saat ini sya ingin sedikit mengulas tentang kegunaan pemodelan FE ulang sebagai pembelajaran dan latihan. Model FE yg digunakan adalah permasalahan struktur baja terutama mengenai sambungan berasal dari jurnal yg ada dan dapat diakses bebas. Maksud dari hal tersebut bukannya mencari sesuatu yg sudah diketahui, namun selain mengetahui lingkup masalah dan kesimpulan dari jurnal tersebut keadaan lainnya adalah diperlukan untuk kondisi lain pengaruh variable tertentu misal geometri dan pembebanan (parametric study). Setiap program FE mempunyai kemampuan yg berbeda dan biasanya dalam hal meshing, dan nonlinearitas material selain itu pemilihan penggunaan element shell atau solid, model las, baut dll. Hal tersebut yg kemungkinan menjadikan perbedaan yg dapat berguna untuk pembelajaran atau latihan, pemahaman dan olah kemampuan karena dituntut untuk remodeling CAD dan meshing serta review ulang (pararel checking) atau perbaikan (refined models) misal dikarenakan model sebelumnya yg ada terlihat kurang teliti dan penyederhanaan beberapa keadaan.
.
(source : Jon K. Lindsey, HNTB (Kansas City) and LUSAS, 200x)
.
Dalam simulasi atau pemodelan elemen hingga diperlukan beberapa tahap dan yg paling awal serta utama adalah definisi geometry(CAD) dan pembagian pias (meshing) selanjutnya penetapan material dan kondisi batas (beban. tumpuan, kontak). Berikut beberapa jurnal dalam format PDF yg terlihat cukup menarik untuk dilakukan pemodelan ulang untuk tujuan latihan atau pembelajaran tersebut. Sekalian juga dibuat sebagai daftar bahan bacaan mengenai struktur baja kuhusunya pada sambungan.
untuk tingkatan kerumitan model sederhana sampai menengah, sya biasanya dalam modeling CAD dan meshing automatis tetrahedral serta dasar penerapan masalah serta proses running solver sampai selesai membutuhkan waktu kurang dari satu jam. Namun kali ini meshing yg akan dicapai adalah jenis hexahedral sehingga diperkirakan membutuhkan waktu lebih pada tahap awal. Meshing jenis hexahedral mempunyai kelebihan dibanding tetrahedral otomatis yaitu pada komponen tipis hubungannya dengan penentuan jumlah pias elemen pada ketebalan.
- Finite Element Analysis of Structural Steelwork Beam to Column Bolted Connections, Jim Butterworth (1999) link
- A Refined Finite Element Model for Tee-stub and End-plate Steel Connections, O. Bursi, J. P. Jaspart (1995) link
- Critical Stress Assessment In Angle To Gusset Plate Bolted Connection By Simplified Fem Modelling, W. Siekierski (2009) link
- Analysis of Gusset Plate of Contemporary Bridge Truss Girder, Wojciech Siekierski (2016) link
- Stability of Extended Shear Tab Connections, B. Victoria, D. Robert , and C. Logan (2017) link
- Analytical Studies of Full-scale Steel T-stub Connections Using Delicate 3D Finite Element Methods, Jong Wan HU, Dong Keon KIM, Roberto T. LEON and Eunsoo CHOI (2011) link
- Predicting yielding of gusset plates in seismic frames using finite element modelling, D. Court-Patience & M.R. Garnich (2020) link
- Shear Behavior of Panel Zone Considering Axial Force for Flanged Cruciform Columns, Sarfarazi, S., Saffari, H. and Fakhraddini, A. (2020) link
- Damage Evaluation of T-Stub Connected to Hollow Section Column Using Blind Bolts under Tension, Xin Bu, Shixiang Xiao, Zhanjing Wu, Xiaolu Li and Xinwu Wang (2023) link
- A Study on the Application of Two Different Material Constitutive Models Used in the FE Simulation of the Cyclic Plastic Behavior of a Steel Beam-Column T-Stub Connection. Wei Wang , Chenchen Zhang , Zeshen Li , and Xuehong Gan (2021) link
