METODOLOGI PENELITIAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III.1. Umum

Metodologi penelitian merupakan pemaparkan dari tahapan-tahapan studi dan analisis selama pengerjaan tugas akhir. Secara umum, metodologi penelitian pada tugas akhir ini dapat dibedakan menjadi dua bagian utama, yaitu :

1. Prosedur studi

2. Metode analisis

• Menguraikan latar belakang, tujuan yang ingin dicapai dan batasan-batasan

Pendahuluan

pada tugas akhir • Dibutuhkan kajian literatur untuk

menjawab latar belakang dan mencapai tujuan dari tugas akhir

• Memaparkan kajian literatur dari berbagai

Kajian sumber, seperti peraturan, jurnal ilmiah,

maupun buku-buku.

Literatur

• Dibutuhkan metodologi penelitian untuk mengaplikasikan kajian literatur ke dalam tugas besar

• Penerapan

kajian literatur

Metodologi dilakukan dengan penyusunan Penelitian suatu prosedur untuk mencapai

tujuan

berdasarkan metode analisis yang sudah ditentukan

Gambar III. 1 Diagram alur pembentukan metodologi penelitian

III.2. Prosedur Studi

Gambar III. 2 Diagram alir pendesainan sistem hybrid dan konvensional

Berikut adalah penjelasan mengenai tahapan-tahapan yang terdapat pada diagram alir diatas:

1. Penentuan Parameter Jembatan Dalam mendesain suatu jembatan, penentuan berbagai parameter merupakan hal yang penting, seperti fungsi, material, dimensi dan jumlah bentang jembatan, tipe struktur jembatan, lokasi, dan lain-lain. Hal ini bertujuan untuk menentukan berbagai besaran desain pada tahap preliminary design. Berbagai parameter jembatan sudah disebutkan pada bab I

2. Pembebanan Jembatan Pembebanan jembatan yang digunakan pada tugas akhir ini mengacu pada ACI 343.1R-12 untuk beban-beban pada jembatan guideway monorel dan SNI 2833- 2013 untuk beban seismik, yaitu gempa. Beban-beban non-seismik pada tugas akhir ini adalah beban tetap, monorel dan kejut, rem, efek temperatur, rangkak dan susut, hunting, prategang dari guideway beam tendon, dan angin

3. Preliminary Design Struktur Tahap preliminary design merupakan tahap perencanaan awal pada proses desain suatu struktur. Tujuannya adalah memperkirakan model struktur yang paling sesuai dengan kondisi di lapangan. Hasilnya adalah dimensi dan desain dari elemen- elemen pemikul beban, seperti pilar jembatan, guideway beam, pier head, kebutuhan jacking stress untuk guideway beam tendon, dan lain-lain. Pendesainan pada tahap ini berdasarkan AASHTO LRFD 2012 Bridge Design Specification 6 th Edition th dan AASHTO LRFD 2011 Seismic Bridge Design Specification 2 Edition

4. Pemodelan Struktur Pemodelan struktur pada tugas akhir ini menggunakan MIDAS CIVIL 2011. MIDAS CIVIL 2011 dipilih karena dapat memodelkan tendon prategang dan memasukan parameter-parameter untuk kebutuhan non-linier, seperti kurva backbone monotonik, diagram interaksi, hingga model histeretik. Pada sistem yang akan ditinjau memiliki karakteristik tersendiri untuk perilaku non-liniernya 4. Pemodelan Struktur Pemodelan struktur pada tugas akhir ini menggunakan MIDAS CIVIL 2011. MIDAS CIVIL 2011 dipilih karena dapat memodelkan tendon prategang dan memasukan parameter-parameter untuk kebutuhan non-linier, seperti kurva backbone monotonik, diagram interaksi, hingga model histeretik. Pada sistem yang akan ditinjau memiliki karakteristik tersendiri untuk perilaku non-liniernya

5. Pengecekan Persyaratan Struktur Pengecekan persyaratan struktur pada jembatan tidak sebanyak dibandingkan pada bangunan. Pada jembatan, persyaratan-persyaratan desain mengarah pada pembebanan, metode desain, dan detailing dibandingkan persyaratan hasil desain struktur, seperti periode dan drift struktur. Pengecekan persyaratan struktur mengacu pada AASHTO LRFD 2012 Bridge Design Specification 6 th Edition dan AASHTO LRFD 2011 Seismic Bridge Design Specification 2 th Edition.

