BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alur Penelitian Dalam penelitian ini akan dilakukan analisis sistem struktur penahan gempa yang menggunakan sistem struktur penahan gempa ganda, sistem pemikul momen dan sistem dinding struktur. Analisis dilakukan dengan menggunakan dua acuan pembebanan gempa yang berbeda, sehingga dapat diperoleh perbedaan perilaku sistem struktur akibat beban gempa. Perbedaan perilaku struktur yang diperoleh selanjutnya dikaji untuk memperoleh komponen struktur yang seharusnya digunakan agar bangunan yang ada dapat dan laik berfungsi sebagaimana perencanaannya. Berikut adalah diagram alur penelitian, Gambar 3.1 Diagram alur penelitian III - 1
3.2 Pemodelan Struktur Bangunan yang dianalisis adalah bangunan asrama mahasiswa berlokasi di kawasan Jababeka, Cikarang. Bangunan yang direncanakan setinggi 10 lantai ini memiliki ukuran sebagai berikut, - Panjang : 79 meter - Lebar : 12,5 meter - Tinggi : 32 meter (10 lantai @ 3,2 meter) Analisis struktur dilakukan secara 3 dimensi dengan bantuan software Etabs untuk mendapatkan hasil yang optimal. Pemodelan struktur yang dibuat mengikuti struktur eksisting yang sudah berdiri yaitu menggunakan sistem ganda (sistem rangka pemikul momen dan dinding struktur) untuk struktur penahan gempa. Gambar 3.2 Pemodelan struktur 3 dimensi Dimensi komponen struktur yang digunakan adalah, - Kolom 1 : 500 x 600 cm 2 III - 2
- Kolom 2 : 500 x 900 cm 2 - Balok 1 : 300 x 525 cm 2 - Balok 2 : 300 x 575 cm 2 - Shear wall : 250 x 4000 cm 2 - Balok kopel : 250 x 800 cm 2 - Pelat lantai : tebal 15 cm Material yang digunakan untuk semua komponen struktur adalah, Mutu Beton f c = 30 MPa Mutu baja tulangan fy = 390 MPa Mutu tul. sengkang fys = 360 MPa Diameter sengkang Ds = 10 mm 3.3 Pembebanan Pembebanan yang dimasukkan adalah beban mati, beban hidup, beban gempa, dan beban angin. Keempat pembebanan tersebut akan dikombinasikan dengan kombinasi berikut guna mendapatkan kondisi beban ultimate. 1. 1,4 DL 2. 1,2 DL + 1,6 LL 3. 1,2 DL + LL + RSPx 4. 1,2 DL + LL - RSPx 5. 1,2 DL + LL + RSPy 6. 1,2 DL + LL - RSPy Dimana : DL adalah beban mati LL adalah beban hidup III - 3
RSPx/y adalah beban gempa dinamik respon spectrum 3.3.1 Beban Mati Berat sendiri komponen struktur (DL) sudah dihitung secara otomatis oleh sistem pada ETABS berdasarkan input data dimensi dan karakteristik material yang direncanakan. Beban mati yang ditumpu oleh pelat lantai yaitu: 1. Keramik : 24 kg/m 2 2. Spesi 1 cm : 21 kg/m 2 3. Instalasi MEP : 25 kg/m 2 4. Beban ceiling : 18 kg/m 2 5. Waterproofing : 5 kg/m 2 Beban-beban tersebut ditopang oleh pelat lantai dan kemudian didistribusikan ke balok oleh sistem, adapun beban luar yang diterima balok adalah beban dari pasangan dinding bata sebesar 250 kg/m 2. 3.3.2 Beban Hidup Besarnya beban hidup pada lantai untuk gedung pendidikan berdasarkan PPIUG 1983 adalah 250 kg/m². Sedangkan untuk atap besarnya adalah 100 kg/m². 3.3.3 Beban Gempa Beban gempa dihitung berdasarkan SNI 1726-2002 dan SNI 1726-2012. Struktur gedung yang dianalisis beraturan dan simetris dengan sistem struktur yang terbentuk oleh subsistem-subsistem penahan beban lateral yang arahnya saling tegak lurus dan sejajar dengan sumbu-sumbu orthogonal denah, Apabila untuk analisis 3D sumbu-sumbu koordinat diambil sejajar dengan arah sumbu-sumbu utama denah struktur, kemudian dilakukan analisis vibrasi bebas, maka pada struktur gedung beraturan gerak ragam III - 4
pertama akan dominan dalam translasi dalam arah salah satu sumbu utamanya, sedangkan gerak ragam kedua akan dominan dalam translasi dalam arah sumbu utama lainnya. Dengan demikian, struktur 3D gedung beraturan praktis berperilaku sebagai struktur 2D dalam masing-masing arah sumbu utamanya. Struktur gedung tidak seberapa tinggi (kurang dari 40 m), bentuk ragam fundamental dapat dianggap mengikuti garis lurus. Dengan dua anggapan penyederhanaan tadi, dari penjabaran lebih lanjut dalam Analisis Ragam, respons dinamik struktur gedung beraturan dapat ditampilkan seolah-olah sebagai akibat dari suatu beban gempa statik ekuivalen, oleh karena itu dalam analisis ini pembandingan besaran beban gempa dapat dihitung menggunakan static ekuivalen. 3.4 Ketentuan Perencanaan Struktur Tahan Gempa Peraturan pendetailan struktur tahan gempa direncanakan dalam SNI 2847-2002 dan SNI 2847-2013 seperti yang sudah dijelaskan pada Bab 2, peraturan pendetailan yang digunakan pada bangunan eksisting adalah SNI 2847-2002 dengan sistem struktur penahan momen menengah dan dinding struktur khusus, namun dalam SNI 1726-2012 kategori desain seismic (tabel 2.6 dan 2.7) untuk bangunan asrama ini sudah bergeser menjadi kategori khusus, sehingga sistem struktur penahan gempa bangunan tersebut bergeser menjadi sistem struktur penahan momen khusus dan dinding struktur khusus. Pembandingan ketentuan-ketentuan yang ditetapkan dalam SNI 2847-2002 dengan SNI 2847-2013 pada perencanaan struktur tahan gempa merupakan keluaran dari analisis kasus ini. Diharapkan tidak banyak perbedaan yang bersifat fatal agar bangunan yang sudah berdiri tetap layak digunakan dan mampu berfungsi sesuai fungsi layan dalam perencanaan. III - 5