Senin, 22 April 2024

mengenai model dan data kepemilikan struktural

berbagi file tiga dimensi antara berbagai pihak terlibat seperti Arsitektural, Struktural, Elektrical dan juga Managemen Konstruksi seharusnya biasa dilakukan untuk menghindari kesalahan gambar terkait dan pelaksanaannya. Format file tiga dimensi (3D) yg biasanya digunakan untuk komunikasi antar pihat tersebut yg direkomendasikan adalah IFC (Industry Foundation Class) untuk BIM (Building Information Model). Biasanya pembuatan model dasar oleh pihak drafter dari Arsitektur, hanya konfigurasi atau letak penempatan kolom dan balok utama saja sebagai acuan dasar bagi pihak Struktural untuk kemudian dilakukan analisa struktural berdasarkan beban dari elemen non-struktural dan juga beban hidup sessuai fungsi ruang. Setelah analisa ditempuh maka kemudian lanjut ke proses desain yg menghasilkan dimensi yg sesuai kebutuhan dan tahap optimalisasi, balok tambahan pembagi beban lantai atau penerus beban dinding biasanya akan ada, mungkin juga dinding geser yg ditempatkan area sudut, tangga atau lift untuk bangunan tinggi.

(source: Dion Moult, 2021)

Program analisa struktur yg beredar sudah banyak menyediakan fasilitas import dan export untuk format tersebut, salah satu program yg dapat digunakan untuk membaca dan melihat model serta melakukan editing ataupun membuat model dari awal adalah BlenderBIM yg merupakan add-on atau plugins untuk Blender 3D. Belakangan sya tertarik dengan file format tersebut karena kemampuannya yg cukup lengkap dalam menyimpan informasi bukan hanya penampang struktural dan material, namun juga beban elemen, pembesian tulangan pokok dan sengkang, sambungan baja, dll. Berikut daftar rujukan mengenai kemampuan format tersebut hubungannya dengan struktural,

Building Information Modeling (BIM) for Structural Engineering: A Bibliometric Analysis of the Literature, Tatjana Vilutiene, Diana Kalibatiene, M. Reza Hosseini, Eugenio Pellicer and Edmundas Kazimieras Zavadskas (2019) link
Assessment of IFC's for Structural Analysis Domain, Caiyun Wan, Po-Han Chen, Robert L. K. Tiong , (2004) link
Extended IFC-based strong form meshfree collocation analysis of a bridge structure, Sang I. Parka, Sang-Ho Leeb, Ashkan Almasia, Jeong-Hoon Song (2020) link
Generating Structural Model through Automatic Data Extraction using OpenBIM Technology, Satinder Kaur Khattra, Hardeep Singh Rai, Jagbir Singh (2020) link
Automatic generation of Structural models from BIM models using Semantics and Machine Learning, Lini Xiang, Gang Li, Haijiang Li (2023) link
BIM Software Capability and Interoperability Analysis:An analytical approach toward structural usage of BIM software (S-BIM), Ali A. Taher (2016) link
An Automatic Generation Method of Finite Element Model Based on BIM and Ontology, Jing Jia, Jieya Gao, Weixin Wan, Ling Ma, Junda Li and Zijing Zhang (2022) link
BIM Interoperability Tool for Improving IFC-based Model Data Exchange Between Architectural Design and Structural Analysis for Linear Piping Components, Nicholas Cole Crowder, Harleen Kaur Sandhu, Saran Srikanth Bodda, Kevin Han, Abhinav Gupta, Will Ashe (2024) link
An openBIM Based Data Mapping Methodology Towards Structural Analysis Using FEM, Fangzheng Lin, Raimar Scherer (2020) link
On BIM Interoperability via the IFC Standard: An Assessment from the Structural Engineering and Design Viewpoint, Salvatore Gerbino, Luigi Cieri, Carlo Rainieri, Giovanni Fabbrocino (2021) link

dapet puzzle TLA lagi

penyebaran distribusi beban lantai satu arah (one way) dan dua arah (two ways) yg diterapkan pada balok portal sangat membantu dalam mereduksi model, namun dalam perhitungannya digunakan pendekatan dam penyederhanaan serta asumsi. Telah diketahui dari postingan sebelumnya prinsip daari metode penyebaran tersebut adalah dengan membagi nilai sudut keduaa tepian diantaranya, kemudian untuk distribusi merupakan perkalian dari beban merata perluasan dengan panjang batasan tegak lurus baloknya. Berikut gambar dan model diawah ini untuk kondisi lain yg belum dibahas dan mungkin ditemui dalam tahap perencanaan, perbandingan sama dengan sebelumnya yaitu pemodelan pelat lantai dengan elemen shell. Model tersebut diantaranya mengenai tumpuan sisi lain yg lebih kaku misal dinding geser, pengurangan akibat bukaan, balok pembagi atau sekunder, bentuk poligon sisi yg lebih dari empat, kombinasi panel segiempat dan segitiga, balok lengkung, dll.

(source: SCIA Engineer)

ditinjau sebuah panel lantai beton bertulang dengan panjang 4.5x7.0m, dimensi balok 20x40cm dan 25x50cm, beban merata sebesar 10kN/m, dimensi bukaan atau void 0.5x2.75m

hasil dengan pemodelan pelat tebal 0.12m (12cm) ditampilkan berikut, terlihat hasilnya agak berbeda dengan asumsi distribusi beban dua arah, sisi balok yg bertemu bukaan menunjukkan momen positif lapangan yg lebih besar nilainya, gaya geser juga terlihat kecil dan ini kelihatananya perlu perbaikan atau penghalusan mesh. Digunakan solver OpenSees pada NextFEM Designer, jenis balok adalah elasticBeamColumn dengan mengabaikan deformasi geser.

hasilnya setelah penghalusan mesh sebanyak dua kali lipat sebelumnya menunjukkan momen positif lapangan tidak banyak berbeda namun untuk gaya geser tidak demikian.

(source: SCIA Engineer)

(source: S-FRAME)

(source: StackExchange discussions)

(source MIDAS Gen)

panel lantai dengan adanya balok anak (sub-beams) pembagi atau sekunder (secondary beams) agak berbeda prinsip dengan perencana terdahulu, sesuai diskusi sya dengan senior pada waktu itu: jenis baok anak pembagi ini masuk kategori struktur sekunder, perilakunya tidak berpengaruh besar terhadap portal keseluruhan. Analisanya dilakukan terpisah, beban pada balok anak pembagi diasumsikan satu arah kecuali jenis grid atau menyilang.