ANALISIS STRUKTUR BETON BERTULANG DENGAN PENDEKATAN SMEARED CRACK DAN SMEARED ELEMENT MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Abstract

Konstruksi beton yang berkembang dengan pesat diiringi oleh perkembangan teknologi komputer yang semakin canggih mendorong banyaknya studi numerik yang dilakukan untuk menyelidiki perilaku material beton. Metode elemen hingga sering digunakan untuk menganalisa suatu struktur beton bertulang dengan memasukkan beberapa parameter beton bertulang. Respon beban-perpindahan struktur beton bertulang pada beban yang kecil cenderung linier kemudian menjadi nonlinier ketika memasuki daerah retak dan akhirnya mencapai kegagalan dibawah beban runtuh. Pemodelan retak merupakan salah satu faktor penting dalam menganalisa struktur beton bertulang, terdapat dua jenis pemodelan retak yaitu smeared dan discrete crack. Model smeared crack menggambarkan material beton setelah retak sebagai sebagai suatu kontinum dengan merubah perilakunya dari isotropik menjadi orthotropik sedangkan discrete crack memodelkan retak dengan memisahkan titik nodal elemen yang berseberangan ketika retak terjadi. Studi numerik ini menggunakan pemodelan retak dan tulangan terdistribusi merata, dengan pemodelan seperti ini analisis menjadi lebih mudah dalam mencapai tujuannya yaitu menyelidiki respon beban perpindahan serta pengaruh koefisien geser terhadap respon beton bertulang. Pemodelan elemen hingga menggunakan elemen delapan titik nodal (quadrilateral) dan sembilan titik Gauss. Hasil analisis yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan hasil uji eksperimental maupun uji numerik yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Beberapa kasus yang diuji mendapatkan hasil yang cukup baik terhadap respon beban perpindahan beton bertulang, terutama pada kasus yang didominasi lentur under reinforced atau pada kasus lentur yang memiliki tulangan over reinforced. Selain itu juga diperoleh arah perambatan retak yang terbentuk dimana arah retak dijaga tetap tegak lurus arah tegangan tarik. Studi numerik elemen hingga telah banyak dilakukan untuk mengetahui perilaku struktur beton bertulang. Retak pada beton merupakan permasalahan yang paling mendasar pada struktur beton bertulang. Pengembangan metode elemen hingga dengan memasukkan retak dan koefisien geser merupakan salah satu cara untuk mengetahui perilaku struktur beton bertulang melalui pendekatan simulasi numerik. Respon beban-perpindahan struktur beton bertulang pada beban yang kecil cenderung linier kemudian menjadi nonlinier ketika memasuki daerah retak dan akhirnya mencapai kegagalan dibawah beban runtuh. Pemodelan retak merupakan salah satu faktor penting dalam menganalisa struktur beton bertulang, terdapat dua jenis pemodelan retak yaitu smeared dan discrete crack. Model smeared crack menggambarkan material beton setelah retak sebagai sebagai suatu kontinum dengan merubah perilakunya dari isotropik menjadi orthotropik sedangkan discrete crack memodelkan retak dengan memisahkan titik nodal elemen yang berseberangan ketika retak terjadi. Studi numerik ini menggunakan pemodelan retak dan tulangan terdistribusi merata, dengan pemodelan seperti ini analisis menjadi lebih mudah dalam mencapai tujuannya yaitu menyelidiki respon beban perpindahan serta pengaruh koefisien geser terhadap respon beton bertulang. Pemodelan elemen hingga menggunakan elemen delapan titik nodal (quadrilateral) dan sembilan titik Gauss. Hasil analisis yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan hasil uji eksperimental maupun uji numerik yang dilakukan oleh peneliti sebelumnya. Beberapa kasus yang diuji mendapatkan hasil yang cukup baik terhadap respon beban perpindahan beton bertulang, terutama pada kasus dominasi lentur under dan over reinforced. Selain itu juga diperoleh arah perambatan retak yang terbentuk dimana arah retak tegak lurus arah tegangan tarik.