Pengecekan struktur dalam tugas akhir ini adalah pengecekan deformasi (chamber) dari guideway beam, kelangsingan pilar, dan besarnya stress pada guideway beam tendon.

6. Detailing Pilar Detailing pilar merupakan tahap pendesainan tulangan longitudinal, sengkang (confinement), panjang penyaluran, dan lain-lain, pada daerah dan diluar daerah sendi plastis. Pada sistem hybrid, tahap detailing mencangkup desain jumlah tendon dan besarnya stress pada tendon unbonded. AASHTO LRFD 2012 Bridge

Design Specification 6 th Edition , CALTRANS Seismic Design Criteria SDC 1.7, SNI 2847-2013 dan SNI 2833-2013 digunakan sebagai acuan dalam melakukan detailing pilar. Selain itu, program SP Column digunakan untuk membantu dalam pendesainan tulangan longitudinal yang sesuai dengan persyaratan untuk sistem konvensional. Sedangkan, untuk detailing sistem hybrid dibuat menyerupai kapasitas sistem konvensional.

7. Pengecekan Efek P-∆ Pengecekan Efek P- ∆ dari struktur jembatan guideway monorel dapat dilakukan setelah tahap detailing pilar sudah dilakukan. Persyaratan efek P- ∆ diatur pada AASHTO LRFD 2012 yang membutuhkan hasil dari detailing pilar. Efek P- ∆ harus dipenuhi agar tidak terjadi penurunan kekuatan saat plastifikasi terjadi

8. Pemodelan Sendi Plastis dan Perhitungan Properti Sendi Plastsis. Sebelum melakukan pemodelan sendi plastis dan perhitungan properti sendi plastis pada MIDAS CIVIL 2011, diperlukan membuat diagram interaksi dan properti sendi plastis, khususnya untuk sistem hybrid. EXTRACT adalah program yang digunakan untuk membantu dalam membuat kurva momen-kurvatur sistem hybrid maupun konvensional dan diagram interaksi untuk sistem hybrid. Selanjutnya, hasil dari EXTRACT diolah menjadi kurva monotonik backbone dan model histeretik sesuai ketentuan ASCE 41-13 sebagai input pada MIDAS CIVIL 2011 untuk mendefinisikan parameter non-linier pada pushover analysis dan non-linier time history analysis.

9. Analisis Perbandingan Sistem Konvensional dan Hybrid Setelah melakukan analisis pushover dan non-linier time history, maka dapat dilakukan analisis perbandingan untuk kedua sistem. Beberapa parameter yang ditinjau pada studi ini adalah residual drift, level kinerja struktur, daktilitas, overstrength , kapasitas drift, dan lain-lain.

III.3. Metode Analisis

Secara umum, terdapat dua metode analisis dalam mengevaluasi kinerja struktur secara non-linier, yaitu:

a. Analisis statik non-linier (pushover analysis)

b. Analisis riwayat waktu non-linier (NLTHA)

Metode analisis statik non-linier yang digunakan pada tugas akhir ini adalah analisis pushover dengan jenis modal pushover. Analisis pushover untuk melakukan evaluasi terhadap preliminary design dan sistem struktur untuk daktilitas, overstrength, dan kapasitas drift. Sedangkan, metode analisis riwayat waktu non-linier (NLTHA) untuk melakukan evaluasi terhadap perilaku sistem struktur sistem hybrid. Perilaku sistem hybrid yang ditinjau adalah sifat self-centering akibat mekanisme goyang (rocking mechanism ) dari model histeretik flag shape. Selanjutnya, perilaku sistem hybrid dibandingkan dengan sistem konvensional.