Metode Perbaikan Struktur [PDF]

Citation preview

I.



PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Perkuatan struktur eksisting bisa dilakukan karena adanya pengalihan fungsi bangunan yang disertai peningkatan beban dari beban rencana, evaluasi struktur bangunan yang disebabkan oleh perubahan peraturan gempa dan penurunan kemampuan selama masa layanan. Perkuatan struktur eksisting tidak harus memperkuat seluruh struktur eksisting yang ada, melainkan hanya pada elemen struktur yang teranalisa perlu mengalami perkuatan. Sejauh penulis ketahui, perkuatan elemen struktur bisa dilakukan dengan beberapa metode antara lain, penyelubungan atau jacketing dengan menggunakan bahan komposit, memperbesar pelapisan dengan beton bertulang (concrete jacketing) dan memperbesar pelapisan dengan plat baja (steel palate). Metode perkuatan Steel Plate memiliki kelebihan di waktu pelaksanaan yang singkat dan peningkatan kuat komponen struktur tanpa perubahan dimensi yang terlalu besar. Pemilihan gedung G Kampus III pada Universitas Semarang menjadi bahan studi kasus yang perlu dianalisa. Gedung G Kampus III Universitas Semarang menjadi usulan untuk alih fungsi bangunan dari fungsi ruang perkuliahan menjadi ruang perpustakaan. Bangunan gedung G universitas semarang ini memiliki kondisi fisik 3(tiga) lantai dan dibangun menggunakan struktur beton bertulang. Selama masa pelayanan, gedung 3 (tiga) lantai tersebut didesain mampu menahan beban sebesar 250 kg/m². Pada perencanaan alih fingsi ini, pada lantai 2 (dua) gedung G universitas semarang akan dijadikan ruang perpustakaan sehingga kemampuan struktur penahan beban yang awalnya mampu menahan beban 250 kg/m² perlu ditingkatkan menjadi 500 kg/m². Dengan kondisi ini evaluasi struktur kondisi eksisting perlu dilakukan untuk mengetahui kapasitas elemen struktur terhadap perubahan beban layan dan menentukan solusi perkuatan elemen struktur apabila diperlukan. Pada penelitian terdahulu Ignatius Cristiawan, Andreas Triwiyono dan Hary Cristady ,2008, telah dilakukan analisa evaluasi bangunan gedung G universitas semarang dengan peraturan beban gempa SNI-1726-2002 dan memodelkan dengan program analisis struktur



SAP 2000. Telah dilakukan perkuatan terhadap balok dengan metode CFRP dan perkuatan pada kolom dengan metode concrete jacketing. Pada studi ini akan dilakukan evaluasi Bangunan gedung G universitas semarang dengan peraturan beban gempa SNI-1726-2012 akibat alih fungsi bangunan sebesar 500kg/m². Dan akan diberikan perkuatan pada balok dan kolom dengan metode perkuatan steel plate



1.2



Rumusan Masalah Dari latar belakang diatas dapat dirumuskan beberapa masalah yang diuraikan sebagai



berikut: 1. Elemen struktur mana saja yanag perlu mengalami perkuatan? 2. Dengan menggunakan metode perkuatan srturktur steel plate Berapa dimensi siku dan jarak pemasangan pelat strep yang tepat pada elemen struktur yang membutuhkan perkuatan?



1.3



Batasan Masalah Pembatasan masalah dalam penelitian ini dibatasi pada beberapa hal agar permasalahan



yang dibahas dapat dianalisis. Pembatasan masalah tersebut antaralain: 1. Hanya meninjau perubahan beban layan dari 250 kg/m² menjadi 500 kg/m². 2. Kolom beton eksisting (fc’ = 17 MPa) dan tegangan leleh baja tulangan (fy = 390 MPa). 3. Ukuran kolom 35x60 cm, baol 35x85 dengan penulangan sepertti yang ada pada data eksisting 4. Peraturan yang digunakan adalah peraturan Persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung SNI 2847-2013. 5. Tidak dilakukan perhitungan Estimasi Biaya dan Volume Pekerjaan. 6. Akan dilakukan evaluasi analisa struktur yang memperhitungkan beban akibat gempa menggunakan peraturan gempa SNI-1726-2012.



1.4



Tujuan



Penelitian ini bertujuan, antara lain: 1. Mengetahui elemen struktur mana saja yang perlu diperkuat. 2. Mengetahui dimensi siku dan jarak pemasangan pelat strep yang tepat dengan menggunakan metode perkuatan srtuktur steel plate.



