distribusi tegangan endplate baja profil akibat tarik

distribusi tegangan pada endplate cukup rumit karena dipengaruhi tebal pelat, konfigurasi baut dan juga pelat pengaku (stiffener). salah satu pendekatan adalah dengan pola garis leleh pelat dari berbagai posisi lalu diambil yg terkecil (lower bound). keadaan yg kompleks ini kadang perlu dibandingkan dengan pedekatan metode elemen hingga berbantu komputer, pendekatan pemodelan juga akan beragam tergantung beban yg terjadi dan kemampuan software, untuk masalah ini program SAP2000 banyak keterbatasan karena kompleksitas masalah terutama saat beban yg bekerja adalah momen yg mengakibatkan kejadian kontak dan friksi belum lagi nonlineritas material akibat mengalami tegangan leleh dan mungkin tinjauan terhadap penurunan kekakuan akibat beban siklis.

karena keterbatasan tersebut maka sya menyederhanakan masalah dgn lingkup,

  • beban adalah tarik/tekan murni.
  • perilaku kontak diwakilkan dgn pegas nonlinear compression-only
  • kekakuan dasar tekan yg dipakai adalah pada dasar blok beton dgn model half-space
  • kontak dgn baut angkur diabaikan dgn model ikatan sempurna dihubungkan dgn rigid-links
  • angkur baut hanya menerima aksial tarik dengan elemen bars/beam.
  • restraint translasi pada daerah tertentu untuk stabilisasi numerik.

loadonwebandflens3

ditinjau profil WF400 terhadap gaya tarik dengan prosentasi kondisi leleh profil,

dataprofilWF400

beban diberikan titik pada node bagian ujung flens dan web,

endplatecalc1

hasil keluaran gaya tarik baut angkur,

loadonwebandflens4

endplatecalc2a

deformasi profil WF yg berkisar 0.2mm (relatif)

loadonwebandflens2

distribusi tegangan kriteria leleh von-misses pada beban yg diterapkan sebesar 100% leleh profil,

loadonwebandflens1

pada hasil tersebut menunjukkan tegangan terkonsentrasi pada bagian dalam, ini dikarenakan titik pusat beban dan konfigurasi baut berhimpit/senter. tegangan terpusat pada web sedangkan tegangan pada flens cukup rendah akibat jauh dari titik pusat baut tersebut. sebgaian besar web dan endplate sudah mengalami 2x tegangan leleh.

distribusi tegangan kriteria leleh von-mises pada beban yg diterapkan sebesar 75% leleh profil,

loadonwebandflens75persen

distribusi tegangan kriteria leleh von-mises pada beban yg diterapkan sebesar 50% leleh profil,

loadonwebandflens50persen

distribusi tegangan kriteria leleh von-misses pada beban yg diterapkan sebesar 25% leleh profil,

loadonwebandflens25persen

dalam hal ini terlihat pada kondisi beban 50% leleh profil masih mengakibatkan leleh pada web dan end-plate, perlu perkuatan diantaranya dengan mempertebal end-plate dan cara lain adalah penambahan pelat pengaku.

distribusi tegangan kriteria leleh von-mises pada beban yg diterapkan sebesar 100% leleh profil,

loadonwebandflens1stiif100

terlihat dengan diberikannya pelat pengaku dapat menyebarkan tegangan yg sebelum terkonsentrasi pada web dan end-plate.

distribusi tegangan kriteria leleh von-mises pada beban yg diterapkan sebesar 50% leleh profil,

loadonwebandflens1stiif50

dibawah adalah hasil keluaran tegangan leleh von-mises dengan membuat tebal end-plate 1.5x nya, kondisi beban 100% leleh profil

loadonwebandflensplate150

dibawah adalah hasil keluaran tegangan leleh von-mises dengan membuat tebal end-plate 2.0x nya, kondisi beban 100% leleh profil

loadonwebandflensplate200

berdasarkan hasil review kondisi sederhana diatas terlihat bahwa:

  • penambahkan pelat stiffener cukup effektif menurunkan distribusi tegangan pada web & endplate, pelat pengaku ini tidak perlu tebal karena dominasi beban adalah tarik.
  • dalam kasus diatas: end-plate perlu penebalan >1.5x lebih tebal dari sebelumnya untuk menurunkan distribusi tegangan pada web & endplate.
  • desain berdasarkan kondisi elastis akan menghasilkan pelat yg cukup tebal, hal ini yg mengakibatkan banyak rujukan mengunakan cara plastis.
  • berdasarkan teori plastisitas maka tegangan plastis tidak terlalu masalah jika hanya setempat (local) dan tidak menyebar merata (uniform) setinggi profil atau pada garis leleh menerus kegagalan end-plate.
  • perlu programs FE advanced untuk mewakili keadaan material yg melewati batas leleh dan adanya kontak friksi untuk beban lain seperti momen dan geser
  • programs FE advanced juga diperlukan untuk tinjauan lain yaitu mencari nilai kekakuan rotasi sebagi masukan tinjauan portal dgn hubungan semi rigid pada joint.

2 thoughts on “distribusi tegangan endplate baja profil akibat tarik

    1. Mengenai kemampuan retak, terlalu berlebih yg dipertanyakan anda perlu familiar dulu dgn alat bantu FE yg akan digunakan.. masalah contact dan plasticity saja bellum sampe

Leave a Reply

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s