- Seismic performance of box-plate, box-plate with UNP, box-plate with L-plate and ordinary rigid beam-to-column moment connections , A. Shishegaran , A. Amiri, M. A. Jafari (2018) link
- Elastic Web Buckling Stress and Ultimate Strength of H-Section Beams Dominated by Web Buckling, Jiaxing Ma, Tao Wang , Yinhui Wang, and Kikuo Ikarashi (2020) link
- Bolted Connection of an End-Plate Cantilever Beam: The Distribution of Operating Force, Simon Oman, Marko Nagode (2017) link
- Simulating the Structural Response of a Preloaded Bolted Joint, Norman F. Knight, Jr, Dawn R. Phillips, Ivatury S. Raju (2008) link
- Performance of extended end-plate bolted connections subjected to static and blast-like loads, Ahmed A. Osman & Sherif A. Mourad (2021) link
- Finite-Element Analysis of High-Strength Steel Extended End-Plate Connections under Cyclic Loading, Tao Lin, Zhan Wang, Fangxin Hu, Peng Wang (2022) link
- Hysteresis Envelope Model of Double Extended End-Plate Bolted Beam-to-Column Joint, Paulina Krolo and Davor Grandić (2021) link
- Experimental Test of Circular Hollow Sections Solid Flanged Splice, Ahmed M.Ibrahim, Tamer H.Radwan, Sherif A.Ibrahim, Abdelrahim K.Dessouki (2020) link
- A Review of the T-Stub Components for the Analysis of Bolted Moment Joints, Giovani Jesus Berrospi Aquino, Ana María Gómez Amador, Jorge Hernan Alencastre Miranda, and Juan José Jiménez de Cisneros Fonfría (2021) link
- Numerical Study on Ultimate Behaviour of Bolted End-Plate Steel Connections, R. E. S. Ismail, A.S. Fahmy, A. M. Khalifa. Y. M. Mohamed (2015) link
- Numerical Study on the Behaviour of Reduced Beam Section Presence in Rectangular Concrete Filled Tubes Connection, A R Amalia,, B Suswanto, H Kristijanto , D Irawan (2017) link
- The Guidelines for Modelling the Preloading Bolts in the Structural Connection Using Finite Element Methods, Paulina Krolo, Davor Grandić, and Mladen Bulić (2016) link
- Seismic Behavior of Extended End-Plate Connections Subjected to Cyclic Loading on the Top-Side of the Column, Liang Luo, Jiangui Qin, Dongzhuo Zhao and Zhiwei Wu (2020) link
- Non-Linear Analysis of Bolted Extended End-Plate Steel Beam-To Column Connection, Cut Ainul Mardziah Amir, Redzuan Abdullah (2016) link
- Bolt Pre-tension Effect on Performance of Bolted Extended End-plate Moment Connections under Cyclic Loading, H. Noferesti, M. Gerami (2022) link
- Effect of prying action forces on design method of rigid bolted connections with circular end plate, Mohammad Reza Farajpour (2017) link
- Load–deflection behavior of thin-walled plates with multiple bolts in shearing, Y.C. He,Y.C.Wang (2012) link
- Seismic Performance of an Exterior Joint between a Square Steel Tube Column and an H-Shape Steel Beam, Yongle Lin, Xinwu Wang, Jian Gong, Shuren Wang, Haisu Sun and Huanhuan Liu (2023) link
- Experimental and Numerical Study on Cold-formed Steel Built-up Box Beams, Bunya Chea, Taweep Chaisomphob, Wasan Patwichaichote, Eiki Yamaguchi (2017) link
- Nonlinear Finite Element Analysis to Evaluate Lateral Torsional Buckling Moment of Elliptical Cellular Steel Beams, Kitjapat Phuvoravana and Phattaraphong Ponsornb (2017) link
- Behavior of Extended End-Plate Steel Beam to Column Connections, Kamal Al Fakih, Siew Choo Chin and Shu Ing Doh (2018) link
- Numerical Analysis of Hybrid Steel Beams with Trapezoidal Corrugated Web Nonwelded Inclined Folds, Yasir M. Alharthi , Ibrahim A. Sharaky , and Ahmed S. Elamary (2021) link
- Connection of a Steel Column Base Plate: Mechanical Behavior and Stiffening Effects, Benyelles Chemseddine Mehdi, Nadir Boumechra, Abdelghani Missoum, Abdelhamid Bouchaïr (2023) link
