PEN BAB 3 METODE PENELITIAN SKRIPSI EVALUASI KEKUATAN DAN DETAILING TULANGAN KOLOM BETON BERTULANG SESUAI SNI 2847:2013 DAN SNI 1726:2012 (STUDI KASUS : HOTEL 7 LANTAI DI WILAYAH PEKALONGAN)
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Objek Penelitian Dalam pengerjaan skripsi ini, yang digunakan sebagai objek penelitian yang dibahas adalah berupa struktur kolom beton bertulang berdasarkan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) pada bangunan hotel 7 lantai di Pekalongan. Dari beberapa struktur kolom yang ada, dipilih kolom yang dipandang bisa mewakili kolom-kolom yang lain. Hitungan gaya-gaya dalam yang bekerja pada struktur portal berlantai 7 digunakan evaluasi kolom 3 dimensi dengan menggunakan bantuan progam ETABS v15 yang dibuat oleh Computers and Structures, Inc. University Avenue Berkeley, California. 3.2. Lokasi Lokasi dalam skripsi ini adalah salah satu bangunan hotel 7 lantai yang ada di Pekalongan. 3.3. Jenis Metode dan Rancangan Penelitian Metode yang digunakan pada skripsi ini adalah metode analisis yaitu kajian secara analisis terhadap kekuatan detailing struktur kolom berdasarkan Sistem Rangka Pemikul Momen Khusus (SRPMK) pada bangunan hotel 7 lantai di Pekalongan berdasarkan peraturan yang berlaku. Setelah itu mengevaluasinya apakah penerapan di lapangan sesuai dengan peraturan yang berlaku yaitu (SNI 1726:2012) Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Gedung dan (SNI 2847:2013) Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Secara garis besar rancangan penelitian dapat dilihat pada flow chart pada Gambar 3.1 dibawah ini: 54
55 Mulai Pengumpulan Data & Studi Litelatur Kriteria Pemilihan Struktur Preliminary Design Penentuan Permodelan Struktur Beban Gravitasi Beban Gempa Modelling Struktur dengan ETABS V.15 Output Gaya Dalam Akibat Beban Gravitasi dan Gempa Evaluasi Kuat Kolom yang Menerima Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Redesign Kolom Tidak ØPn > Pu dan ØMn > Mu Ya Tampang kolom aman, tanpa perlu perkuatan Evaluasi Kekuatan Tulangan Geser pada Kolom Redesign Geser Tidak ØVn > Ve Ya Tampang geser aman, tanpa perlu perkuatan Detailling, penulangan struktur sesuai SNI 2847:2013 Kesimpulan Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
56 3.4. Penjelasan Diagram Alir Penelitian Diagram alir di atas dapat dijelaskan metodologi yang dipakai dalam penyusunan penelitian ini adalah sebagai berikut: 3.4.1. Pengumpulan Data dan Studi Litelatur 1) Pengumpulan data primer yang sudah ada dari perusahaan yang berkaitan dengan pembangunan hotel yang berada di Pekalongan berupa: a) Gambar-gambar pekerjaan proyek pembangunan hotel yang berada di Pekalongan diantaranya yaitu gambar asitektur dan gambar struktur. b) Rencana Kerja dan Syarat-Syarat (RKS) hotel yang berada di Pekalongan c) Hasil penyelidikan tanah 2) Sudi Litelatur Kajian ini diambil dari publikasi hasil penelitian para pakar di dunia teknik sipil, peraturan-peraturan yang berlaku, dan buku-buku pelajaran terutama yang berhubungan dengan tema penelitian ini. Adapun litelatur yang digunakan dalam perancangan penelitian ini diantaranya adalah sebagai berikut : a) Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung (SNI 1726:2012) b) Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung (SNI 2847:2013) c) Peraturan Pembebanan Indonesia Untuk Gedung (PPIUG 1983) d) Perencanaan Lanjut Struktur Beton Bertulang (Iswandi Imran & fajar hendrik) e) Building Code Requirements for Struktural Concrete (ACI 318-11) 3.4.2. Kriteria Pemilihan Struktur Gedung akan dirancang kembali dengan metode Sistem Rangka Pemikul Momen (SRPMK). Dari beberapa struktur kolom yang ada, dipilih kolom yang dipandang