1.5



Manfaat



Beberapa manfaat yang dapat didapatkan dari tugas akhir ini adalah: 1. Hasil yang didapatkan dari tugas akhir ini adalah diketahui bahwa perbaikan struktur menggunakan metode steel plate mampu memberikan peningkatan daya dukung pada kolom dan balok. 2. Memberikan kontribusi berupa analisa yang dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan untuk merehabilitasi ruang kuliah Gedung G Universitas Semarang yang dialih fungsikan menjadi ruang perpustakaan. 3. Tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat untuk masyarakat dan khususnya bagi penulis. BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1 Penelitian Terdahulu Elsamny,M.K et al (2011), tentang “ Perilaku jaket baja” yaitu metode perkuatan kolom dengan menambahkan besi siku L dikeempat sudut longitudinal. Sudut longitudinal ini kemudian dihubungkan menggunakan besi plat strep yang direkatkan dengan pengelasan. Kolom dengan penampang 12x12cm dan tinggi 1m diperkuat dengan dimensi sudut baja yang berbeda dan diuji dengan eksentrisitas yang berbeda. Hasil pengujian yang diperoleh menunjukkan bahwa gaya dalam sudut vertikal disisi kompresi lebih tinggi dari sisi ketegangan kolom. Selain itu kekuatan dalam tali atas (plat strep) bagian atas lebih tinggi dari pada tali atau plat strep bagian kedua dan tengah.



Ezz-Eldeen,H.A,(2016),tentang “ Teknik Jaketing Baja Untuk Memperkuat Kolom Beton Bertulang Dengan Beban Eksentrisitas”. Telah membuat 17 benda uji beton bertulang berupa kolom dengan penampang 12x16cm dan tinggi 1m serta memiliki kepala beton disetiap ujungnya. Benda uji ini memiliki tulangan utama besi Ø 8 mm dan tulangan sengkang besi Ø 6 mm, serta jarak pemasangan antar tulangan sengkang 120 mm seperti Gambar (2.1). Dalam penelitian ini teknik jacketing baja (steel plate) dengan sudut vertical variabel digunakan untuk meningkatkan daya dukung kolom beton bertulang persegi panjang dengan beban eksentrik.



Gambar 2.1 Ke 17 benda uji ini dibagi menjadi empat kelompok sebagai berikut: Kelompok 1: Lima kolom yang tidak diperkuat diuji dengan eksentrisitas yang berbeda (e = 0, 6,25%, 12,50%, 18,75% dan 25,00%) sebagai kolom kontrol. Grup 2: Empat kolom diperkuat dengan dua sudut eksternal 20x20x2 mm di sisi kompresi dan tegangan. Kolom diuji dengan eksentrisitas yang berbeda (e = 6,25%, 12,50%, 18,75 % dan 25,00%). Kelompok 3: Empat kolom diperkuat dengan dua sudut eksternal 40x40x2 mm dalam kompresi dan dua sudut eksternal 20x20x2 mm di sisi tegangan. Kolom diuji dengan eksentrisitas yang berbeda (e = 6,25%, 12,50%, 18,75% dan 25,00%). Grup 4: Empat kolom diperkuat dengan dua sudut eksternal 60x60x2 mm dalam kompresi dan dua sudut eksternal 20x20x2 mm di sisi tegangan. Kolom diuji dengan eksentrisitas yang berbeda (e = 6,25%, 12,50%, 18,75% dan 25,00%). Tabel 2.1 menunjukkan semua detail spesimen kolom yang diuji serta beban kegagalan ultimate. Gambar 2.2 menunjukkan spesimen kolom yang diperkuat.



TABEL 2.1 Rincian kendali dan kolom yang diperkuat specimen serta nilai kegagalan ultimate.



Sumber : Ezz-Eldeen,H.A, 2016



Sumber : Ezz-Eldeen,H.A, 2016 Gambar 2.2 Kolom beton yang diperketat



Dari hasil penelitiannya Ezz-Eldeen,H.A, 2016 menyimpulkan bahwa: 1. Penggunaan teknik jaket baja terbukti mampu meningkatkan daya dukung kolom yang mengalami pemuatan beban eksentrik. 2. Meningkatkan dimensi sudut baja akan meningkatkan daya dukung beban kolom yang diperkuat.