- Determination of the base plate stiffness and strength of steel storage racks, Benoit P. Gilbert, Kim J.R. Rasmussen (2011) link
- Analytical Approach of Anchor Rod Stiffness and Steel Base-Plate Calculation under Tension, Tsavdaridis, KD, Shaheen, M, Baniotopoulos, C et al. (2016) link
- Studying the Behaviour of Base Plates with High Degree of Rigidity, M. R. Shafieifar & S. V. Khonsari (2012) link
- Analytical and experimental studies on the seismic response of steel column bases, Fahmy Mohamed, Stojadinovit Boiidar, Goel Subhash C. (1999) link
- Finite Element Analysis Of Plastic Bending Of Cold-Formed Rectangular Hollow Section Beams, Tim Wilkinson, Gregory J. Hancock (1999) link
- Numerical Analysis of Square Hollow Column-Beam Connections by Abaqus, Moussa Twizere, Kıvanç Taşkin (2021) link
- Numerical Model for Analysis of Compact and Slender Hybrid Steel Beams Subjected to Bending, Caroline Martins Calistoa,, Ana Lydia Reis de Castro e Silva, Rodrigo Barreto Caldas, Hermes Carvalho (2023) link
- Flexural Capacity of Locally Buckled Steel I-Beams Under Moment Gradient, Amin Mohebkhah1, Behrouz Chegeni (2013) link
- Spatial Numerical Simulation of Locally Corroded Steel Plate Girder with Various End Panels, Nauman Khurram, Usman Akmal, Fatima Azhar, Abdelatif Salmi, Asif Hameed, Hiroshi Tamura, and Abdullah Mohamed (2022) link
- Linear and Nonlinear Buckling and Post Buckling Analysis of a Bar with the Influence of Imperfections, Stipica Novoselac, Todor Ergić, Pavo Baličević (2012) link
- Buckling Analysis of Cruciform Column using Universal Beam Section, Anis Saggaff, Shek Poi Ngian , Mahmood Md Tahir , Arizu Sulaiman , Wong Kah Leong (2007) link
- Buckling, Post-Buckling and Strength of Cruciform Columns, P.B. Dinis, D. Camotim (2011) link
- Global Buckling Investigation of the Flanged Cruciform H-shapes Columns (FCHCs), Linfeng Lu, Di Wang, Zifan Dai, Tengfei Luo, Songlin Ding and Hanlin Hao (2021) link
- Behaviour, Finite Element Modelling and Design of Cruciform Section Steel Columns, Behnam Behzadi-Sofiani, Leroy Gardner∗, M. Ahmer Wadee (2022) link
- Exposed Column-Base Plate Connections Bending About Weak Axis: I. Numerical Parametric Study, Dae-Yong Lee1, Subhash C. Goel and Bozidar Stojadinovic (2008) link
- Studying Bolt Force Distribution in Ultra-Large Capacity End-Plate Connections, A.A. Ramzi, I.M. El Aghoury, S.M. Ibrahim & A.I. El-Serwi (2019) link
- Numerical Analysis of Initially Imperfect Pretensioned Bolted Connections, Mostafa Nour Eldin M. Abdallah, Emad Salem, Sherif M. Ibrahim, Abdelrahim K.Dessouki (2021) link
- Assessment of Rotational Stiffness for Metallic Hinged Base Plates under Axial Loads and Moments, Mahmoud T. Nawar, Ehab B. Matar, Hassan M. Maaly, Ahmed G. Alaaser, Ayman El-Zohairy (2021) link
- Rotational Stiffness Investigation and Parametric Analysis of a Novel Assembled Joint in Lattice Shells; Jianshe Xu, Yazhi Zhu, Jin Wu, Jin Lu, Qian Zhang, Wei Wang (2024) link
salah satu jurnal atau paper diatas dari Jim Butterworth di tahun 1999 menggunakan software LUSAS yg membuat ketertarikan sya pertama kali terhadap aplikasi metode elemen hingga tingkat lanjut untuk tinjauan kapasitas dan mempelajari perilaku sambungan baja. Sya anggap wah banget dulu, karena terlihat sudah dapat mewakilkan uji fisik laboratorium dengan hasil cukup baik. Hanya sekilas saja saat itu karena sya masih dalam tahap awal mengenal dan mempelajari SAP90 yg terbatas pada masalah elastik linear, balok, pelat, pegas. statis dan dinamis response spektrum atau time history.
