sya terkadang juga mengulas tulisan lama seperti judul diatas, tentunya ada sebab yg mana tulisan awal diselesaikan dengan SAP2000, kelanjutan berikutnya cara analitis atau grafis dan yg saat ini dengan OpenSees program bantu NextFEM Designer yg sudah beberapa kali sya gunakan juga pada beberapa postingan terdahulu. Project tersebut terlihat unik karena merupakan kombinasi atau campuran antara closed komersil dan free/opensource, program analisa struktur penuh berikut GUI interfaces diberikan secara cuma-cuma dan bebas sedangkan modul desain adalah komersil. Penggunaan OOFEM sebagai internal dan default solver memungkinkan dukungan analisa struktur yg luas dan kompleks: statis, dinamis (Response Spectrum & Time History), linear dan nonlinear (geometri & material). Solver elemen hingga OpenSees dan CalculiX juga dapat digunakan langsung namun belum didukung secara penuh untuk semua feature. Pembuat atau developer berasal dan bertempat di Eropa tepatnya Itali, sehingga modul desain yg ada hanya untuk negara-negara tersebut, agak disayangkan memang untuk peraturan Amerika belum tersedia. Kekurangan tersebut terlihat dapat ditutupi dengan adanya feature untuk verifikasi, namun prosedur desain elemen harus dibuat sendiri oleh pengguna dengan bahasa pemrograman khusus yg disediakan.
.
.
.
pre/post-processor tersebut akan sangat berguna untuk pembelajaran maupun desain terbangun skala kecil menengah, dapat juga untuk keperluan penelitian karena kapabilitas
solver yg sudah
advanced. Model perlu disimpan dalam
format Tcl (
OpenSees) atau In (
OOFEM) dan kemudian dilakukan
editing atau perubahan sesuai keperluan dan tujuan. Jika untuk analisa linear elastis biasa jenis statis dan dinamis untuk tujuan desain seperti umumnya kemampuan
SAP2000,
STAAD.Pro atau
SpaceGass sebagai alternatif pilihan lisensi komersil terjangkau ada
Real3D Analysis dari Computations & Graphics Inc. (Colorado, US) yg sudah termasuk modul desain beton dan baja standar peraturan negaranya. Sya memang sudah agak lama sejak dikantor dulu mencari pilihan selain SAP2000, hal ini disebabkan saat pemodelan elemen struktural program terasa berat pada grafis dan
update atau
refresh tampilan padahal sudah menggunakan
VGA card, namun versi belakangan terakhir sudah ada perbaikan untuk itu. Program bantu elemen hingga untuk desain struktura; seperti
NextFEM Designer dan
Real3D Analysis keduanya cukup menarik karena grafis yg berjalan cukup cepat atau dapat sangat cepat jika dibandingkan
SAP2000 saat itu, sehingga pemodelan komponeen struktural secara grafis tiga dimensi yg rumit akan berjalan lancar. Jika untuk tujuan komersil dan pekerjaan profesional sebagai alternatif pilihan maka program bantu Real3D mempunyai kelebihan karena sudah diakui dinegaranya dan terdaftar pada organisasi resmi AISC mungkin sejak bulan Januari 2003 (
link) evaluasi dan verifikasi secara mandiri dan lebih dalam diperlukan jika ini menyangkut keputusan serius dalam migrasi.
.
.
pada program bantu analisa struktur tersebut disediakan juga distribusi beban lantai (floor loads) satu dan dua arah, namun untuk solver OpenSees secara default akan diterapkan sebagai beban titik atau terpusat equivalent jika menggunakan balok jenis Timoshenko sehingga perlu pembagian mesh yg cukup. Hal tersebut disebabakan elemen balok jenis Timoshenko tidak mendukung beban berata, sedangkan hasil berikutnya menggunakan jenis elasticBeamColumn dapat langsung sesuai tanpa selisih perbedaan dengan hasil SAP2000. Memang sebaiknya untuk solver OpenSees menggunakan jenis elemen balok tersebut, walau deformasi geser diabaikan namun beban lantai dan juga efek P-Delta dapat digunakan.
.
.
.
(hasil OpenSees balok jenis ElasticTimoshenkoBeam)
.
.
.
(hasil OpenSees balok jenis elasticBeamColumn)
.
.
dikarenakan pembagian elemen atau mesh sebanyak empat buah jenis balok elasticTimoshenkoBeam masih menunjukan selisih maka dibuat menjadi delapan bagian, terlihat hasilnya sudah cukup mendekati. Secara umum atau keseluruhan perbandingan, hasil OpenSees adalah hampir sama atau sedikit lebih besar dibandingkan dengan SAP2000, namun masih dibawah hasil model elemen pelat dan balok eksenstris.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
pada kasus 6 dimana salah satu sisi tepian tidak ada balok. hasil SAP2000 menunjukan penyimpangan sedangkan NextFEM Designer tidak mampu untuk keadaan ini. Pemodelan langsung dengan adanya elemen pelat diperlukan, berikut hasil dengan pembagian mesh sebanyak 8 buah dan 16 buah pada kedua arah lebar.
.
.
.
.
.
.
perlu dibandingkan juga dengan model elemen pelat namun tanpa eksenstris balok meshing yg digunakan sebanyak 8 sampai 16 bagian tiap sisi, kemudian hasilnya dibuat tabel perbandingan. Penghalusan mesh tersebut ditujukan untuk meningkatkan ketelitian hasil perhitungan terutama pada gaya geser elemen balok yg menunjukkan perbedaan hasil yg signifikan. Selain itu juga untuk tujuan ketelitian hasil pada elemen pelat itu sendiri.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
hasil OpenSees menunjukkan hasil kontur kurang halus pada transisinya saat digunakan kombinasi elemen pelat quad dan tria walau secra nilai momen positif maksimum adalah sesuai dan mendekati, berikut hasil solver OOFEM sebagai pembanding.
.
.
.
.
berdasarkan banyak tinjauan, khusus untuk penggunaan OpenSees sebagai solver pada NextFEM Designer sebaiknya dipilih atau ditentukan elemen eleasticBeamColumn karena dengan hanya empat bagian saja sudah memenuhi pada hasil distribusi beban lantai dua arah berbagai keadaan. Balok jenis Timoshenko masih dapat digunakan jika pembagian elemen atau meshing setidaknya ada 8 bagian dan sebaiknya 16 bagian disebabakan akibat konversi menjadi beban titik terpusat oleh pre-processor. Karena elemen tersebut mengabaikan deformasi geser maka tidak tepat digunakan pada geometri dengan rasio bentangan dengan tinggi balok yg bernilai kecil, perlu menyesuaikan untuk kondisi ini dengan penggunaan balok Timoshenko hanya pada area tersebut. Jika terdapat salah satu tepian sisi tanpa balok digunakan manual dengan penentuan beban merata langsung pada elemen balok. Pemodelan dengan adanya elemen pelat direkomendasikan agar lebih teliti, misal adanya balok sekunder pembagi panel, beban lajur atau terkonsentrasi sembarang, getaran lantai, dll.
.
