Senin, 02 Oktober 2017

tinjauan model tumpuan pada analisa tekuk linear kolom

1st draft

pemodelan tumpuan diperlukan untuk mewakilkan kondisi sebenarnya, sangat berpengaruh terhadap hasil analisa. akan ditinjau sebagai berikut:

  1. rigid link (beams) dengan tidak menahan pergerakan warping flens

  2. rigid link (beams) dengan menahan pergerakan warping flens

  3. cap plate dan base plate dengan beban dan tumpuan terpusat pada titik center

  4. cap plate dan base plate dengan dimodelkan adanya kekangan pada titik baut (2bh & 4bh)

  5. sama dgn model empat dgn tambahan pelat rib setinggi kolom.

adapun tahapan dari profil yg ditinjau adalah dengan penambahan konfigurasi profil sebagai berikut:

1.




beban titik tekuk 0.35tonf pada center, 0.74% tegangan leleh



beban titik tekuk 18.01tonf tidak pada center, 21.81% tegangan leleh




beban titik tekuk 24.16tonf pada center, 29.89% tegangan leleh



beban titik tekuk 44.17tonf pada center, 37.6% tegangan leleh



beban titik tekuk 211.18tonf tidak pada center, 119.8% tegangan leleh (inelastis!)




beban titik tekuk 126.9tonf pada center, 72.0% tegangan leleh




beban titik tekuk 133.07 tonf pada center, 56.64% tegangan leleh



tinjauan lain terhadap kelangsingan batang, model 2 s/d 4 kali dari panjang sebelumnya,



tegangan kritis 0.03% lelah (tekuk elastis)



tegangan kritis 15.3% leleh (tekuk elastis)




tegangan kritis 19.9% leleh (tekuk elastis)




tegangan kritis 19.9% leleh (tekuk elastis)




tegangan kritis 82.29% leleh (tekuk elastis)




tegangan kritis 35.19% leleh (tekuk elastis)

tidak diterapkannya kekangan warping flens pada titik beban dan tumpuan menjadikan ragam tekuk yg terjadi adalah jenis rotasional, ditinjau adanya kekangan warping yg sangat kaku.







.

.

nilai faktor tekuk nol(?) kemungkinan  besar ini disebabkan oleh model kekangan rotasi ujung





analisa lebih lanjut yaitu inelastic buckling with geometric imperfection.
FE Solver: CalculiX

6 komentar:

  1. Selamat siang pak, apakah ada software yang rekomended untuk melakukan analisa percepatan pada tumpuan (analisa gempa) selain dari sap 2000? saya sedang melakukan penelitian tugas akhir tapi hasil output yang saya dapatkan pada sap 2000 sendiri masih belum sama dengan matlab yang saya buat.

    Saya sebenarnya modelnya elemen truss sederhana pak, tapi karena blm match itu saya disarankan dosen untuk menggunakan software yang lebih berbau FEM murni.

    beberapa software saya lihat mungkin ada tapi saya tidak tau, apakah bisa dilakukan analisa time history dg pembebanan akibat percepatan pada pondasinya.
    Terimakasih sebelumnya pak

    BalasHapus
  2. siang,

    untuk analisa gempa linear dapat menggunakan program lain yaitu OpenSees bahkan sdh capable nonlinearitas.

    sedang compare personal program Matlab dgn SAP2000 terhadap elemen truss ya, tahap awal perlu dibandingkan kekauan eleme dan matrik massa. pada SAP tidak ada element truss murni dgn kekakuan hanya translasi namun dilakukan pendekatan dgn element end released (rotation) mungkin itu yg dimaksud dosen anda FEM murni.

    program OpenSees memiliki feature element truss murni dapat digunakan sebagai pembanding program bikinan anda dgn Matlab, sya juga sudah posting beberapa artikel penggunaan dasar program OpenSees silahkan "search" di blog sya ini jika memerlukan.

    Salam,

    BalasHapus
  3. Terimakasih tanggapannya pak, beberapa hari yang lalu ternyata saya sudah berhasil menyamakan antara hitungan fem murni dengan MATLAB dan SAP 2000. Setelah saya membuat model yang sedikit lebih kompleks, untuk beberapa joint displacement ternyata sudah mirip, tapi terdapat 1 joint yang di SAP tidak mirip bahkan kadang tidak muncul hasilnya.

    Menurut bapak, apakah peninjauan setiap displacement joint itu diperlukan untuk setiap analisa gempa pak? di buku M Paz yang saya baca malah berangkat dari prinsip shear building yang berakibat menyederhanakan bentuknya.

