BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Prosedur Penelitian
Untuk mengetahui penelitian mengenai pengaruh pengekangan untuk menambah kekuatan dan kekakuan dari sebuah kolom. Perubahan yang akan di lakukan dari fc’ menjadi fcc’ untuk meningkatkan tingkat kekakuan dan kekuatan dengan pengekangan sengkang kolom. Untuk melakukan sisatem pengekangan sengkang kolom harus melalui tahapan tahapan yang harus di kerjakan dari awal dengan cara yang tepat dan juga mudah untuk di pahami. Dan untuk lebih mempermudah dalam mengerjakannya maka harus menempuh beberapa tahap seperti berikut ini:
1) Penentuan desain struktur yang akan digunakan penelitian, penentuan ini meliputi material struktur, elemen struktur, dan geometri struktur.
2) Preliminary design yaitu tahapan awal desain untuk mendapatkan dimensi awal yang digunakan perancangan struktur. Penentuan ini dilakukuan berdasarkan peraturan SNI-2847-2013 tentang Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan
Gedung.
3) Penentuan pembebanan struktur untuk beban kerja yang akan dipertimbangkan bekerja pada struktur. Penentuan berdasarkan peraturan SNI-1726-2012 tolentang
Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung. Desain struktur yang dibuat yaitu :
a. Bangunan beraturan
5) Analisis tingkat kekuatan struktur ketika dengan ataupun tanpa efek pengekangan sengkang kolom.
6) Dilakukan evaluasi kinerja struktur pada kedua jenis bangunan.
7) Dilakukan evaluasi kinerja struktur kembali pada struktur pada kedua jenis bangunan.
8) Analisa pengaruh tingkat kekuatan dan kekakuan pada kedua jenis struktur bangunan tersebut yang tidak menggunakan efek pengekangan sengkang kolom dan yang menggunakan perencanaan efek pengekangan sengkang kolom.
3.2. Diagram Alir Prosedur Penelitian
1 NO
2
3
Gambar 3.1. Flowchart Penelitian
Perancangan Struktur Bangunan (SNI-1727-2013):
Preliminary Design
START
Simpulan dan Saran
FINISH
Periksa Deformasi (Kekakuan) dan kekuatan
Desain Sengkang Kolom
Analisis Struktur Ulang dengan menggunakan Fcc’ Deformasi dan periksa
Distribusi Momen Perbandingan Deformasi Fc’
dengan fcc’ Analisis Struktur(beban gempa,beban mati dan
3.3. Desain Struktur
3.3.1. Desain Perencanaan Struktur
Gambar 3.2. Denah Struktur Beraturan
1. Tahap Pertama Proses Pengerjaan 3.3.2. Material Struktur
Material struktur pada penelitian ini yaitu sebagai berikut : 1) Kuat tekan beton (fc’) = 30 Mpa
2) Tegangan leleh beton (fy) = 400 Mpa 3) Regangan beton (𝜀𝑐) = 0,003
4) Modulus elastisitas beton (𝐸𝑠) = 200000 N/mm2 3.3.3. Geometri Struktur
Permodelan struktur dibuat 2 jenis struktur bangunan dengan denah struktur berbentuk persegi panjang, yaitu bangunan beraturan dan bangunan tidak beraturan geometri vertikal. Secara umum geometri struktur bangunan sebagai berikut :
1) Jenis struktur = Struktur beton bertulang 2) Jenis bangunan = Gedung perkantoran 3) Lokasi bangunan = Jakarta barat 4) Jumlah lantai = 10 lantai
5) Tinggi lantai dasar (Base) = 4 m 6) Tinggi lantai (Typical) = 4 m 7) Jarak antar spacing = 5 m
10) Tinggi struktur banguan = 40 m 11) Jenis pondasi = terjepit, kaku di tanah 3.4. Tahap Perencanaan Struktur 3.4.1 Preliminary Design
Preliminary Design (Perencanaan Awal) dilakukan untuk mendapatkan dimensi awal
yang digunakan untuk perancangan struktur sesuai dengan SNI-2874-2013 dan untuk persyaratan kekuatan dan kekakuan struktur juga mengacu pada SNI-2847-2013. Pleminary design terdiri dari :
1) Prarencana Pelat 2) Prarencana Balok 3) Prarencana Kolom
3.4.2 Asumsi dan Perancangan
Pembebanan struktur pada penelitian berdasarkan SNI-1727-2013 tentang Persyaratan
Beton Struktural untuk Bangunan Gedung. Beban kerja yang dipertimbangkan bekerja
pada struktur gedung adalah sesuai SNI-2847-2013 pasal 10.2 dalam merencanakan struktur terhadap beban lentur atau aksial atau kombinasi dari beban lentur dan aksial, digunakan asumsi sebagai berikut :
1. Distribusi regangan diasumsikan linier.
3. Tegangan tulangan yang lebih kecil dari 𝑓𝑦 diambil sebesar 𝐸𝑠 dikalikan dengan regangan baja 𝜀𝑠 sedangkan tegangan tulangan yang lebih besar dari 𝑓𝑦 diambil sama dengan 𝑓𝑦.
