perbandingan hasil glassblock dgn utoronto-section

sya masih tertarik dgn perilaku kolom beton bertulang, karena begitu penting dan besar pengaruhnya dalam mendominasi kekuatan dan kestabilan struktur portal secara keseluruhan. terlihat peraturan beton tahan gempa mensyaratkan kolom tetap dalam kondisi elastis atau tidak terjadi sendi plastis pada kolom antar lantai kecuali titik terbawah yg bertemu dgn pondasi/sloof. berikut dibandingkan antara hasil program GlassBlock buatan penulis dulu dgn program analisa penampang dari Universitas Toronto (Bentz, 1997), program tersebut dapat menganalisa penampang dgn meninjau nonlinearitas pada material beton dan baja tulangan, dan juga penampang kondisi retak. ada orientasi pembuatnya untuk tujuan praktis yaitu diberikannya opsi atau pilihan penerapan faktor reduksi sesuai CSA atau User Defined.

data masukan material yg digunakan,

dibandingkan dgn analisa kolom dgn penampang dan properties yg sdh pernah sya posting sebelumnya, modifikasi faktor reduksi kekuatan berdasarkan material mendekati kesesuaian dgn SNI T15-1991-03

secara prinsip agak berbeda kerja program dari Bentz (1997) saat diterapkan nilai reduksi kekuatan material akan mirip dengan metode desain tegangan ijin (allowable stress) berbeda halnya dgn GlassBlock yg menghitung kuat nominal terlebih dahulu lalu dikalikan dengan faktor reduksi tinjauan gaya tekan/lentur/tarik. saat diterapkan faktor reduksi tersebut kondisi strain hardening pada baja tulangan tidak diperhitungkan dalam artian kondisi elasto-plastic sempurna.

berikut plot grafik hasil keluaran program.

dibandingkan dan di plot ulang dengan hasil keluaran program GlassBlock,

dalam grafik tersebut diatas tambahan garis berwarna hijau adalah hasil keluaran program GlassBlock. terlihat hasil yg mendekati adalah kondisi peninjauan hancurnya blok tekan beton yg tertekan (crushing).

melihat grafik perbandingan tsb, dapat dipahami:

• pada kondisi dominasi tarik hasilnya sudah sesuai atau mendekati sama.


• pada kondisi dominasi lentur dgn gaya aksial Pu<25% f'c Ag telihat program GlassBlock menunjukan lebih kecil.


• pada kondisi dominasi tekan dgn gaya aksial 25% f'c Ag<Pu<50%f'c Ag terlihat program GlassBlock menunjukan lebih besar.


• pada kondisi dominasi tekan dgn gaya aksial Pu>50%f'c Ag terlihat program GlassBlock menunjukan lebih kecil.

berbeda halnya saat dibandingkan dengan tinjauan kuat nominal atau tanpa reduksi kekuatan, pastinya sudah dalam batasan aman karena adanya faktor reduksi yg cukup. selain itu perhitungannya meninjau kondisi strain hardening pada baja tulangan.

hasil keluaran program untuk kuat nominal (tanpa reduksi kekuatan),

plot perbandingan kuat nominal hasil program tsb dgn keluaran GlassBlock,

dalam grafik tersebut diatas tambahan garis berwarna hijau adalah hasil keluaran program GlassBlock.

.. to be add

kolom bentuk bulat, L, T, H dan bentuk sembarang komposisi pesegi/trapesium dan lainnya mungkin adanya tendon prategang. untuk kasus deep-beam dan shear-wall perlu menggunakan software yg berbeda yg juga sudah ada disediakan di Universitas Toronto.

thanx u so much Dr. Bentz & Prof. Vecchio for providing these software for public downloads so i can began to study reinforced concrete nonlinearity.

Read More

lentur balok beton dgn adanya gaya aksial

idealnya diperhitungkan dengan prosedur desain kolom, namun akan menjadi lebih rumit dan membutuhkan waktu lebih dalam penyelesaiannya, belum lagi konfigurasi tulangan yg non simetris serta ketentuan semua tulangan yg menerus sepanjang bentangan(?). peraturan beton bertulang memberikan kelonggaran dgn dapat mengabaikannya jika yg bekerja adalah gaya aksial tekan dan lebih kecil dari 10% kuat tekan balok (0.1 f'c Ag)



ditinjau balok sederhana diatas, ditinjau dari beberapa keadaan:

• tanpa adanya gaya aksial


• adanya gaya aksial tekan sebesar 5% dan 10% kuat penampang


• adanya gaya aksial tarik sebesar 2,4 & 6 kali luas tulangan D19 kondisi leleh

interaksi dgn adanya gaya geser dan torsi belum ditinjau, berikut hasil grafis keluaran program.

