BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Metodologi penelitian Metode yang digunakan dalam menentukan nilai dan hasil perkiraan akhir struktur kolom,balok dan pelat lantai dari proyek office citra raya di kabupaten tanggerang dengan menggunakan aplikasi SAP2000. Metode ini merencanakan dimensi dan jumlah yang digunakan jika bangunan dari 4 lantai menjadi 10 lantai. Metodologi penelitian menjelaskan tiga bagian penting, yaitu : (1) prosedur penelitian; (2) teknik dalam penelitian; dan (3) metodologi penelitian tersebut. Secara garis besar ada 2 proses utama dalam perencanaan menggunakan Aplikai SAP : a. Tahap analisis : yang berisi permodelan struktur,pendefinisian properties materials,dimensi penampang, jenis pembebanan, dan kombinasi sampai pada menganalisis gaya-gaya dalam struktur. b. Tahap Design : untuk menentukan parameter desain beton bertulang dan peraturan yang menjadi acuan desain. Dalam proses Design struktur ini baru bisa dikerjakan jika proses Analisis sudah oke berdasarkan persyaratan kekakuan dan kestabilan. Dan 28
sedangkan jika proses Design struktur tersebut tidak oke, maka penampang dimensi diperbesar dari perencanaan awal 3.2 Bagan Alir Analisis dan Desain Mulai Pembuatan model struktur Pendefinisian : Properti materials, dimensi tampang jenis pembebanan dan kombinasi pembebanan Perubahan : material properties atau dimensi tampang Analisis Penampilan : gaya-gaya dalam dan deformasi (transisi dan rotasi) Analisis Tidak Perencangan dan cek kekuatan struktur Perencanaan Ya Print (input dan output ) Selesai Gambar 3.1 Bagan Alir Analisis dan Desain 29
3.3 Langkah Menganalisis dan Mendesain Menggunakan SAP Tahapan Analisis. 1. Memulai aplikasi Sap2000 2. Memilih model struktur. Pilih Input Unit KN,m,C Isikan Informasi Project yang sedang dikerjakan mengklik Modify/Show Info pada sudut kanan atas, setelah itu klik OK. Pilih 2D frames > Klik OK. 3. Penentuan sifat-sifat material dan penampang ( material properties and section ) Mendefinisikan Material Data Beton Klik Define > Materials Pada kotak dialog define material, klik Add New Material Pada kotak dialog Material Property data 4. Mendefinisikan beban dan kombinasi pembebanan ( Load and combinations ) 5. Menentukan kondisi perletakan 6. Memasukan data-data pembebanan pada Freme struktur 7. Asumsi-asumsi dan analisis ( analysis options ) Dari Menu Utama, Klik Analyze > Set Analysis Option. 30
Klik pada Model Plane Frame > klik OK. Dari Menu Utama, Klik Analyze > Run Analysis atau tekan tombol F5 pada keyboard atau klik ikon pada toolbar. Klik Run Now pada new window Select Load Cases To Run. 8. Menampilakan gaya-gaya dalam struktur Tahapan Desain. 1. Menentukan peraturan sebagai dasar acuan desain struktur beton bertulang dan parameter-parameter desain beton bertulang yang lain. Dari main menu Klik Design > Concrete Frames Design > View/Revise Preferences. Pada new window Concrete frame Design Preferences, Pilih Design Code : ACI 318-05/IBC2003, biarkan parameter yang lain pada nilai defaultnya kemudian klik OK 31
2. Menentukan kombinasi pembebanan yang akan digunakan untuk mendesain beton bertulang. Dari main mnenu Klik Design > Concrete Frames Design > Select Design Combos. Pada new window Design Load Combination Selection : Pilih KOMBINASI 1 > klik Add Pilih KOMBINASI 2 > klik Add Pilih KOMBINASI 3 > klik Add Hilangkan tanda Centang pada Automatically Generate Code- Based Design Load Combinaation, klik OK. 3. Melakukan perintah desain beton Dari main mnenu Klik Design > Concrete Frame Design > Start Design/Check of Struktur. 4. Melihat detail desain beton bertulang 5. Melihat hasil dalam bentuk tabulasi Dari main menu, klik Display > Show Tables Pilih Jenis-jenis data yang input dan output yang ingin ditampilkan dalam tabulasi data. 32
Pada Select Load Paterns pilih beban Mati, Hidup, Gempa Pada Select Load Cases pilih KOMBINASI 1, KOMBINASI 2 dan KOMBINASI 3 Klik OK. Pada new window Active degree of Freedom klik Done 6. Membuat laporan hasil analisis dan desain dalam bentuk file word. Dari main menu klik File > Create Report. 33