.
.
cerita berbeda ketika sya selesai study dan mulai bekerja di biro konsultan perencana, kantor tempat sya bekerja hanya mengenal dan menggunakan SAP2000/ETABS, banyak kantor lain juga sama, sedangkan beberapa rekan di oil dan offshore membicarakan STAAD dan SACS, atau rekan geoteknik dengan Plaxis. Tidak ada satupun yg mengenal atau membicarakan LUSAS ataupun sejenisnya seperti Ansys atau Abaqus. Pernah ada diskusi atau obrolan lain ini karena harga licensi nya yg tinggi bisa puluhan kali lipat dibanding SAP2000,, sedangkan penggunaannya minim kurang dalam keseharian aplikasi pekerjaan. Hal tersebut menjadikan sya kurang tertarik untuk lanjut, beruntunglah sya bertemu software sejenis dari komunitas opensource seperti CalculiX, Code_Aster dan OpenSees. Diantara ketiga software tersebut yang sya pilih adalah CalculiX karena pertimbangan dokumentasi, pre-post processor dan kemampuan solver. Data masukan dalam format Abaqus serta plot model dan hasil juga mirip dengan saya sebelumnya menggunakan SAP90, kecuali pre procesor pada modeling dan meshing yg mana CalculiX terlihat jauh lebih baik. Belakangan juga tersedia untuk kebutuhan itu seperti Salome CAE, PrePoMax, FreeCAD dan Mecway. pengguna dapat bebas memilih pre-post proceesor yg disukai sesuai keinginan.
.
.
pada periode awal software elemen hingga kelihatannya sedikit atau belum adanya kemampuan menghubungkan mesh yg tidak sebanding (non-comformal) dengan constraint jenis bonded atau tie. Sehinga model komponen disederhanakan misal dihilangkannya takikan (root) pada sudut penampang profil baja rolled. Saat ini hal tersebut terlihat sudah bukan masalah, penggunan constraint cukup reliable hasilnya bahkan ada jenis tertentu seperti contact jenis tied pada CalculiX menghasilkan penyaluran ideal sebanding dengan mesh yg menerus. Hal tersebut tentunya berdampak besar terhadap cara pemodelan komponen pada CAD dan meshing yg dapat dibuat terpisah, perubahan dapat cepat ditempuh tanpa pengaruh dari komponen lain yg terhubung. Kerumitan model las juga biasanya diabaikan, yg mana saat ini dapat cukup mudah diperhitungkan dengan dibuat pada model. Hal tersebut tentunya akan cukup berpengaruh pada model jenis sambungan bolted end-plate hungannya dengan jarak lengan momen pelat yg diperhitungkan. Baut juga ada yg hanya dimodelkan dengan elemen 1D balok sehingga interaksinya kurang dapat mewakilkan keadaan sesungguhnya. Walau ada cukup banyak penyederhaan namun hasil perilaku keseluruhan beserta kapasitas yg didapat terlihat sudah cukup mewakilkan saat dilakukan perbandingan dengan hasil uji laboratorium.
,
.
kelihatannya akan cukup banyak gambar jika semua artikel diatas hanya pada satu posting, jadi diperlukan pemisahan. Disini mungkin sya hanya menampilkan beberapa prinsip meshing hexahedral metode extrusion, serta pemodelan las dan meshing tetrahedral yg kemudian nantinya akan dihubungkan dengan oonstraint.
.
.