Julio Garzo’n-Rocaet et al (2010), tentang “Studi Eksperimental Pada Kolom Yang Diperkuat Jaket Baja Yang Diberikan Gaya aksial Dan Lentur”. Menyatakan bahwa hasil layanan tes eksperimental pada beton skala penuh yang diperkuat dengan jaket baja dibawah kombinasi lentur dan aksial mampu meningkatkan beban kegagalan dan daktilitas kolom yang diperkuat. Xilin lu (2010), tentang “Desain Perkuatan Bangunan” menyatakan metode perkuatan struktur dengan membungkus penampang dengan plat baja memiliki beberapa keuntungan, seperti : peningkatan kapasitas kuat tanpa penambahan dimensi penampang yang terlalu besar. Dalam pemasangan profil baja L dengan plat strep lekatan antara plat baja dengan beton dapat dilakukan dengan bahan epoxy atau sejenis sehingga metode perkuatan ini bisa juga disebut sebagai perkuatan wet enclosing steel



method. Menurut Xilin lu (2010) kolom dengan penambahan plat baja bersifat sebagai komposit sehingga kuat tekan komposit diinisialkan sebagai (f’cc).



2.2 Kolom Kolom atau pilar dalam arsitektur dan rekayasa struktural adalah elemen struktural yang mentransmisikan (menyalurkan) beban kompresi berat struktural yang berada di atas ke elemen struktural yang berada dibawah.



2.3 Pembebanan Pemberian pembebanan pada model struktur perlu dilakukan dengan bertujuan menganalisa respon struktur yang terjadi. Adapun desain pembebanan diambil sesuai dengan SNI-1727-2013 Pedoman Pembebanan Minimum Untuk Perencanaan Bangunan Rumah dan Gedung dan ASCE 7-10 Minimum Design Load for Buildings and Other Structure serta beban gempa sesuai dengan SNI-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung Dengan Wilayah Gempa Semarang. Dan yang diperhitungkan dalam pembebanan ini adalah: 2.3.1



Beban Mati Beban mati terdiri dari berat sendiri elemen struktur dan beban tambahan. Beban tambahan ini bisa berupa beban keramik lantai, ducting mekanikal, penggantung langit-langit dan plafon.



2.3.2



Beban hidup Beban hidup terdiri dari bukan berat sendiri elemen struktur. Bisa berupa beban penghuni (manusia ataupun barang yang berada diatasnya).



2.3.3



Beban Gempa



Bangunan gedung sekolah dan fasilitas pendidikan masuk dalam kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa no IV. Kombinasi antara beban dan pengaruh beban Gempa tersebut akan ditinjau dengan penghitungan yang berdasarkan pada Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung SNI 2847- 2013 pasal 9.2.1 dan Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung SNI 1726-2012 Pasal 4.2.2 dan Pasal 7.4.



1. 1,4 D 2. 1,2D + 1,6L + 0,5(Lr atau R) 3. 1,2D + 1,6(Lr atau R) + (1,0Latau R) 4. 1,2D + 1,0W + 1,0L+ 0,5(Lr atau R) 5. 1,2D + 1,0E + 1,0L 6. 0,9D + 1,0W 7. 0,9D + 1,0E Kombinasi dasar untuk desain kekuatan. 8. (1,2+0,2 SDS)D+ρQe+L 9. (0,9-0,2 SDS) D+ρQe+1,6H Dengan mengacu pada SNI 2847-2013 persyaratan yang harus dipenuhi desain adalah : 



Kuat rencana ≥ Mu







Ø Kuat Nominal ≥ U



Secara khusus untuk elemen struktur yang memikul momen lentur, gaya geser, dan gaya aksial, dapat dituliskan sebagai berikut : 



Ø Mn ≥ Mu







Ø Vn ≥ Vu







Ø Pn ≥ Pu



Serta faktor reduksi kekuatan untuk penampang terkenadali tarik Ø = 0.90 dan faktor reduksi kekuatan tekan dengan tulangan spiral Ø = 0.75, tulangan non spiral Ø = 0. 65, untuk geser dan puntir Ø = 0.75 dan untuk tumpu pada beton Ø = 0.65.



