Balok beton bertulang bentuk T atau L (
Tee Beams) kenyataanya pasti dijumpai pada struktur portal beton bertulang. Pada tinjauan analisa struktur portal dapat ditinjau sebagai balok persegi biasa dengan arti diabaikan perilaku komposit balok dgn pelat/slab, namun ada beberapa keadaan khusus yaitu pada analisa struktur slab itu sendiri terutama
two-ways slabs dengan balok sekunder atau
ribbed slabs. Pemodelan yang paling mendekati eksak adalah dengan element
frame untuk balok dan element
shell untuk pelat slab, sedangkan untuk peyederhanaan digunakan balok persegi ekivalensi terhadap tinjauan lendutan.
Ditinjau balok T dengan:
Beton,
f'c = 27.58 MPa
Ec = 24855.58 MPa
Lebar,
Bflens = 150 cm
Tslab = 15 cm
Bweb = 40 cm
Hbeam = 60 cm
Inersia penampang,
Ibeam = 0.0446 m^4
Kantilever bentang,
Lspan = 4.00 m
Beban terpusat ujung,
Pz = -100 kN.
Momen tumpuan yg terjadi,
Mfix = -400 kN.m
Lendutan,
Dz = ((100*4.0^3)/(3*24855.58*10^3*0.0125))*1000= -6.86 mm.
Perilaku komposit antara element frame dgn shell dilakukan dengan penempatan element
rigid links (element penghubung dgn kekakuan tak terhingga) atau penerapan fungsi
Constraints.
Lendutan yang terjadi pada kedua element tersebut bekerja bersama-sama.
Bending moment,
Mmaks = -146.03 kN.m (sebesar 36.05% Momen aktual)
Axial force,
Fmax = -670.84 kN (tekan)
Momen total aktual yang terjadi,
Mreal = -146.03+(-670.84*0.375) = -397.60 kN.m dengan arti selisih hanya 0.6% (
match).
Walau hasil perhitungan momen terlihat sama atau selisih kecil sekali namun hasil analisa terhadap peninjauan defleksi yg terjadi cukup besar perbedaannya ??? defleksi maksimal yg terjadi pd model element shell adalah sebesar 5.01 mm.
Kelanjutannya pemodelan balok dengan ekivalensi dan pemodelan balok T dengan element shell tinjauan tegangan yg terjadi, berikut pandangan kelebihan dan kekurangan beberapa pemodelan tsb.
Tegangan yang terjadi
Tinjauan balok T, Teg = (400/0.0318)/1000 = 12.579 N/mm2
Tinjauan balok komposit, TegF = (670.84/(0.4*0.6))/1000 = 2.795 N/mm2
TegM = (146.03/(1/6*0.4*0.6^2))/1000 = 6.084 N/mm2
TegTot = 2.795+6.084 = 8.879 N/mm2
Tinjauan Element Shell, Teg =30.341 N/mm2 @ support
Teg = 13.887 N/mm2 @ 18.52 mm from support.
Pemodelan dgn element eqivalensi tinggi balok ??? dokumen blum ktmu :) ntar lagi... sekilas terlihat paling efektif.
Dari berbagai pemodelan diatas yg paling mudah adalah dgn element frame 1D dikarenakan jika menggunakan element
shell akan kurang akurat hasilnya terutama akibat konsentrasi tegangan dan juga pada keadaan penampang yang menerima torsi.
... to be continue