4. Kuat tarik beton diabaikan.
5. Hubungan antara distribusi tegangan tekan beton dengan regangan beton diasumsikan berbentuk persegi.
3.4.3 Analisis Beban
Beban yang bekerja pada struktur utama berupa beban mati,beban hidup dan beban gempa, selain itu ada pula beban dari lift, tangga dan eskalator.
1) Beban Mati
Beban mati merupakan beban yang tetap bekerja selama bangunan ada dan besarnya tidak berubah. Beban-beban ini langsung bekerja pada struktur dan diletakkan pada pelat lantai. Beban mati pada pelat lantai terdiri dari :
a. Berat sendiri material yang digunakan.
b. Beban mati yang ditahan oleh penampang, seperti dinding bata, adukan keramik, utilitas, plafond dan penggantung.
2) Beban Hidup
Beban hidup merupakan beban yang dapat berpindah atau dipindahkan dan bekerja pada struktur, besarnya sesuai dengan fungsi dari ruang. Seperti halnya beban mati, beban hidup bekerja di atas lantai.
Pembebanan struktur beban gempa berdasarkan peraturan SNI-1726-2012. Tahapan pembebanan struktur ini sesuai pada perencanaan beban gempa pada bab tinjauan khusus. Analisis beban gempa dapat dilakukan dengan 3 cara analisis, yaitu analisis gaya lateral ekivalen, analisis spectrum respon ragam, dan prosedur riwayat respon seismik.
1. Parameter Gaya Gempa dengan Respons Spektra : a. Menentukan Resiko Bangunan (KRB)
b. Menentukan Nilai SS dan S1 c. Menentukan Nilai Fa dan Fv d. Menentukan Nilai SMS dan SM1 e. Menentukan Nilai SDS dan SD1 f. Percepatan Tanah Puncak (PGA)
g. Menentukan Koefisien Situs untuk PGA (FPGA)
h. Menentukan Percepatan Muka Tanah Puncak MCEG yang sudah disesuaikan akibat pengaruh kelas Situs (PGAM)
i. Menentukan Nilai Spektum Respons Desain (Sa) j. Menentukan Kategori Desain Seismik
3.5. Permodelan Struktur
Permodelan struktur yang dilakukan pada studi ini dibantu dengan bantuan softwere ETABS 9.6. Permodelan dibuat 2 model struktur gedung yang berbeda agar dapat diketahui pengaruh tingkat redundansi dengan perencanaan sendi plastis. Berikut adalah 2 permodelan struktur adalah sebagai berikut :
A. Permodelan Struktur Beraturan
Permodelan struktur beraturan dibuat berdasarkan data desain struktur yang sudah ditentukan dengan acuan SNI-2847-2013. Permodelan dibuat dengan data pelat, balok, dan kolom sesuai perhitungan pleminary design dan data beban yang bekerja pada struktur.
3.6. Periksa kekakuan
Tahap dimana untuk memeriksa kekakuan sebuah struktur yang di desain agar mencapai titik kekakuan yang diinginkan, tetapi dengan tetap mempertimbangkan untuk safety gedung itu dan juga kenyamanan bagi pengguna.
3.7. Periksa kekuatan
Faktor di dalam sebuah desain, perencanaan,dan juga pelaksanaan dari sebuah struktur yaitu mengenai kekuatan sebuah bangunan itu sendiri maka memeriksa kekuatan adalah hal yang sangat penting di dalam membangun atau konstruksi gedung.
3.8. Perhitungan Sengkang
Karena struktur pada umumnya berada dalam daerah rawan gempa bumi maka pada saat terjadi gempa tegangan geser dapat berubah tandanya. Maka dari itu pada setiap tulangan dibutuhkan sengkang sebagai pengikat dan pengaku di dalam sebuah pembangunan.
2. Tahap Perkuatan Tulangan
3.9. Metode Perkuatan Sengkang Kolom
Analisis yang digunakan pada penelitian ini menggunakan metode perkuatan pada sengkang , khususnya pada sengkang di daerah kolom. Karena perkuatan pada daerah
sebuah gedung.pada penelitian ini peningkatan mutu ini dengan pengekangan sengkang kolom dengan merubah fc’ menjadi fcc’.
3.10. Deformasi Hasil Perkuatan Sengkang Kolom
Di dalam tahap ini kita dapat engetahu hasil yang telahbkita lakukan dengan memodifkasi perkuatan dan kekauan dengan pengekangan sengkang pada kolom. Karena dengan melakukan pengekangan sengkang kolom akan meningkatkan mutu dari fc’ ke fcc’.
3. Perbandingan Hasil Perhitungan Sengkang
3.11. Deformasi Hasil Perandingan Perhitungan Sengkang Kolom
Perbandingan dari kedua tahap pekerjaan perhitungan maka akan di dapatkan sebuah hasil yaitu apakah dari kedua metode didapatkan perbedaan ketika melihat hasil akhir dari perhitungan sengkang tersebut.