2.4 Tegangan Ijin Bahan Tegangan ijin bahan kolom dan balok adalah intensitas gaya per satuan luas berdasarkan bahan atau material penyusun balok dan kolom untuk mendapatkan besar kapasitas ijin aksial tekan, kapasitas ijin aksial tarik, kapasitas ijin geser, serta kapasitas ijin momen. Nilai tersebut merupakan besar kekuatan maksimum kolom dan balok yang diijinkan untuk menahan beban – beban yang bekerja pada kolom dan balok dengan memperhitungkan kekuatan bahan dari kolom dan balok itu sendiri. Pada komponen lentur, analisa akan mempertimbangkan dua kondisi batas yaitu: kuat batas lentur balok dirumuskan oleh persamaan 2.1 dan kuat batas geser dirumuskan oleh persamaan 2.2.



Rn = As ⋅ fy ⋅ d (1 −



As⋅fy 1.7⋅f′ c⋅b⋅d



)



(2.1)



Dimana : As



= luas tulangan



fy



= kuat leleh tulangan



f’c



= kuat tekan beton



b



= lebar penampang



d



= tinggi penampang efektif



Vu = Vc + Vs



(2.2.a)



Vn = 0,8 Vu



(2.2.b)



1



Vc = (6 √f ′ c) bw · d Vs = Av fy



d s



(2.2.c) (2.2.d)



bw s 3fy



Vs =



2.5



(2.2.e)



Perkuatan Balok Beton dengan Plat Baja (steel plate) Menurut Lu (2010), Metode perkuatan struktur pada balok dengan pelapisan penampang untuk perkuatan lentur dan geser dapat dianalisa secara terpisah. Kuat nominal balok dengan perkuatan lentur berupa steel plate dapat dihitung dengan menjumlahkan momen nominal dari penampang eksisting dengan penampang beton tambahan menurut persamaan berikut : Mn = As1 ⋅ fy1 (d1 − c=



β1C 2



) + As2 ⋅ fy₂ (d2 −



β1C 2



)



As1 ⋅fy+As2 ⋅fy2 0,85⋅f′ c⋅βi b



(2.3) (2.4)



Sedangkan kuat geser yang didapatkan dari penambahan plat baja dapat dihitung sebagai berikut : Vn = Vc₁ + Vs₁ Vn =



Vs =



√ f ҆c 6



+ bw · d



Av fy2 dav s



Av = Av₁ + Av₂ Dimana : Mn



= momen nominal balok setelah perkuatan



c



= momen nominal balok eksisting



As₁



= luas tulangan tarik



As₂



= luas plat



fy₁



= kuat leleh tulangan



fy₂



= kuat leleh plat



dav



= tinggi efektif beton ke plat



(2.5.a) (2.5.b)



(2.5.c) (2.5.d)



Gambar 2.3. Diagram tegangan dan regangan balok dengan steel plate



2.6



Perkuatan Geser dengan Plat Baja (steel plate) Kuat geser yang diberikan oleh plat baja dapat dipasang di kedua sisi balok secara simetri dapat ditentukan dengan persamaan berikut : Vn = Vc₁ + Vs₁ + Vs₂ Vn =



Vs =



Vs =



√ f ҆c 6



+ bw · d



Av fy d₁ s Av ₂fy₂ dav s π



(2.6.a) (2.6.b)



(2.6.c)



(2.6.d)



Av₁ =4 ⋅ ∅2 sengkang



(2.6.e)



Av₂ = b plat · t sengkang



(2.6.f)



Dimana : Vn



= geser nominal balok setelah perkuatan



Vs1



= geser nominal tulangan



Vs2



= geser nominal plat



d1



= tinggi efektif balok eksisting



dav



= tinggi efektif balok terhadap plat



Av1



= luas tulangan sengkang



2.7



Av2



= luas plat



Fy1



= kuat leleh tulangan



Fy2



= kuat leleh plat



SAP 2000 v14.2.5 Program SAP2000 versi 14.2.5 merupakan salah satu versi SAP2000 yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan perencanaan konstruksi, hal ini dikarenakan versi 14.2.5 masih mengadopsi grafik gambar dan setting pada menu tampilan yang tidak terlalu jauh berbeda dengan versi sebelumnya tetapi memiliki fasilitas yang lengkap. Program ini dapat digunakan untuk analisis struktur mulai dari struktur yang bersifat linear hingga nonlinear. Selain itu, SAP2000 telah mengadopsi berberapa standar perencaanaan Internasional seperti ACI, AASTHO, dan EUROCODE (Propika, 2018). Pada umumnya analisa nonlinier digunakan untuk mengetahui perilaku struktur terhadap pembebanan yang menyebabkan persyaratan linier elastik tidak terpenuhi seperti perilaku keruntuhan struktur akibat beban gempa. Apakah keruntuhan yang terjadi dikategorikan keruntuhan daktail atau getas. Kondisi penyebab struktur berperilaku non linier adalah: 



