => Add New Function lalu isikan data seperti pada Gambar 22 lalu Ok.
Gambar 21. Definisi Jenis Pembebanan
27
Gambar 22. Definisi beban gempa dinamik respon spektrum Pendefinisian dilakukan hanya untuk menentukan data yang diperlukan, setelah tahap pendefinisian dilakukan assign untuk menempatkan data dimensi dan beban yang telah ditentukan selama tahap pendefinisian dengan cara klik frame yang ingin diberi data lalu menu Assign => Frame Section => Choose Property Frame sesuai dengan As built drawing seperti Gambar 23.
Gambar 23. Assign Frame Properties
28
Tahapan setelah assign dimensi yaitu assign pembebanan dengan cara memilih struktur yang ingin dibebani lalu pilih menu Assign => Area Load => Uniform => Add to Existing Loads dan isi besarnya beban yang diinginkan seperti pada Gambar 24 lalu klik Ok, lakukan langkah yang sama untuk beban mati, sedangkan tahapan pemasangan pada beban gempa dinamik respon spektrum menggunakan menu Define => Load Case => Add New Load Case, pilih Respon Spectrum pada Load Case Type dan pilih Function sesuai dengan yang telah di define sebelumnya seperti pada Gambar 25.
Gambar 24. Assign Uniform Loads
Gambar 25. Pemasangan beban gempa dinamik Respon Spektrum
29
Tahap selanjutnya yaitu menentukan kombinasi pembebanan menggunakan menu Define => Load Case => Add New Load Case lalu masukkan nilai koefisien kombinasi pada scale factor sesuai SNI 03 2847 2002 seperti pada Gambar 26.
Gambar 26. Menentukan kombinasi pembebanan Tahap selanjutnya yaitu tahap run untuk mendapatkan gaya dalam berupa momen lentur, gaya geser, momen torsi, dan beban aksial yang akan digunakan untuk menghitung jumlah tulangan yang diperlukan pada proses analisis struktur, tahapan ini dilakukan dengan menggunakan menu Analyze => Run Analyze, lalu pilih kombinasi pembebanan yang ingin diproses setelah itu klik Run Now seperti pada Gambar 27.
Gambar 27. Proses Run Analyze
30
Gaya dalam yang dihasilkan pada proses Run Analyze dapat dilihat menggunakan menu Display => show table lalu pilih ANALYSIS RESULT dan pilih Load Case untuk kombinasi pembeban pada permodelan untuk melihat gaya dalamnya lalu klik ok seperti pada Gambar 28, proses tersebut akan menampilkan masing – masing gaya dalam seperti pada Gambar 29, gaya dalam tersebut dapat disimpan di microsoft excel dengan menu File => Export All Tabel to Excel.
Gambar 28. Melihat gaya dalam pada permodelan
Gambar 29. Gaya dalam struktur Perpustakaan Agrotropika Analisis struktur dilakukan untuk menentukan jumlah tulangan yang diperlukan dan mengacu pada SNI 03 2847 2002 karena material yang digunakan adalah struktur beton bertulang. Analisis struktur pada pelat lantai menggunakan metode koefisin momen dengan menggunakan koefisien dari tabel yang ditetapkan oleh SNI 03 2847 2002. Analisa struktur pada pelat lantai yaitu
31
menentukan jumlah tulangan perlu (jumlah tulangan yang diperlukan) akibat momen lentur, gaya geser, dan momen torsi. Analisa struktur pada kolom yaitu menentukan jumlah tulangan perlu akibat momen lentur dengan menggunakan grafik perencanaan atau dapat dianalisis menggunakan diagram interaksi dan menghitung tulangan geser pada kolom. Analisa struktur pada pondasi yaitu menentukan jumlah tulangan perlu akibat momen lentur dan gaya geser pile caps pada setiap kondisi yaitu kondisi tiang tunggal dan kondisi tiang kelompok serta menghitung efisiensi pada kondisi tiang kelompok, gaya geser satu arah dan gaya geser dua arah. Evaluasi struktur dilakukan untuk membandingkan perhitungan yang dilakukan dengan kondisi eksisting dengan menggunakan jumlah tulangan perlu sebagai parameter evaluasi. Evaluasi tulangan dilakukan dari struktur paling atas sampai paling bawah yaitu tulangan pada pelat lantai, tulangan pada balok, tulangan pada kolom, dan tulangan pada pondasi.
32
