Desain Percepatan Respons Spektral

26

8. Evaluasi ketahanan struktur oleh program analisis struktur

a. Struktur Atap

Hasi running analisis struktur atap baja menggunakan SAP 2000 akan menghasilkan gaya-gaya dalam akibat dari pembebanan struktur. Gaya-gaya tersebut akan menjadi data dalam menghitung ketahanan struktur. Ketahanan struktur atap baja akan dihitung oleh program SAP 2000 dengan prinsip perhitungan metode AISC LRFD-99. b. Struktur Gedung Hasil analisis struktur pada elemen struktur balok dan kolom pada ETABS akan memberikan informasi output hasil gaya-gaya dalam yang kemudian dihitung oleh ETABS dengan prinsip perhitungan metode ACI 318-08 untuk memperoleh kebutuhan luasan tulangan lentur, geser dan torsi. Pada tahapan evaluasi, penulis akan mengindentifikasi balok dan kolom yang terindikasi lemah overstress yang ditandai warna merah oleh program ETABS. Overstress atau OS yang terjadi pada elemen struktur disebabkan karena elemen struktur tersebut lemah terhadap gaya lentur ataupun gaya geser. Evaluasi ketahanan elemen struktur balok dan kolom terhadap beban lentur ataupun geser dapat diketahui setelah melakukan analisis pada program ETABS dengan menjalankan Start DesignCheck of Structures. Studi penelitian ini akan fokus membahas evaluasi struktur balok dan kolom terhadap kekuatan lentur dan geser. Evaluasi Balok yang Lemah terhadap Beban Lentur Balok yang lemah terhadap beban lentur diketahui melalui hasil analisa perhitungan secara manual mengunakan metode analisis kesetimbangan gaya akibat tegangan dan regangan pada balok dan faktor reduksi sesuai SNI 03-2847- 2013. Struktur balok yang dikatakan aman terhadap beban lentur, apabila kekuatan lentur nominal pada penampang balok lebih besar dari gaya momen terfaktor. Evaluasi Balok yang Lemah terhadap Beban Geser Balok yang lemah terhadap beban geser diketahui melalui hasil analisa perhitungan secara manual mengunakan metode analisis kemampuan balok dalam memikul gaya geser yang ditahan oleh beton dan tulangan serta faktor reduksi sesuai SNI 03-2847-2013. Struktur balok yang dikatakan aman terhadap beban geser, apabila kekuatan geser nominal pada penampang balok lebih besar dari gaya geser terfaktor. Evaluasi Kolom yang Lemah terhadap Beban Lentur Hasil analisis struktur program ETABS akan menunjukkan elemen kolom yang mengalami overstress terhadap beban lentur ditandai dengan kolom tersebut berwarna merah yang artinya bahwa nilai rasio kapasitas kolom terhadap beban melebihi 0.95. Nilai rasio tersebut dapat ditampilkan melalui menu menu toolbar DesignConcrete Frame DesignDisplay Design InfoDesign OutputColumn P-M-M Interactions Ratios. Data nilai rasio tersebut secara detail dapat ditampilkan setelah menunjuk batang yang ditinjau dan memilih tampilan menu Summary. Pada tampilan Summary, nilai rasio yang melebihi 0.95 akan disimbolkan dengan keterangan OS35. Overstress terjadi akibat kolom tidak mampu memikul beban 27 lentur ataupun beban geser pada kombinasi pembebanan gempa maksimum. Kolom yang mengalami overstress terhadap lentur dapat juga dapat didefinisikan apabila titik beban aksial ultimit dan momen ultimit berada diluar kurva diagram interaksi. Struktur kolom dikatakan aman hingga cukup aman apabila kolom tersebut memiliki nilai rasio kurang dari 0.95. Evaluasi Kolom yang lemah terhadap Beban Geser Struktur kolom yang lemah terhadap beban geser diketahui melalui hasil perhitungan secara manual mengunakan metode analisis kemampuan kolom dalam memikul gaya geser yang ditahan oleh beton dan tulangan serta faktor reduksi sesuai SNI 03-2847-2013. Struktur kolom yang dikatakan aman terhadap beban geser, apabila kekuatan nominal geser pada penampang kolom lebih besar dari gaya geser terfaktor.