Non-Linier geometri



: P-Δ efek







Non-Linier material



: Plastis







Non-linier tumpuan



: Gap



Beberapa hal yang perlu diperhatian dalam analisis daya dukung dan perilaku structural kolom dan balok dengan sistem permodelan menggunakan SAP2000 v14.2.5 antara lain seperti setting Material Properties, Mass Source, Response Spectrum, Load Patterns, Load Cases, Load Combinations.



A.



Material Properties



Material properties adalah suatu perintah dalam tahapan untuk menentukan material yang akan digunakan dalam analisis struktur dengan cara klik Define → Materials seperti contoh pada Gambar 2.3. Pada model struktur material default tersedia material baja (STEEL), beton (CONC), dan OTHER. Dari item menu tersebut dapat ditentukan kuat bahan, modulus elastisitas bahan, berat volume bahan, dan sebagainya berdasarkan hasil uji bahan kondisi Tabel 2.2.



Sumber : SAP 2000 v14.2.5, 2019 Gambar 2.3 Material properties



Tabel 2.2 Data perencanaan material Material Properties Weight per Unit Volume (BJ) Modulus of Elasticity (Es)



STEEL (Baja Profil) CONCRETE (Beton) 7.850 kg/m3



2.400 kg/m3 2



200.000 N/mm 0,3



Poisson Ratio (U) Coeffisien of Thermal Expansion (A) 11,7 x 10-6 /°C Shear Modulus (G) 80.000 N/mm2



2



4.700 √fc N/mm 0,15 – 0,2 (pakai 0,18) -6



12 x 10 /°C 1.880 √fc N/mm2



Sumber : Propika, 2018



B. Mass Source Mass Source adalah suatu perintah dalam tahapan untuk menentukan beban yang disertakan dalam analisis struktur bangunan gedung dengan cara klik Define → Mass Source. Dalam peraturan SNI 1727-2013, beban hidup untuk bangunan gedung dalam kondisi gempa harus direduksi sebesar 0,2 seperti contoh pada Gambar 2.4.



Sumber : SAP 2000 v14.2.5, 2019 Gambar 2.4 Mass source



C. Response Spectrum Response Spectrum adalah suatu spektrum yang disajikan dalam bentuk grafik/plot antara periode getar struktur T, lawan respon-respon maksimum berdasarkan rasio redaman dan gempa tertentu dalam analisis dinamik yang diatur dengan melakukan perintah Define → Function → Response Spectrum → Choose Function Type (Pilih AASHTO 2007) → Add New



Function → Isikan data parameter gempa dan tanah sesuai dengan lokasi yang ditinjau.



Sumber : SAP 2000 v14.2.5, 2019 Gambar 2.5 Response spectrum



D. Load Patterns Load patterns adalah suatu perintah dalam tahapan untuk menentukan beban apa saja yang akan digunakan.



AASHTO 2007



1 = beban dihitung oleh SAP; 0 = beban dihitung sendiri Sumber : SAP 2000 v14.2.5, 2019 Gambar 2.6 Load patterns Langkah – langkah dalam mendefinisikan jenis – jenis beban yang bekerja adalah dengan cara klik Define → Load Patterns → Input Load



Pattern Name, Type dan Self Weight Multiplier → Add New Load Pattern → OK seperti contoh pada Gambar 2.7 diatas. Modify Lateral Load Pattern dipilih AASHTO 2007 atau AASHTO versi setelahnya, pada gempa EX dan EY sesuai dengan ketentuan gempa yang digunakan pada SNI 2847:2013 tentang peninjauan dan perhitungan beban perancangan gedung yang berdasar pada peraturan beton struktural untuk bangunan gedung yang tertera pada pasal 9.2.1 dan tata cara perencanaan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung SNI 1726:2012 pasal 4.2.2. dan pasal 7.4 dengan pengaruh beban gempa yang ditampilkan dalam Tabel 2.3 dan Tabel 2.4 berikut ini :



Tabel 2.3 Kategori Resiko Bangunan Gedung dan Non Gedung untuk beban Gempa



Sumber : SNI 1726:2012



Tabel 2.4 Faktor Keutamaan Gempa



Kategori resiko



Faktor keutamaan gempa, Ie



I atau II



1,0



III



1,25



IV



1,5



Sumber : SNI 1726:2012



Selain itu dibutuhkan data spektral percepatan di permukaan dari gempa pada daerah masing – masing yang dapat dilihat pada situs “petagempa.pusjatan.pu.go.id”. Nilai – nilai tersebut kemudian di input dalam AASHTO 2007 Seismic Load Pattern dengan seperti contoh yang ditampilkan pada Gambar 2.7.