57 bisa mewakili kolom-kolom yang lain. Kriteria pemilihan struktur kolom yang akan dievaluasi, dengan memilih dimensi kolom yang paling besar dan panjang, banyaknya tulangan yang terpasang pada kolom yang dipilih, dan mutu baja atau beton yang paling tinggi. Kemudian kolom yang dipilih akan dievaluasi kekuatannya sesuai dengan SNI 1726:2012 dan SNI 2847:2013. Data perancangan bangunan yang akan dievaluasi : 1) Type bangunan : Perhotelan 2) Lokasi bangunan : Pekalongan 3) Jenis tanah : Lunak 4) Sistem Rangka Pemikul Momen : Khusus 5) Tinggi bangunan : 23,600 m 6) Jumlah lantai : 7 lantai 7) Struktur bangunan : Beton bertulang 8) Mutu beton (fc ) balok, pelat : 25 MPa 9) Mutu beton (fc ) kolom : 30 MPa 10) Mutu baja (fy) : BJ TD 400 MPa BJ TP 240 MPa 3.4.3. Preliminary Design 1) Preliminary design koefesien momen dan geser SNI 2847:2013 pasal 8.3.3 2) Preliminary design dimensi kolom sesuai dengan SNI 2847:2013 pasal 9.5.2.2 3) Preliminary design kekuatan geser yang disediakan oleh tulangan geser SNI 2847:2013 pasal 11.4 4) Preliminary design penyaluran tulangan lentur SNI 2847:2013 pasal 12.10-12.12 5) Preliminary design persyaratan detailing SRPMK SNI 2847:2013 pasal 21.5
58 3.4.4. Penetuan Permodelan Struktur a) Beban Gravitasi 1) Beban Mati a. Berat sendiri beton bertulang : 24 kn/m 3 b. Dinding pasangan ½ bata : 2,5 kn/m 3 c. Finishing lantai (tegel) : 22 kn/m 3 d. Langit-langit + penggantung : 0,20 kn/m 3 e. Mechanical,electrical : 0,25 kg/m 3 2) Beban Hidup a. Lantai atap : 1,0 kg/m 3 b. Lantai perhotelan : 2,5 kg/m 3 c. Balkon dan tangga : 3,0 kn/m 3 b) Beban Gempa Berdasarkan SNI 1726:2012, Karena sifat struktur gedung yang beraturan, maka perhitungan pengaruh gempa dapat dilakukan dengan menggunakan metode analisis beban gempa static ekuivalen, dimana pengaruh dinamis gempa hanya ditentukan oleh respons s struktur ragam pertama. Hitungan pembebanan gempa dapat dilihat pada flow chart pada Gambar 3.2 dibawah ini:
59 Mulai Menentukan Kategori Resiko Bangunan Gedung Menentukan Faktor Keutamaan Gempa Menentukan Parameter Dasar (Ss dan S1) Ss dan S1 diperoleh dari peta gempa Menentukan Kelas Lokasi (Klasifikasi Situs) Kelas situs tergantung pada kondisi tanah Menentukan Parameter Respons Spectra Percepatan (S MS dan S M1 ) Menghitung Nilai Parameter Percepatan Spectral Desain Menggambar Respon Spectra Desain Menghitung Berat Struktur Per Lantai Menghitung Periode Natural (Waktu Getar Alami) Struktur Menghitung Koefisien Respon Seismik Menghitung Gaya Geser Dasar Nominal (Statik Lateral ekuivalen) Selesai Gambar 3.2.Diagram alir pembebanan gempa
60 3.4.5. Modelling Stuktur Bangunan Menggunakan ETABS v15 Menghitung gaya dalam pada struktur gedung yang dievaluasi menggunakan Software ETABS v15 yang dibuat oleh Computers and Structures, Inc. University Avenue Berkeley, California 94704 3.4.6. Output Gaya Dalam Akibat Beban Gravitasi dan Gempa Output gaya dalam pada struktur evaluasi detailing kolom akibat beban gravitasi dan gempa adalah : 1) Gaya Aksial ( Pu) 2) Geser (Vu ) 3) Momen Lentur (Mu) 3.4.7. Evaluasi dan Kontrol Melakukan evaluasi dan kontrol hasil dari rancangan dan hitungan struktur baik kolom yang menerima kombinasi lentur dan beban aksial maupun gaya geser. Apakah desain yang ada sudah cukup mampu memikul beban yang ada. Adapun prosedur evaluasi dapat dilihat pada flow chart Gambar 3.3 berikut ini :
61 Mulai Data : Geometri :Denah lantai tingkat, Portal arah X dan Y. Dimensi tampang beton dan tulangan : kondisi eksisting. Mutu beton terpasang (eksisting) : f c Mutu baja terpasang (eksisting) : fy Faktor reduksi kekuatan, Φ kolom dengan tulangan sengkang = 0,9 Φ geser dan torsi = 0,75 Analisis ETAB : Gaya dalam : - Pembebanan : beban mati(d), hidup (L), gempa (E), atap (A),hujan(R) - Beban berfaktor : U1 = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R) : U2 = 1,2 D + 1,0 L ± E : U3 = 0,9 D ± E - Analisis Gaya dalam : menggunakan alat bantu ETAB2 v 15 - Hasil gaya dalam : Pu,Vu, Mu Evaluasi Kuat Kolom yang Menerima Kombinasi Lentur dan Beban Aksial Redesign Kolom Tidak ØPn > Pu dan ØMn > Mu Ya Tampang kolom aman, tanpa perlu perkuatan Evaluasi Kekuatan Tulangan Geser pada Kolom Redesign Geser Tidak ØVn > Ve Ya Tampang geser aman, tanpa perlu perkuatan Detailling, penulangan struktur sesuai SNI 2847:2013 Kesimpulan Selesai Gambar 3.3. Diagram Alir Desain Prosedur Evaluasi
62 3.4.8. Penggambaran Detailing Tulangan SRPMK Jika evaluasi dan control sudah benar dan memenuhi, maka tahap selanjutnya adalah mengecek gambar dari data yang sudah ada dengan perhitungan. Gambar pendetailan elemen struktur tersebut apakah sudah memenuhi persyaratan atau belum.