BAB 3 METODE PENELITIAN

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