Sumber : SAP 2000 v14.2.5, 2019 Gambar 2.7 Seismic load pattern



E. Load Cases F.



Load cases merupakan perintah untuk menentukan tipe pembebanan



yang akan diterapkan pada struktur. Dalam melakukan pengaturan load cases untuk beban gempa menggunakan Response Spectrum langkah yang harus dilakukan adalah dengan caara klik Define → Load Cases → Klik EX (dan EY) → Modify/Show Load Cases→ ubah Load Cases Type menjadi Response Spectrum → Modal Combination gunakan CQC → Periodic + Rigid type gunakan SRSS.



Sumber



:



SAP 2000 v14.2.5, 2019 Gambar 2.8 Load cases



G. Load Combination Load Combination merupakan suatu perintah untuk menentukan kombinasi pembebanan yang diinginkan sesuai dengan peraturan. Pada struktur bangunan gedung. Langkah yang dilakukan dalam pengaturan Load Combination yaitu klik Define → Load Combinations → Add Default Design Combo.



Sumber : SAP 2000 v14.2.5, 2019



Gambar 2.9 Load combination BAB III METODOLOGI



3.1 Data Umum Gedung Gedung G Kampus III Semarang berada dijalan Soekarno-Hatta Tlogosari Kulon, Kec. Padurungan, Kota Semarang. Dalam penelitian awal yang termuat dalam jurnal Forum Teknik Sipil No. XVIII/IJanuari 2008. Data gedung eksisting meliputi: 



Fungsi bangunan lantai 1 dan 3



: Ruang kuliah







Fungsi bangunan lantai 2



: Perpustakaan







Tinggi bangunan



: 12 m







Tinggi bangunan tiap lantai 1



:4m







Jumlah lantai



:3







Lokasi



:Jalan Soekarno-Hatta Tlogosari Kulon, Kec. Padurungan, Kota Semarang.







Material



: Beton bertulang







Mutu beton



: f’c 17 MPa







Mutu baja



: fy 390 MPa







Tebal plat lantai



: 12 cm







Tebal plat atap



: 12 cm







Dimensi kolom lantai 1 dan 2



: 35x60 cm







Dimensi kolom lantai 2



: 35x35 cm







Dimensi balok lantai 2



: 35x85 cm







Dimensi balok ring



: 20x30 cm



3.2 Alur penelitian



Dalam rangka mengukur kekuatan struktur eksisting terhadap penambahan beban baru dan merencanakan perkuatan struktur bangunan gedung dengan metode steel plate, dilakukan beberapa tahapan sebagai berikut: 1. Pengukuran geometri komponen struktur, berupa pengukuran langsung pada dimensi komponen struktur yang terpasang. 2. Pengujian mutu bahan beton telah dilakukan dengan uiji sampel dengan hammer test. 3. Analisa struktur pada kondisi eksisting untuk mencari gaya-gaya dalam struktur. 4. Membandingkan gaya-gaya dalam struktur dan menyeleksi komponen struktur yang memiliki kenaikan gaya dalam ekstrim. 5. Usulan perkuatan elemen struktur menggunakan metode steel plate. 6. Analisa kembali elemen struktur untuk mencari gaya-gaya dalam pada elemen struktur yang telah diberi perkuatan.



3.3 Studi Literatur Mencari referensi teori yang relevan dengan bertujuan untuk memperkuat permasalahan serta sebagai dasar teori dalam melakukan analisis. Studi literatur dalam analisis daya dukung dan perilaku struktural kolom dan balok pada konstruksi bangunan gedung didapat dari berbagai sumber seperti prosiding, jurnal, buku penunjang, dan peraturan terkait meliputi : -



SNI 1726 : 2012 tentang perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung



-



SNI 1727 : 2013 tentang beban minimum untuk perancangn bangunan gedung dan struktur lain



-



SNI 2847 : 2013 tentang persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung



3.4 Bagan Alir Metodologi



MULAI



Pengumpulan data Data geomerti bangunan Data pengukuran beda tinggi kolom 3. Data kuat bahan struktur 1. 2.



