model material pada diagram interaksi kolom beton bertulang

.

.

program analisa penampang beton bertulang dan baja komposit saat ini menyediakan banyak pilihan pada pemodelan material untuk beton dan baja tulangan, yg paling sederhana dan biasa digunakan pada cara analitis perhitungan tangan adalah blok beton pesegi Whitney dan elasto plastis ideal mengabaikan strain hardening. Model tingkat lanjut seperti blok beton parabolik, kuat tarik beton  dan multilinear baja dapat digunakan, pengguna cukup mudah hanya dengan menentukan beberapa parameter tambahan untuk model material tersebut. Program dengan feature advanced tersebut diantaranya adalah ETABS/SAP2000, OpenSees, Response 2000, spColumn, CSiCol, dll. Diatas adalah contoh perbandingan plot diagram interaksi kolom cara analitis dan hasil keluaran Response 2000 pada kondisi kuat nominal belum termasuk faktor reduksi kekuatan.

.

.

hasil dibawah adalah model material baja tulangan dengan mengabakan strain hardening, terlihat hasilnya hampir sama dengan analitis pada kondisi rasio tekan kecil sampai kondisi tarik dominan. Pada kondisi dominan tekan terdapat perbedaan model beton blok pesegi Whitney dengan model parabolik. Dilampirkan juga plot grafik diagram interaksi hasil anlitis untuk kuat nominal dan kuat rencana yg sya ambil dari buku ajar beton bertulang.

.

.

.

.

(source: Ali Asroni, 2010)

.

program Response 2000 mempunyai kekurangan untuk analisa kolom beton karena keterbatasannya pada kondisi Biaxial walau untuk kolom pesegi dengan tulangan merata kedua sisi sudah cukup dengan pendekatan dari Bresler dan Parme. Program bantu lain seperti OpenSees atau lainnya diperlukan untuk kondisi biaksial dan juga baja komposit, data masukan dan hasil ditunjukan sebagai berikut.

.

.

.

.

.

sya ada yg terlewat pada saat menentukan regangan beton ultimit diatas, seharusnya bernilai 0.003 jika mengikuti peraturan negara Indonesia dan Amerika. Nilai default sebesar 0.0035 biasa digunakan pada peraturan negara Eropa.

.

.

.

biasanya program analisa penampang beton bertulang dan komposit dengan material nonlinear menyediakan keluaaran grafik hubungan momen kurvatur, dapat berguna untuk mengetahui tingkat daktilitas pengaruh rasio beban aksial tekan seperti hasil dibawah kondisi beban konstan -1000kN

.

.

berikut hasil dengan perbaikan kesesuian nilai regangan ultimit beton yaitu sebesar 0.003 yang menunjukan sedikit lebih mendekati dari sebelumnya. 

.

.

selanjutnya jika ingin didapat kuat rencana (design strength) maka perlu menggunakan reduksi kuat material (material strength factors) pada baja tulangan dan beton. Terlihat saat dibandingkan dengan rujukan cara analitis yg mengacu peraturan beton SNI-1726-2002 hasilnya sedikit lebih besar dikarenakan pada daerah dominan tarik nilai faktor reduksi yg dgunakan adalah sebesar 0.8 sedangkan peraturan terbaru sebesar 0.9, nilai yg sya gunakan default CSA A23.3-14 yaitu sebesar 0.85. Hal ini sudah cukup meeberikan gambaran perhitungan kuat desain kolom menggunakan faktor reduksi kekuatan (strength reduction fator) cara analitis dan reduksi kuat material (material strength factors) pada cara numerik program analisa penaampang nonlinear seperti OpenSees, Response 2000, dll.

.

.

.

untuk sengkang biasa bukan spiral ACI 318 merekomendasikan nilai faktor reduksi kuat material untuk beton yaitu sebesar 0.60, sedangkan untuk baja tulangan sebesar 0.90 namun pada SNI 2847 adalah sebesar 0.80. Berikut plot hasil penggunaan nilai faktor tersebut dibandingkan dengan analitis yg menunjukkan lebih mendekati hasil sebelumnya.

.

.

.

sedikit catatan saat sya membaca sebuah artikel terkait, penggunaan model blok tekan beton pada program OpenSees dapat dibuat hasilnya mendekati blok tekan Whitney, hal ini perlu ditinjau lanjut mengenai pendekatannya model concrete01 walau sekilas terlihat dengan menentukan concrete crushing strength (fpcu) adalah nul dan lainnya adalah kondisi batasaan rasio tekan sebesar 85% 

.

.