    Salam,

    BalasHapus
  4. apakah anda sudah meninjau tahap paling awal dan penting yaitu matrik kekakuan dan massa dari element yg digunakan? langsung membandingkan dua software tanpa landasan prinsip kerjanya hanya akan berujung membingungkan.

    analisa rangka batang (truss) yg kompleks hubungannya dengan prinsip shear building berada dimana? shear building hanya untuk penyederhanaan masalah dinamis pada bangunan tingkat satu (SDOF) maupun bertingkat banyak (MDOF). bisa saja ada dari kekakuan axial arah pergerakan transversal jika terdapat bracing namun tetap adanya asumsi lantai yg sangat kaku.

    maksudnya ingin diterapkan multi point constraint seperti pada element hingga? rangka batang (truss) yg kompleks seperti apa yg anda maksud sehingga modelingnya seperti itu, mungkin platform offshore.

    pertanyaan anda: "apakah sangat penting joint displacement pada analisa gempa?" sebelum menjawab sya menarik alur balik, joint displacement didapat dari modal combination (SRSS, CQC, etc), sedangkan modal combination merupakan gabungan kontribusi tiap mode shape yg terjadi, mode shape adalah ragam getar yg diakibatkan dari konfigurasi kekakuan dan massa yg ada pada struktur. mode shape pada analisa response spektrum diperlukan untuk menentukan besar dan arah gaya tiap tingkat. nah sekarang sudah diketahui asal awalnya serta keterkaitannya, dan sya bertanya balik apakah modal analysis itu bagi anda tidak penting pada analisa dinamis (gempa)?

    BalasHapus
  5. apakah anda sudah meninjau tahap paling awal dan penting yaitu matrik kekakuan dan massa dari element yg digunakan?
    =======
    Bapak ada benarnya juga, untuk di Matlab sendiri saya menyusun matriknya dari perkuliahan yang saya dapat dg referensi buku Logan, tapi untuk SAP sendiri saya belum ada referensi terang tentang penyusunan matriksnya, saya baca di CSI jujur saya sedikit bingung dg prinsip penyusunannya.

    analisa rangka batang (truss) yg kompleks hubungannya dengan prinsip shear building berada dimana?
    ======
    Mengenai ini ternyata saya baru dapat jg penjelasannya pak, ternyata shear building untuk penyederhanaan frame, makanya nanti pakai koefisien kekakuan untuk penysun matriknya. (inipun saya dapat dari penjelasan paper)

    rangka batang (truss) yg kompleks seperti apa yg anda maksud sehingga modelingnya seperti itu
    ======
    Arahnya ke penelitian pak, bukan ke struktur real. sejauh ini asumsi saya kalau kita membuat model yang berangkat dari analisa fem murni maka modelnya semakin mendekati real. (seperti di buku Logan)

    apakah modal analysis itu bagi anda tidak penting pada analisa dinamis (gempa)?
    ========
    tentu sangat penting pak.. maksud pertanyaan saya sebenarnya untuk memastikan keanehan output pada analisa SAP 2000 yang saya lakukan pak. entah kenapa, displacement pada 1 joint tidak mengeluarkan nilai, padahal kalau secara hitungan manual harusnya bisa. setelah saya mencoba trial & error, ternyata posisi brace mempengaruhi output dr nilai displacement tiap joint (ini hanya asumsi dari pengalaman saya pak).

    Salam,

    BalasHapus
  6. "untuk SAP sendiri saya belum ada referensi terang tentang penyusunan matriksnya, saya baca di CSI jujur saya sedikit bingung dg prinsip penyusunannya."

    bingung dimana? dari refference sudah kelihatan untuk matrik massa menggunakan lumped mass mengabaikan inersia massa. dan untuk kekakuan element frame juga sudah jelas, ada kekakuan lateral (EA) lentur (EI) dan torsi (GJ) dan pengaruh deformasi geser (As) , untuk pendekatan truss juga sudah sya jelaskan menggunakan end release lainnya dgn analysis option (ingnores rotational DOF's). program bikinan anda sudah sama belum? jangan langsung loncat ke hasil dan anda menyimpulkan sama, itu yg sya sebut hanya akan membingungkan. mirip membandingkan jus mangga dan jus nanas juga mirip/sama kalo cuman dilihat dari photo, "warna" nya.

    "ternyata saya baru dapat jg penjelasannya pak, ternyata shear building untuk penyederhanaan frame, makanya nanti pakai koefisien kekakuan untuk penysun matriknya."

    sebelumnya anda sudah mulai bicara model shear building dan merujuk buku referensi M. Paz (red. Structural Dynamics - Theory and Computation) namun dibelakang statement anda "ternyata" baru dapet itupun dari paper misterius yg ngga disebutin.

    "Arahnya ke penelitian pak, bukan ke struktur real. sejauh ini asumsi saya kalau kita membuat model yang berangkat dari analisa fem murni maka modelnya semakin mendekati real"

    dengan "real" apakah anda sudah bandingkan dgn hasil eksperiment? yg dimaksud "fem murni" untuk element truss (EA/L only) justru seharusnya hasilnya jauh dari real karena banyak faktor yg diabaikan diantaranya yg saya sebutkan diatas. model advanced untuk sambungan atau pertemuan elemen pada struktur dgn memasukan pengaruh kekakuannya terutama rotasi hubungan momen-kelengkungan agar mendekati real.

    "untuk memastikan keanehan output pada analisa SAP 2000 yang saya lakukan pak. entah kenapa, displacement pada 1 joint tidak mengeluarkan nilai, padahal kalau secara hitungan manual harusnya bisa"

    posting aja perhitungan manual anda serta input SAP biar ngga aneh sendiri saja.

    BalasHapus