9. Perkuatan Struktur

Metode perkuatan elemen struktur akan berikan kepada elemen struktur balok dan kolom yang dinyatakan lemah terhadap beban lentur dan geser.

a. Perkuatan Elemen Balok yang Lemah

Perkuatan strukur balok dalam tesis ini fokus terhadap perkuatan geser. Analisis perkuatan geser pada struktur balok dalam studi ini direncanakan dan dihitung menggunakan metode pemberian lapisan CFRP Carbon Fiber Reinforced Polymer berdasarkan pada pedoman ACI 440.2R-08. Pemberian perkuatan dilakukan dengan cara melapisi balok dengan lembaran CFRP, kemudian lembaran tersebut direkatkan menggunakan epoxy lem perekat. Lembaran CFRP memiliki tebal yang bervariasi, sesuai dengan hasil perhitungan kebutuhan perkuatan pada struktur balok tersebut. Program ETABS akan menampilkan nilai gaya geser terfaktor yang terjadi akibat kombinasi pembebanan. Sebagai contoh dalam menghitung perkuatan geser pada suatu balok, data nilai yang diambil untuk metode perkuatan berupa nilai gaya geser terfaktor Vu akibat dari kombinasi pembebanan yang terbesar atau maksimum. Data nilai Vu diperoleh dari hasil running program ETABS. Hasil rekomendasi perkuatan struktur harus menunjukkan bahwa kekuatan geser nominal pada penampang balok ϕVn harus lebih besar dari gaya geser terfaktor yang terjadi akibat kombinasi pembebanan maksimum Vu.

b. Perkuatan Elemen Kolom yang Lemah

Perkuatan strukur kolom dalam tesis ini fokus terhadap perkuatan geser dan lentur. Jika model elemen kolom dinyatakan lemah terhadap lentur maka perlu dilakukan rekomendasi perkuatan struktur. Desain perkuatan kolom dapat dilakukan dengan cara memperbesar dimensi kolom eksisiting. Metode perkuatan yang dipilih adalah metode concrete jacketing column. Penerapan metode concrete jacketing column dapat dilakukan pada program ETABS melalui menu section designer. Pada menu section designer, model kolom eksisiting diganti dengan model kolom yang baru dengan ukuran dimensi yang lebih besar dari ukuran eksisting, dengan prinsip bahwa tulangan lentur eksisting pada model kolom yang baru berada dalam posisi tetap. Pemodelan perkuatan kolom dengan cara metode concrete jacketing pada menu section designer, yaitu menambahkan tulangan lentur dan selimut beton. Pemodelan perkuatan kolom yang dilakukan pada program ETABS 28 diharapkan dapat mendekati kondisi nyata perkuatan concrete jacketing column dilapangan. Model kolom baru dibuat melalui editing Section Designer SD pada ETABS, dengan cara klik menu defineframe sectionclick to pilih Add SD section Gambar 13, kemudian akan muncul tampilan section designer Gambar 14. Gambar 13 Menu define frame properties untuk memilih Section Designer SD Gambar 14 Perkuatan kolom menggunakan section designer pada ETABS Pemodelan perkuatan kolom yang dilakukan pada program ETABS diharapkan dapat mendekati kondisi nyata perkuatan concrete jacketing column dilapangan. Selain itu, untuk mengantisipasi kegagalan geser pada kolom yang diperkuat, maka diperlukan analisis kebutuhan tulangan geser. Kombinasi penambahan tulangan dan lentur dan geser diupayakan untuk meningkatkan kinerja kemampuan kolom dalam memikul beban yang diterimanya. Pada studi penelitian ini, khusus untuk kebutuhan tulangan geser kolom akan dihitung secara manual menggunakan pedoman SNI 03-2847-2013. 10. Kekuatan struktur Tahap akhir dari prosedur penelitian adalah melakukan running ulang analisis struktur setelah diberikan perkuatan, agar mendapatkan ketahanan elemen struktur yang baru. Hasil perkuatan struktur akibat metode concrete jacketing column harus menunjukkan bahwa rasio kapasitas kolom terhadap beban harus aman atau bernilai kurang dari 0.95 dan daya dukung pondasi pile harus mampu mendukung beban aksial ultimit hasil perkuatan kolom. Penambahan Tulangan Lentur Eksisting Tulangan Lentur