Senin, 26 Juni 2017

belajar kepada ahli secara cuma-cuma(?)



.

kata cuma-cuma atau gratis (free) sudah terbentuk dipandang kurang atau berkonotasi negative, misal tidak mau modal dan usaha padahal seharusnya tidak selalu seperti itu apalagi dunia pendidikan dan pembelajaran atau perangkat lunak, masalahnya terletak pada pendanaan dan tujuan kepentingan (gains and rewind). seperti yg dilakukan AISC menyediakan materi kursus cuma-cuma di channel YouTube dan website resminya namun untuk sertifikasi profesionalisme akan dikenakan biaya karena menyangkut jenjang karir dan penghasilan.



.

media pembelajaran saat ini sudah berkembang demikian pesatnya dengan adanya koneksi internet yg cepat & murah, banyak rujukan sumber pembelajaran seperti (report, lecture notes, software, presentation, etc) yg disediakan oleh para ahli yg sudah dulu mempelajari lebih dalam mengenai bidang struktur thd topic yg dibahas. sayangnya bukan dalam Bahasa Indonesia karena memang para peneliti terdahulu itu berasal dari Negara luar, mungkin di dalam negeri juga sudah ada namun kurangnya keterbukaan akses akan publikasi yg menjadikan kurang cepat diterima oleh pemerhati/peneliti lain.



.

sedikit berbagi cerita beberapa tahun lalu sya pernah berkunjung kesebuah forum/blog dimana sedang membahas tentang stabilitas balok-kolom baja (P-delta effects), berdasarkan penelitian pribadi study pustaka dari buku rujukan dan berbagai laporan penelitian di luar hal tersebut sudahlah lama. disitu sya hanya menyampaikan secara history saja (given respect to previous researcher) serta penekanan batasan pada kolom baja bergoyang atau tidak terkekang (sway frames) sedangkan untuk kolom braced frames belum dapat secara langsung diterapkan otomatisasi pada program komersil yg ada, namun disanggahnya bahwa itu adalah baru yg terbukti dgn diadopsi oleh codes atau peraturan perencanaan saat ini (2015).


.



menilik sejarah analisa analisa orde-dua struktur rangka baja yg sya dapatkan dari study pustaka, sudah ada dimulai dari tahun 1985 oleh Goto & Chen (screenshot #1). namun sya lihat dalam laporannya belum mencakup pengaruh ketidak sempurnaan geometris dan inelastic material serta tegangan residu awal. penelitian berlanjut dan terus dikembangkan sampai sepuluh tahun berikut dibawah ini,


.


screenshot berikut menunjukkan bahwa metode analisa desain langsung untuk portal baja yg diadopsi peraturan AISC 2005 (Appendix) sudah lebih dulu dipelajari dan ditempuh validasi oleh Kim & Chen di tahun 1995 (screenshot #2 & #4) dan mungkin peneliti lainnya, berkisar sepuluh tahun yg lalu. sedangkan peraturan dalam negeri baru dua puluh tahun kemudian yaitu di tahun 2015.



.

metode perhitungan matrik kekakuan untuk analisa orde-dua untuk elemen balok-kolom bahkan sudah ada lebih awal dari buku tulisan Przemieniecki (screenshot #3)di tahun 60-an walau ini agak berbeda dgn Chen & Ziemian yg menggunakan stability function kerena jangkauannya terhadap pengaruh inelastisias metarial pada penampangnya.




.

agak bingung karena itu datang dari statement yg dipandang ahli struktur baja di Indonesia, daripada berujung debat tanpa rujukan dan pembuktian hanya opini ya sya akhiri saja tidak lanjutkan. sya lakukan tersebut saat penulis mengabaikan matrik kekakuan geometri struktur yg mana ini berdasarkan pemahaman sya adalah hal penting dalam perhitungan orde-dua dan biasa digunakan pada program analisa struktur modern saat ini seperti SAP/ETABS, STAAD, RAM, Dlubal dan OpenSEES walau sebagian software struktur lain menggunakan fictitious lateral method (RISA) dan stability functions (Robot, Mastan). belakangan setelahnya saya lihat penulis tsb melakukan penelitian namun sya lihat tidak merujuk penelitan yg sudah ada diluar, reinventing the wheel? I don't think so. pengalaman tersebut menunjukan bahwa setiap statement atau pendapat dari seorang yg dianggap ahli sekalipun tidak mutlak kebenarannya dan perlu menelusuri sendiri dari sumber aslinya walaupun itu bukanlah perkara yg mudah.