kondisi tanpa adanya gaya aksial tekan atau tarik,



kondisi adanya gaya aksial tekan,





kondisi adanya gaya aksial tarik,







perilaku dan kapasitas balok dalam berbagai keadaan tersebut dapat dilihat dari grafik perbandingan kapasitas dan hubungan momen dgn kelengkungan berikut.





dari grafik perbandingan kekuatan, adanya gaya aksial tekan menjadikan kapasitas lentur meningkat sampai sebesar 10.33%, sedangkan pengaruh adanya gaya aksial tarik mengurangi sampai sebesar 26.36%. keadaan tersebut tidak selalu dianggap baik, karena peningkatan kapasitas akibat adanya gaya tekan menjadikan jenis atau pola keruntuhan yag getas atau tidak daktail.





belum lagi asumsi ini tidak selalu benar karena kebanyakan balok menyatu di cor monolit dgn pelat slab seperti yg ditampilkan hasil grafis tertera.



sehingga lebar effektif akan memberikan kontribusi cukup besar dalam perilakunya terutama pada momen positif yg menjadikan flens atas pelat mengalami tekan.



agak berbeda dgn kondisi adanya gaya aksial yg bekerja adalah tarik, walau berperilaku baik karena jenis keruntuhan daktail namun penerapan gaya aksial tarik sebesar 6 kali luas tulangan kondisi tarik hanya sedikit saja dalam mereduksi kapasitas ultimitnya, kemungkinan besar disebabkan nonlinearitas material baja tulangan pada strain hardening dan overstrength factors, ini perlu dicari penyebabnya(?) terlihat pada momen leleh (My) cukup besar selisihnya.

... to be add,

kapasitas lentur balok dgn dan tanpa adanya kontribusi gaya geser (MV-interaction)

Read More

kapasitas kolom beton di periode awal ACI318

sedang browsing melihat-lihat perkembangan software aplikasi teknik sipil/struktural menemukan server dari Thailand yg masih menyimpan PCACOL versi lama yaitu v2.3 (code ACI318-1983 dan 1989) sebenarnya hal tersebut illegal tanpa lisensi, namun karena untuk tujuan research dan pendidikan ya masuk kategori fair usage lah, menurut sendiri :)



awalnya ingin tahu perkembangan desain kapasitas kolom dari waktu ke waktu, karena melihat peraturan beton indonesia SNI yg baru (2013) tidak berbeda dgn diluar Amerika ACI318 dalam hal faktor reduksi kekuatan. lain halnya dengan peraturan beton Indonesia yg tahun sebelumnya (1991) dan (2002), masih terdapat perbedaan dlm hal tersebut.

(sumber: American Concrete Institute, 2014)

periode lebih awal dari ACI318 tidak ditinjau kerena pastinya perlu mencari pustaka dan menerapkan perhitunggannya secara manual dgn kalkulator tangan.



ditinjau masalah kolom sederhana dgn tulangan satu sisi simetris, analisa ditinjau uniaksial. secara rinci data masukan ditampilkan berikut,





hasil grafik kapasitas kolom dengan faktor reduksi,



hasil grafik kapasitas kolom tanpa faktor reduksi (kuat nominal),



hasil diatas dibandingkan dgn program analisa penampang yg sdh banyak di benchmark dgn hasil laboratorion karena kemampuannya dalam analisa nonlinear material beton dan baja tulangan, serta tinjauan keadaan retak.



data masukan properties material,





hasil keluaran program dalam bentuk grafis dan tabel,







data keluaran tersebut dalam kondisi belum meninjau crushing beton diplotkan kembali dgn program PCACOL dgn superimposed untuk mengetahui perbandingan selisihnya:

ACI318-1983 dgn faktor reduksi dan jenis tegangan blok beton Whitney rectangular,



perbandingan dgn tanpa faktor reduksi atau kuat nominal, jenis tegangan blok beton Whitney rectangular



perbandingan dgn tanpa faktor reduksi atau kuat nominal, jenis tegangan blok beton PCA parabolic



perbedaan tersebut sdh jelas disebabkan dari perilaku nonlinearitas material. terlihat program diatas belum meninjau adanya pengaruh pengekangan, tidak ada pengaruh dan perbedaan grafik kapasitas dgn dan tanpa adanya tulangan sengkang (?).





perbandingan dengan software lain desain kapasitas penampang kolom ACI318-2005,





 







perbandingan lainnya hubungan momen lentur dan kelengkungan,





... to be add

perbandingan dgn ACI318 tahun 1989, 1995, 1999, 2002, 2005, 2008, 2010, 2014

perbandingan dgn FEA 3D solid element (CalculiX/Abaqus) dan 1D fiber element (Code_Aster/OpenSEES) including material nonlinearity, juga untuk mengetahui effek dari pengekangan.

perbandingan dengan program kapasitas kolom lain dari researcher community yg memperhitungkan pengaruh nonlinearitas material dan pengekangan beton.

 

Read More