distribusi beban satu arah panel segi-tiga & segi-empat

[draft]

diperlukan penentuan sumbu lokal elemen panel plate sebagai penentu distribusi bebannya. prinsip distribusi beban satu arah apakah diterima semua balok tepinya, atau hanya beberapa yg menerima beban didasarkan atas posisi balok yg sejajar (parallel) atau tidak dengan sumbu lokal elemen panel tersebut. sedangkan besarnya nilai highest/lowest or peak values didasarkan beban total terhadap keadaan geometri/koordinatnya.

hasil berikut adalah untuk panel berbentuk segi-empat, hasil distribusi beban hanya sesuai jika kondisi dua buah balok sejjajar dgn sumbu lokal elemen panel.

test case (1a)

2015-11-26 19_18_07-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 19_18_50-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 19_19_25-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 19_19_51-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (1b)

2015-11-26 19_39_46-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (2a) not working properly !

2015-11-26 19_44_38-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

yg seharusnya seperti berikut ini, beban diterima kesemua empat tepi balok pendukungnya.

2015-11-28 14_07_08-DraftSight - [panelload.dwg]

2015-11-28 18_13_49-DraftSight - [panelload.dwg_]

 

test case (2b)

2015-11-26 19_44_50-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 19_45_23-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

 

test case (3a)2015-11-26 19_48_08-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (3b)

2015-11-26 19_48_28-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 21_06_53-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (4a)

2015-11-26 21_11_10-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (4b) not working properly !

2015-11-26 21_10_27-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

yg seharusnya seperti berikut ini, beban diterima kesemua empat tepi balok pendukungnya.

2015-11-28 18_13_06-DraftSight - [panelload.dwg_]

2015-11-28 18_13_23-DraftSight - [panelload.dwg_]

 

2015-11-26 21_10_03-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

terlihat pada kondisi test case (2a) & (4b) hasilnya tidak sesuai jika diasumsikan sumbu lokal elemen panel adalah orthogonal, seharusnya ke-empat balok tepi tersebut akan menerima beban. hal ini dikarenakan balok tegak-lurusnya (case 2a, A-D & B-C) atau ( case 4b, A-B & C-D) tidak sejajar dgn sumbu lokal elemen panel. berikut contoh lain dimana metode perhitungan yg digunakan diatas tidak dapat bekerja pada balok tidak ada yg sejajar dgn sumbu lokal elemen panelnya (jika sumbu lokal elemen panel ditentukan orthogonal).

test case (5a) not working properly !

2015-11-26 21_37_10-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (5b) not working properly !

2015-11-26 21_37_36-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc  2015-11-26 21_38_00-tributary_loads.ods - OpenOffice Calcpada test case 5 diatas hasilnya tidak sesuai karena menunjukkan beban hanya diterima  oleh dua-balok (vice-versa) tergantung penentu arah bebannya. diulang lagi, untuk semua tepi balok pada keadaan tidak sejajar dgn sumbu lokal elemen panel maka beban seharsunya akan diterima ke-empat balok tepi tersebut.

grafik pada program spreadsheet hanya sebagai skematis yg tidak berskala, untuk visualisasi berikut diplot kembali dgn program CAD menjadikan terlihat jelas konsep distribusi beban satu arah pada panel pelat segi-empat sembarang.

2015-11-26 21_53_48-DraftSight - [NONAME_0.dwg_]

2015-11-26 21_54_51-DraftSight - [NONAME_0.dwg_]

2015-11-26 21_55_22-DraftSight - [NONAME_0.dwg_]

2015-11-28 22_39_21-DraftSight - [panelload.dwg_]

pada panel pelat yg berbentuk segi-tiga yg mana kondisi salah satu dari balok tepi adalah sejajar dengan sumbu lokal elemen panel maka distribusi beban satu arah sebagai berikut.

test case (1a)

2015-11-26 21_25_22-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (1b)

2015-11-26 21_25_45-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (1c)

2015-11-26 21_21_35-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 21_22_00-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 21_22_57-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 21_23_21-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 21_23_44-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (2a)

2015-11-26 21_28_51-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (2b)

2015-11-26 21_29_31-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

test case (2c)

2015-11-26 21_29_42-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-26 21_30_09-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

2015-11-29 00_20_19-tributary_loads.ods - OpenOffice Calc

 

sedangkan jika sumbu lokal elemen panel segi-tiga diatas tidak ada yg sejajar terhadap balok tepinya, misal pada case (2) sumbu lokal adalah orthogonal maka beban akan diterima kesemua tiga balok tepinya dgn tampilan distribusi bebanya adalah sebagai berikut.

2015-11-28 21_45_46-DraftSight - [panelload.dwg_]

2015-11-28 22_43_25-DraftSight - [panelload.dwg_]

2015-11-28 21_49_42-DraftSight - [panelload.dwg_]

distribusi beban dgn konsep tributary loaded areas dgn satu-arah dan dua-arah adalah cukup rumit implementasinya. keunikan dari distribusi beban tersebut dibalik tampilan garis kesederhanaannya menyimpan kerumitan/kompleksitas, oleh sebab itu saya sebut tahun-tahun lalu sebagai teka-teki atau puzzle TLA (tributary loaded areas).  so what i’m seeking for? nothing – just for fun :)

to be added,

  • one way load distribution due to rotated panel local axes definition
  • missing one or two edge beams in two-way load sitributions
  • compute & compare results for beam internal force based on finite element analysis
  • is there any relation with yield line analysis, from my quick review: look may not