.


diatas adalah updates metode analisa dari SAP2000 dgn matrik kekakuan geometri dibandingkan dgn metode advanced yg menggunakan stability function oleh Thai di tahun 2012 (screenshoot #4 & #5) yg mana sya sampaikan pada blog penulis yg dimaksud diatas: pada kasus kedua belum diterapkan otomatis oleh program perlu manual (adjust). Hal lain yaitu saat benchmark 3D steel frames (sway) thd pengaruh inelastic material  dan nonlinearitas geometri (ultimate) program SAP2000 tidak digunakan karena keterbatasannya melainkan menggunakan program ABAQUS.




.

sedangkan rujukan aslinya dari De Souza (2000) penelitian dan laporan untuk mengimplementasikan kodenya pada program OpenSEES. Algorithma dari setiap pembuat program analisa struktur (developer) program komersil memang rumit terkesan blackbox namun bagi saya sebagai pengguna program (user) adalah perlu mengetahui untuk menjangkau batasan cakupannya agar saat menempuh benchmark dan validation dapat setara atau lebih teliti/akurat.




.

dan selanjutnya metode perencanaan yg sudah dan terus diteliti adalah metode "Advanced" memperhitungkan inelastic material dan nonlinearitas geometry secara langsung, terlihat itu juga sudah cukup lama namun belum diadopsi oleh peraturan codes AISC mungkin dikedepannya akan masuk juga dalam appendix. namun sya pribadi belum kesitu walau beberapa software yg ada saat ini sudah capable, karena alasan waktu lebih diutamakan untuk mempelajari pengaruh tingkat kekakuan sambungan baja terhadap perilaku portal keseluruhan yg mana hal tersebut perlu diperhitungkan menurut peraturan atau codes.




.

mengenai materi pembelajaran banyak sekali presentasi lain yg disediakan oleh AISC, jika ingin mempelajari lebih lanjut dapat berkunjung ke personal website penyampai yg memang ahli tersebut, akan banyak ditemukan dokumentasi pendukung atau setidaknya rujukan. belajar itu bukan hanya dari opini perorangan saja yg disampaikan pada sebuah forum atau blog! tidak terkecuali sya.







Selasa, 31 Januari 2017

portal sederhana, berbagai kondisi tumpuan

masalah asumsi tumpuan dan kondisi dilapangan mengingatkan sya beberapa tahun silam saat mendapati sloof yg sya desain dan finishing dinding pas. bata mengalami belah/patah di area tertentu. suatu yg aneh  karena bangunannya typical, setelah sya perhatikan terjadi penurunan setempat yg tidak terlalu kasat mata. sya menyelidiki dgn melihat kalendering pemancangan pada titik kolom tsb, ada kegagalan pada proses pemancangan yaitu tiang tidak dapat tegak terpancang entah mengapa (mungkin sliding) dan dilakukan pancang double disebelahnya tanpa jarak dan hal tsb tanpa sepengetahuan sya tidak ada konfirmasi. akhirnya saya membuat perkuatan khusus dgn balok pipih setinggi 3.0m dgn panjang 12.0m yg bekerja seperti transfer beams, struktur atas ditopang dgn jacking terlebih dahulu sampai cor beton perkuatan tersebut mencapai umur. untunglah sisa angka aman dari daya dukung pancang kolom disebelahnya masih memenuhi untuk mendukung.



ditinjau portal sederhana 2 dimensi berikut, asumsi tumpuan sendi/roll



.

hasil analisa struktur (Bending, Shear & Axial)



.

.

.




penamahan tinggi kolom dgn asumsi tumpuan jepit sempurna,




.
hasil analisa struktur (Bending, Shear & Axial)


.

.

.

.



Diterapkan kekakuan pegas pada tumpuan, berdasarkan dimensi pondasi yg proporsional sesuai kebutuhan



.


hasil analisa struktur (Bending, Shear & Axial)


.

.

.

.




Diterapkan beban defleksi penurunan pada tumpuan, asumsi tumpuan sendi & roll


.



hasil analisa struktur (Bending, Shear & Axial)


.

.

.


.



Diterapkan beban defleksi penurunan pada tumpuan, asumsi tumpuan jepit




.

hasil analisa struktur (Bending, Shear & Axial)


.
.

.

.



representasi tumpuan dgn pegas translasi dan rotasi. dimensi pondasi yg dibuat seragam terkecil (under-design),


.

.

.

.

.






representasi tumpuan dgn pegas translasi dan rotasi. dimensi pondasi yg dibuat seragam terbesar (over-design),


.

.

.

.

