labs betonnya apa sudah cukup besar(?)

keterbatasan ruang dan equipment pada laboratorium struktur beton bertulang menjadikan benda uji yg biasanya akan di skala lebih kecil dari aktualnya, tentunya berbeda dgn labs virtual dgn simulasi numeric FE nonlinear yg tanpa batas dapat bebas sesuai keinginan seorang analyst, yg membatasinya hanya resource computer.

2017-01-04-06_59_47-ac

(sumber: Collins et al, 2015)

sebenarnya hal tersebut sudah lama disampaikan oleh Kani (1967) yg mempertanyakan keterbatasan benda uji yg kecil dibandingkan dgn actual dilaksanakan dilapangan, seberapa perbedaan angka amannya?

2017-01-04-06_58_53-aci

ditinjau balok yg diteliti oleh Collins et al (2015) diatas, dari rasio dimensi dan jarak beban terlihat seperti balok biasa. gaya geser terbesar adalah sisi tumpuan kiri, sedangkan yg tumpuan kanan lebih kecil sehingga secara teoritis tsb kegagalan geser akan terjadi di sisi pendek (kiri) jika dipasang tulangan geser merata sepanjang bentang. namun setelah diperhatikan ulang dimensi dan konfigurasi beban dan tumpuan masuk mendekati kategori balok tinggi (deep beams).

2017-01-04-12_43_27-final-report-pdf-and-3-more-pages-%e2%80%8e-microsoft-edge

kapasitas geser beton biasanya dihitung dgn rumus pendekatan dari peraturan beton seperti ACI318 namun sya tertarik, mengapa saat diuji kegagalan beban ultimit jauh lebih rendah (diff~47%). pola retak dominasi berada pada sisi panjang bagian kanan seperti yg diperlihatkan berikut, apakah hal tersebut sudah sesuai karena penempatan tulangan geser hanya pada sisi pendek bagian kiri (?) walau hanya minimum.

2017-01-04-07_00_54-aci

sya berusaha mereproduksi ulang masalah diatas dgn input masukan pada program analisa penampang beton Universitas Toronto, data masukan dan hasilnya sebagai berikut:

2017-01-04-06_47_28-response-collinbeamtest-collins-et-al-2015

2017-01-04-15_28_29-full-member-properties

 

2017-01-04-15_34_23-response-collinbeamtest-collins-et-al-2015

walau pola retak dan besarnya lendutan berbeda namun kapasitas beban ultimit terlihat hasilnya lebih mendekati aktual dgn selisih hanya ~9% lebih besar, berbeda halnya dgn peraturan beton yg over-estimated sampai ~47% lebih besar yg kemungkinan dapat membahayakan.

pola retak dgn dominasi kegagalan yg sesuai aktual yaitu berada di sisi kanan tumpuan serta akurasi lendutan yg terjadi hanya dapat diprediksi dengan analisa FE nonlinear seperti oleh Cervenka (ATENA 3D)

observasi dengan diterapkannya shear studs sepanjang bentang,

2017-01-04-15_39_23-full-member-properties

2017-01-04-15_41_47-response-collinbeamtest-collins-et-al-2015

observasis lain dgn dipasang shear studs pada sisi kanan balok,

2017-01-05-02_12_38-full-member-properties

2017-01-05-02_17_57-response-collinbeamtest-collins-et-al-2015

lainnya observasi dgn tanpa adanya shear studs,

2017-01-05-01_41_00-full-member-properties

2017-01-05-01_40_33-response-collinbeamtest-collins-et-al-2015

 

review awal FE linear elastis untuk mengetahui distribusi tegangannya pada setinggi balok,

2017-01-04-14_49_12

2017-01-04-14_46_53

2017-01-04-14_50_54

2017-01-04-14_48_29

 

 

2017-01-04-15_54_53-stressdistr-ods-openoffice-calc

2017-01-04-15_55_14-stressdistr-ods-openoffice-calc

dari grafik distribusi tegangan lentur setinggi balok menunjukan masih cukup linear dgn artian daerah tersebut tidak masuk dalam daerah tegangan tidak kontinu atau daerah terganggu/acak (disturbed regions) walau tidak linear sempurna.

mesh masih manual terlihat mesh quality skew berlebihan daerah tumpuan luar, walau ini terlihat tidak masalah karena diluar area yg sdg ditinjau namun tetap mungkin perlu meshing yg otomatis unstructured quads untuk keseragaman.

… to be add

review berdasarkan metode perhitungan kekuatan balok tinggi Strut & Tie Methods (STM) dan 2D/3D nonlinear FEA

 

Advertisements

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