pada analisa struktur non-linear beton bertulang seperti balok, kolom, pelat, dinding geser, pondasi ada berbagai macam pemodelan untuk baja tulangan diantaranya adalah dengan elemen truss. penggunaan model elemen tersebut dikarenakan kompatibilitas dengan elemen solid yg hanya mempunyai DOF's translasi, hal tersebut mempunyai kekurangan karena diabaikannya perilaku mengiris (dowel actions) dan akurasi terhadap pengekangan sengkang (ties confinement), jika digunakan elemen balok (beams) maka model akan menjadi lebih rumit perlu merapkan multi point constraint (MPC) untuk menghubungkan titik node elemen balok dengan titik elemen solid sekelilingnya dan diterapkan tiap pias pertemuannya.
.
.
untuk tingkat akurasi yg baik perlu model dengan elemen solid secara keseluruhan, yaitu tulangan pokok, sengkang, angkur, pelat baja penumpu maupun beton bertulang masif tersebut. konsekuensinya adalah kerumitan meshing dan peningkatan jumlah nodes jika bentuk dimodelkan lengkung ideal sempurna. penyederhanaan bentuk model dapat diterapkan dengan harapan tanpa mereduksi tingkat akurasi secara signifikan yaitu dengan cara equivalensi bentuk polygon segi banyak (8 sisi) untuk tulangan pokok dan bentuk persegi (4 sisi) untuk tulangan sengkang. mesh ditentukan tingkatan kasar namun dengan jenis elemen quadratic, pertemuan antara tulangan pokok dan lekukan sengkang sisi sudut dapat diterapkan terikat ideal atau adanya kontak sliding dengan atau tanpa gesekan.
.
.
.
dalam hal ini sya menggunakan bentuk poligon dengan delapan sisi, dikarenakan pemodelan pada software CAD biasanya ditentukan berdasarkan input data masukan berupa radius maka akurasi luasan akan berkurang, perlu modifikasi faktor pengali agar didapat luasan yg sama sebanding dengan luasan lingkaran ideal. sedangkan dimensi pesegi tulangan sengkang didapat dari akar luasan lingkaran tersebut.
.
.
.
terlihat penyederhanaan tersebut mencukupi (reliable) dan memungkinkan (solveable) baik itu untuk mesher dan solver FE yg digunakan. dapat memodelkan konfigurasi tulangan tertanam beserta tekukannya yg cukup rumit tanpa mengabaikan tegangan 3D tiga dimensi (triaxial stress) yg kompleks dan aksi pengekangan (confinement), lentur pada tekukan serta aksi geser iris (dowel)
.
(sumber: Paulay et al, 1974)
.
terlihat dari hasil penelitian Kwan (2010) pada uji balok tinggi dibawah ini, kontribusi perilaku dowel menambahkan tingkat daktilitas dan juga berbeda sekitar 10% lebih dibandingkan tanpa tinjauan aksi perilaku dowel.
(sumber: Kwan et al, 2010)
.
(sumber: Cavagnis, 2017))
.
melihat grafik diatas dari Cavagnis & Muttoni et al : cukup menarik (setiap kontribusi mekanisme tahanan geser ditampilkan) dan menjadikan perlu perhatian study lanjut pada balok beton tanpa tulangan sengkang,
- pada kebanyakan kasus kontribusi aksi strut tahanan keatas (Vq - warna abu-abu) dan aksi kait butiran agregate interlock (Vagg - warna biru tua) mendominasi kapasitas kuat geser keseluruhan
- pada model yg diuji (kebanyakan) kontribusi aksi lengkung arch action dari bagian tekan (Vc - warna orange) cukup kecil karena kondisi sudah retak.
- beberapa kasus, kontribusi perilaku dowel (Vdc+Vdt - warna merah dan hijau) lebih besar aksi lengkung arch action dari bagian tekan (Vc - warna orange).
- kapasitas geser dari kontribusi perilaku gesekan kait butiran aggregate interlock (Vagg - warna biru tua) cukup mendominasi pada kebanyakan kasus.
- pada beberapa kasus, kontribusi kuat tarik sisa (Vrs - warna biru muda) sama atau lebih kecil dari kontribusi perilaku dowel (Vdc+Vdt - warna merah dan hijau)
0 komentar:
Posting Komentar