.




pada kondisi normal: dimensi pondasi proporsional dan tanpa analisa penurunan, hasil dari berbagai model representasi tumpuan tidak menunjukkan perbedaan yg cukup signifikan. berbeda keadaannya saat ditinjau kondisi penggunaan pondasi yg tidak proporsional, hasil dari model dgn representasi kekakuan pegas dapat mendeteksi keadaan tersebut walau nilai hasilnya tidak dapat digunakan langsung karena jenis analisa yg masih elastis. Tanah adalah jenis material yg cukup tinggi tingkat perilaku nonlinearitasnya (highly nonlinear) dengan sedikit konsentrasi tegangan dan peningkatan beban saja sdah akan cepat mencapai plastis. selain itu material Tanah sangat rendah kekuatannya dibandingkan dgn material lain seperti beton apalagi baja. terkecuali dapat mencapai lapisan Tanah keras seperti cadas atau jenis lapisan batuan.

untuk menghindari penurunan setempat maka desain dan pelaksanaan pondasi perlu sebanding atau proportional terhadap beban rencana dari reaksi tumpuan. jika lapis Tanah dibawahnya properties cukup seragam dapat dipastikan kondisi over-design atau under-design yg tidak proporsional tsb akan menyebabkan perbedaan penurunan.

tinjauan kekakuan pegas yg disamakan atau seragam sudah dapat menunjukkan hasil distribusi gaya dalam yg mendekati analisa defleksi penurunan setempat pada tumpuan. hasil yg terdekat adalah dalam kondisi terkecil atau kekakuan pegas batas bawah (lower bound) walau nilainya masih cukup berbeda signifikan karena nilai defleksi hubungannya dgn batasan perbedaan penurunan ijin.

jgn terlalu yakin dgn asumsi ideal (sendi, jepit, roll) karena pada kenyataannya tumpuan struktur apapun jenisnya akan mempunyai kekakuan translasi dan rotasi. kondisi terbaik dalam margin perbedaan berkisar 5% dan terburuk (worst) sampai dgn 20%, banyak para peneliti sampai menempuh uji laboratorium dan/atau simulasi dgn program bantu software untuk mencari suatu nilai actual thd batasan margin tersebut. perbedaan margin yg cukup besar tidak masalah jika menambah angka aman, namun tidak jika sebaliknya.



... need to be add,

3D FE model considering soil material nonlinearity.



special thanks to prof Luiz F. M., to kindly provide very usable tool and continue updates the software so I can quickly jump to basic review of frame structural behavior. i still use it since 2008 :) so sorry for unfulfilled promise about e-book I had plan to write. there's  much tight at working offices. hopes in the next time ..






Jumat, 27 Januari 2017

an intro "dxf2ost" konversi file CAD menjadi input OpenSees

hanya singkat saja dan waktu cepat sya sdg tahap awal membuat program konversi file CAD format DXF menjadi data input untuk program OpenSees format Tcl. masih basic data input hanya coordinate geometry dan element connectivity, kebutuhan minimum diberikan default belum sampai ke yg lebih lengkap.

program dibuat dgn Bahasa C++ hasil gabungan rujkan dari berbagai sumber terbuka (public domain)




.

program setelah dilakukan compile menjadi executable,



.



file CAD disimpan dalam format DXF version 12 ASCII,



.



hasil keluaran setelah running,


.

.





dibuka dan check ulang dgn program OpenSees IDE (McKenna, 2016)



.



contoh lain geometry lengkung atau arch,


.


.

.






lengkung masih perlu dipecah atau diperhalus dgn perintah "split" pada program CAD,


.


.


.







node pada center masih terbawa, perlu clean-up codes serta perbaikan lainnya nanti dilain waktu dan kesempatan. baru dicoba untuk gambar bidang XY dua dimensi (2D) belum dicoba implementasi ke XYZ tiga dimensi (3D) walau program sudah mampu menterjemahkan koordinat node dan definisi elemen namun setting minimm untuk analysis default pada OpenSees berbeda anatara analisa da dimensi (2D) dan tiga dimensi (3D)



.


.




saat dibuka dgn OpenSees ID nilai koordinat Z tersebut diabaikan karena setting model adalah dua dimensi (2D) walau jelas bahwa nilai koordinat Z sudah benar bkan nul,

.


kelebihan dari metode program yg sudah dibuat adalah dapat mengabaikannya Layer type, sehingga akan memudahkan pemodelan saat di program CAD.

terpikir lewat sesaat, bagaimana jika dibuat dapat menerjemahkan profil, orientasi dan mutu materialnya serta juga pembebanan eqivalen dari panel lantai dan lainnya adalah dinding, dilakukan juga beban kombinasi. bagaimana dan darimana caranya (?) nanti kapan dicari sedikit bertahap

kalo modeling untuk elemen plate/shell dan brick/solid kurang sesuai menggunakan format file DXF dgn program CAD biasa, perlu yg lebih advanced seperti SALOME