Senin, 13 November 2017

gaya rencana minimum untuk balok sloof

balok sloof atau lainnya biasa disebut tie-beam dan ground-beam/grade beam merupakan balok yg terdapat pada struktur bawah (sub-structure) tertanam dibawah permukaan tanah, berfungsi utama untuk menerima beban dinding (jika ada), mengikat antar pondasi dan kolom akibat gaya lateral serta lainnya adalah untuk meratakan beban ke pondasi. akibat beban dinding dapat diketahui kebutuhan dimensi dan penulangan secara langsung, begitupula kombinasi dengan beban lainnya seperti gempa. adanya gaya lateral menjadikan balok berfungsi sebagai pengikat sehingga diperlukan tulangan tarik yg kebutuhannya sesuai gaya tarik ultimit yg bekerja. desain pondasi (dimensi tapak atau jumlah pancang) perlu direncanakan secara proporsional sesuai gaya yg bekerja untuk mencapai penuruan seragam dan menghindari perbedaan penurunan yg berlebih, namun ini tidaklah mudah dicapai karena adanya dua peninjauan beban rencana yaitu kombinasi beban tetap (D+L) dan sementara (D+L+E/W) selain penyebab tsb adalah perbedaan kedalaman tanah keras dan non-homogenitas tanah dibawahnya dan lainnya faktor kemudahan pelaksanaan misal dimensi tiang pancang  yg disamakan.





(source: Fleming, 2002)

permasalahan terakhir hubungannya dengan gaya internal akibat perbedaan penurunan pondasi (differential settlement) karena tingkat ketidakpastian diatas maka sebaiknya sub-structure direncanakan secara over-design dan ini sudah sesuai dengan peraturan desain yg menentukan tetap dalam kondisi elastis. adapun nilai batasan perbedaan penurunan untuk struktur umumnya berkisar antara L/200 sampai L/600. sedangkan penurunan pondasi itu sendiri disebabkan oleh penurunan segera, konsolidasi utama dan sekunder. perbedaan penurunan adalah selisih penurunan dari dua buah titik kolom pondasi yg ditinjau.



(source: University of Melbourne - Geomechanics Text)




diatas adalah hasil penelitian hubungan grafik antara nilai perbedaan penurunan maksimum dgn nilai distorsi sudut maksimum.

berikut hasil perhitungan dan penelitian perbedaan penurunan pondasi dari salah satu gedung di Jepang,



(source: Aoki et al, 1993)





rujukan pustaka (1),



(source: Ricerri et al, 1985)



(source: Skempton et al, 1974)



(source: Bjerrum, 1963 & Mayerhof, 1979)

rujukan pustaka (2),



(source: Fleming, 2002)

.



.




(source: Fleming, 2002)

.

rujukan pustaka (3),



(source: Sowers, 1962)



(source: Bjerrum, 1963)

rujukan pustaka (4),



(source: USACE, 1994)

rujukan pustaka (5) khusus struktur atas tangki baja,



(*1ft = 0.3048m)

(source: API 653, 1995)

Berikut ini ditinjau gaya rencana balok sloof serta estimasi awal kebutuhan dimensi tinjauan kegagalan geser, dimensi kolom diambil 30x30cm dgn tinggi 1.0m, gaya reaksi pada kolom tidak diperhitungkan.





hasil analisa struktur (1),








hasil analisa struktur (2),

.
.
.
.




.



.



.



.

perbandingan dengan hasil analisa struktur hanya terhadap beban gravitasi saja,

.
.
.
.


masalah penurunan dan pergerakan pondasi merupakan spesifik dari Geoteknik namun perencana struktural perlu mengetahui hubungan keadaan tersebut dengan struktur diatasnya, pada desain struktur bangunan tinggi atau bentang panjang dilakukan oleh bagian perencana  yg berbeda, pengetahuan dasar akan perkiraan awal dari perilaku pondasi dan tanah akan berguna dalam mendesain struktur atasnya.

Selasa, 07 November 2017

beberapa jenis material FE tingkat lanjut



.


.

pada postingan sebelumnya sya telah membahas test-case material dengan kemampuan terbatas (nonlinear) jenis Modified Mohr Coulomb. Belakangan ini sedang dikembangkan integrasi CalculiX dengan MFRONT yg mana ini adalah project opensource dari CEA & EDF di Perancis.



(sumber TFEL @ SourceForge)

Banyak jenis material FE tingkat lanjut dengan MFRONT yg telah di implementasikan pada program FE CalculiX, dalam hal ini sya hanya beberapa saja yaitu untuk tujuan pemodelan elemen beton bertulang dan interaksi dgn tanah.




.




.




.




.




.




.

sebenarnya parameter nonlinearitas material didapat dari hasil laboratorium dgn cara back-calculation atau kalibrasi dan benchmark untuk sample sederhana terlebih dahulu sebelum diterapkan pada model FE yg kompleks, seperti flowchart dibawah ini dalam mencari nilai internal friction angle (phi) dan cohesion (k) untuk material FE nonlinear model Mohr-Coulomb.



(sumber: Wu et al, 2012)

namun untuk keperluan awal study parameter terhadap sensitifitas perilaku keseluruhan dapat digunakan dari pustaka sejenis. MFRONT ditujukan untuk study material FE metode penerapan nerdasarkan user-defined maka bersifat general biasa digunakan oleh jurusan Material Engineering untuk mempelajari berbagai macam perilaku material, beberapa implementasi  sudah dibuat oleh perorangan seperti tertera pada template data blok masukan. Rujukan pustaka asli yg digunakan biasanya sama dengan software FE lain material sejenis walau ini terlihat tidak sama persis, maka dalam hal ini sya merujuk dokumentasi OOFEM (Patzak, 2016) sebagai berikut:




.




.




.

atau dapat dari rujukan dokumentasi Code_Aster, sebagai berikut:

Dokumentasi original authors papers (8p.) hasil disertasi doktor (1984),




Beberapa nilai yg digunakan dari berbagai rujukan pustaka lain sebagai nilai kisaran (*require updates periodically),

.



(source: Ghavamian, 1999)
.
.

.





(source:  Chiruta, 2014)

.



(source:  Niroomandi et al, 2017)

.



(sumber: Venturini et al, 2013)

.



(source: Pituba et al, 2012)





(source: Oudni et al, 2016)





(source: Goraya et al, 2016)

.

.

(source: Mazars et al, 2014)
.

.

(source: Mazars et al, 2017)
.

.

(source: Salazar et al, 2018)
.

(source: Davenne et al, 2023)
.

(source: Lazzarino et al, 2018)
.

(source: Öztekin et al, 2016)
.

(source: Ahmad et al, 2023)
.

(source: La Borderie et al, 1999)
.

.

(source: Gangnant, 2016)
.

(source: Silbermann & Nagel, 2023)
.

(source: Deng & Nagel, 2021)
.

(source: Yoshida et al, 2013)
.

(source: Toros, 2016)
.

(source: Suchocki, 2022)
.



(source: Janezwenki et al, 2012)

.



(source: Wang, 2016)




k*, C, Qs, Qo units are in MPa, except E in GPa
(source: Yeo et al, 2009)





Distribusi integrasi CalculiX dengan Mfront ( Brzegowy, 2017)




.

saat di test awal di PC sya Win7 32bit,


.



Tidak tampil menu CCX seperti biasanya dan menyampaikan bahwa file executable tidak kompatible, jadi meminta sya upgrade OS Win jadi 64bit

... to be continue.