Permodelan Struktur Eksisting



Pembebanan  Beban mati  Beban hidup 500 kg/m²  Beban gempa SNI-1726-2012 (respon spektrum)



Analisa struktur gaya dalam Kapasitas Struktur Eksisting  Balok  Kolom



Tidak ok Desain perkuatan struktur



Ok



kesimpulan



Selesai



Gambar 3.2 Diagram alir penelitian



3.5 Pengumpulan Data Data-data penelitian yang dipakai berupa data hasil pengukuran langsung di lapangan yang bersumber pada data penelitian terdahulu yang berupa: data geometri, data beda tinggi kolom, data dimensi komponen struktur, dan data kuat bahan komponen struktur.



3.6 Permodelan Struktur Eksisting Permodelan struktur eksisting dilakukan menggunakan program bantu SAP 2000 v14.2.5 untuk menggambarkan model struktur yang dianggap mewakili struktur sebenarnya dengan proses penyiapan data-data numerik dari hasil pengumpulan data dilapangan untuk selanjutnya dievaluasi lebih lanjut perilakunya.



3.7 Pembebanan Pemberian pembebanan pada model struktur perlu dilakukan dengan bertujuan menganalisa respon struktur yang terjadi. Adapun desain pembebanan diambil sesuai



dengan



SNI-1727-2013



Pedoman



Pembebanan



Minimum



Untuk



Perencanaan Bangunan Rumah dan Gedung dan ASCE 7-10 Minimum Design Load for Buildings and Other Structure serta beban gempa sesuai dengan SNI-1726-2012 Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk Struktur Bangunan Gedung dan Non Gedung Dengan Wilayah Gempa Semarang. Dan yang diperhitungkan dalam pembebanan ini adalah:



3.7.1 Beban Mati Beban mati terdiri dari berat sendiri elemen struktur dan beban tambahan. Beban tambahan ini bisa berupa beban keramik lantai, ducting mekanikal, penggantung langit-langit dan plafon.



3.7.2 Beban Hidup Beban hidup terdiri dari bukan berat sendiri elemen struktur. Bisa berupa beban penghuni (manusia ataupun barang yang berada diatasnya). Dalam kasus ini beban hidup telah ditentukan besaranya yaitu 500 kg/cm².



3.7.3 Beban Gempa



Beban gempa merupakan beban dalam arah horizontal dari struktur yang ditimbulkan oleh adanya gerakan tanah akibat gempa bumi. Baik dalam arah vertikal maupun horizontal. Bangunan gedung sekolah dan fasilitas pendidikan masuk kedalam kategori resiko bangunan gedung dan non gedung untuk beban gempa no IV. Kombinasi pengaruh pembebanan ini akan ditinjau dengan penghitungan yang berdasarkan pada persyaratan beton struktural untuk bangunan gedung SNI 2847- 2013 pasal 9.2.1 dan tata cara perencanaan ketahanan gempa untuk struktur bangunan gedung dan non gedung SNI 1726-2012 Pasal 4.2.2 dan Pasal 7.4.



3.8 Analisa Struktur Gaya Dalam Dalam kasus ini perhitungan analisa gaya dalam akan menggunakan program bantu SAP 2000 v14.2.5. Struktur eksisting balok dan kolom akan dianalisa kemampuannya terhadap pembebanan baru sebesar 500 kg/m². Setiap gaya dalam (momen, geser, dan aksial) pada balok dan kolom akan dianalisa besarannya untuk mengontrol kemampuan maksimum yang dapat dipikul oleh balok dan kolom. Analisa gaya dalam ini sebagai acuan untuk diketahui elemen struktur eksisting mana saja yang mampu dan tidak mampu menahan beban sehingga bisa menyimpulkan elemen struktur tersebut perlu mengalami perkuatan.



3.9 Desain Perkuatan Struktur Elemen struktur yang terdeteksi tidak mampu menahan beban diharuskan diberikan perkuatan struktur. Dalam kasus ini metode steel plate menjadi pilihan dalam desain perkuatan struktur. Metode ini dipilih dikarenakan mampu meningkatkan kemampuan daya dukung balok dan kolom tanpa merubah dimensi struktur eksisting terlalu besar. Adapun cara pemasangan metode ini telah dijelaskan dalam