3.4 Langkah Perhitungan Struktur Dalam perhitungan struktur ini akan mengupas mengenai perhitungan kolom, antai beton dan balok beton. 3.2.1 Perhitungan Pelat Atap dan Lantai Dalam hal merencanakan pelai lantai dan atap yang harus diperhatikan adalah momen yang timbul dari reaksi perletakan,dan untuk menghitung momen yang terjadi dalam perhitungan pelat digunakan tabel momen yang menentukan lebar pelat dua arah akibat beban terbagi rata yang terdapat pada buku beton bertulang W.C Vis & Gideon Kunsuma. Dari perhitungan tersebut kita dapat menentukan jumlah dan dimensi tulangan yang kita dibutuhkan. Langkah langkah perhitungan tersebut sebagai berikut : 1. Menentukan syarat batas dan panjang bentang pelat ditumpu bebas pada tembok bata. Untuk bentang L diambil jarak pusat ke pusat tumpuan. L = Jarak dalam antar dinding + 2 x (½ Tebal dinding) 2. Menentukan tebal pelat. Tebal pelat ditentukan berdasarkan SNI-03-1847-2002 Pasal 11.5(3(3)) 34
h = Ln(0,8 36 Fy ) 1500 9 3. Menghitung Pembebanan Wu = 1,2 DL + 1,6 LL 4. Menghitung momen-momen berdasarkan kasus pelat Mlx Mly Mtx Mty = Momen Lapangan Arah X = Momen Lapangan Arah Y = Momen Tumpuan Arah X = Momen Tumpuan Arah Y 5. Menentukan Tinggi Efektif Tinggi efektif arah X dx = h p ½ Ø x Tinggi efektif arah Y dy = h p - Ø x. ½ Ø y Dimana : d = Tinggi efektif P = Tebal selimut beton h = Tinggi pelat Ø x = Tulangan utama arah X Ø y = Tulangan utama arah Y 35
6. Menghitung Tulangan min interpolasi max Syarat: Jika interpolasi < min maka digunakan min. Jika interpolasi > max maka dimensi perlu diperbesar. interpolasi = awal + [ ] Tabel 3.1 Tulangan Minimum min yang disyaratkan Tabel 3.2 Persentase Tulangan Maksimum maks. 7. Memilih Tulangan. 8. Memeriksa Lebar Retak 36
3.2.2 Perhitungan Balok Pada perhitungan balok menggunakan metode amplop, beban bekerja yang dipakai berdasarkan Pedoman Perencanaan Pembebanan Untuk Rumah dan Gedung SKBI 1.3.53.1987. Langkah langkah perhitungan yaitu sebagai berikut: 1. Menentukan panjang bentang berdasarkan perencanaan 2. Menentukan dimensi balok: a) Tinggi balok : 1/15 L b) Lebar balok : 2/3 h 3. Perataan beban Beban beban pelat yang dipikul oleh balok, baik yang berbentuk segitiga maupun berbentuk trapesium akan dikonversikan menjadi beban merata balok. Rumus rumus yang dipakai untuk mengkonversikan dari bentuk segitiga atau trapesium ke beban merata balok adalah sebagai berikut: a) Untuk beban segitiga : h = h b) Untuk beban trapesium : h = 37
4. Menghitung beban Wu = 1,2 DL + 1,6 LL 5. Menghitung momen yang menentukan Untuk menentukan distribusi gaya pada kerangka struktur digunakan cara metode SAP. Langkah langkah perhitungan metode SAP adalah sebagai berikut: a) New Model From Template b) Assign Joint Restrains c) Define Material (Concrete & Rebar) d) Define frame section e) Assign frame section f) Assign load to frame section g) Define six or more load combination h) Define concrete base & edit area ratio i) Assign response spectrum shake j) Run analysis k) Check of structure design 6. Menghitung tulangan balok berdasarkan momen a) Menentukan tinggi efektif (d) 38
d = h p Ø sengkang ½ D tul.utama d = tinggi efektif h = dimensi tinggi balok p = selimut beton Ø sengkang = diameter tul sengkang D tul.utama = diameter tul utama b) Menghitung ratio tulangan berdasarkan nilai c) Menentukannilai ρ min hitung max hitung = interpolasi interpolasi = awal+[ ] d) Menghitungluastulangan Ast = ρ.b.d. 10 6 e) Pilih tulangan f) Periksa lebar retak 39
7. Menghitung tulangan geser Prosedur perhitungan tulangan geser untuk balok adalah sebagai berikut: a) Menghitung gaya lintang maksimum (Vu maks ). b) Menghitung Vu dan memeriksa apakah Vu < ф Vc. c) Tentukan bagian dari bentangan yang memerlukan tulangan sengkang. d) Tentukan jarak spasi sengkang maksimum. 3.2.3 Perhitungan Kolom Tahapan perhitungan kolom adalah sebagai berikut : 1. Menentukan dimensi kolom 2. Menentukan momen yang diperbesar 3. Menentukan panjang tekuk 4. Perhitungan tulangan pada sumbu vertikal 40
5. Perhitungan tulangan pada sumbu horizontal 6. Menghitung tulangan yang diperlukan ρ = β. r 7. Luas tulangan kolom A s total = ρ. A gr 8. Untuk perhitungan gaya geser kolom didasarkan pada SK-SNI-T- 15-1991-03 Pasal 3.16.10 ayat 5.3 dalam menentukan sengkang untuk komponen struktur tekan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut: 16 kali diameter tulangan pokok memanjang 48 kali diameter tulangansengkang Dimensiterkecilkolom Maka digunakan batang tulangan sengkang Ø dengan jarak terkecil dari nilai-nilai diatas. 41