TUTORIAL PEMODELAN ELEMEN COUPLING BEAM

DENGAN SOFTWARE ANSYS 14

Oleh : Nyoman Triani Herlina Dewi, S.E., S.T., M.T

Email : trianiherlina@gmail.com

PENDAHULUAN

Ansys adalah perangkat lunak analisis yang digunakan di berbagai disiplin ilmu

termasuk analisis elemen hingga, analisis struktur, dinamika fluida, dll. Dalam tutorial

ini menggunakan perangkat lunak ANSYS 14 dengan fitur APDL Commands.

PERATURAN DALAM PENULISAN COMMANDS

■ Tanda “/” : Setelah tanda “/”, command yang dimaksukkan akan dibaca oleh

program. Untuk pembacaan judul, satuan, dll

■ Tanda “!” : Setelah tanda “!”, command yang dimasukkan tidak akan dibaca

program

■ Penggunaan jumlah tanda koma “,” berbeda-beda tergantung versi perangkat lunak

ANSYS yang digunakan

PENGATURAN PENYIMPANAN FILE SERTA PENGGUNAAN RAM DALAM PROSES RUNNINGBuka Mechanical APDL Product Launcher

14.0. Pada bagian file management akan

muncul tampilan berikut :

Tempat folder untuk penyimpanan

file, ini harus diatur di awal agar

penyimpanan file tidak di local disk

C. Jika setiap kali akan membuat

model baru, pastikan setting ini

selalu dilakukan di awal.

Nama File

Pada bagian

customization/Preferences, akan

muncul tampilan berikut :

Input nilai RAM

komputer/laptop yang

akan digunakan untuk

program ANSYS. Biasanya

nilai total workspace yang

digunakan 2 kali dari nilai

database.

Pada bagian high performance

computing setup, akan muncul

tampilan berikut :

Centang pada kotak

berikut jika pada

komputer/laptop anda

memiliki GPU.

Penggunaan GPU

dapat membantu

mempercepat

penampilan model

dalam bentuk 3d

maupun penampilan

plot model setelah

running.

Kemudian klik “Run”

TAMPILAN ANSYSTempat menulis/mengcopy

commands

Melihat tampilan model (3d, plane

xy, zoom out, dll

Setelah klik “run” atau memuka Mechanical APDL

(ANSYS) 14, kemudian akan muncul tampilan berikut :

PEMODELAN

■ Pada tutorial ini memodelkan elemen coupling beam dengan rasio L/H sama dengan 2 dan

menggunakan tulangan diagonal.

■ Commands dibuat pada notepad yang kemudian dicopy pada kolom commands pada

ANSYS

■ Tutorial ini berisikan commands pemodelan, commands restrain dan beban siklik, serta

commands menampilkan kurva histeretik.

Sumber : Lim, E, 2015

STEP 1INPUT JUDUL DAN SATUAN

/CONFIG,NRES,100000 -> maximum number of results sets (substeps)

allowed on the result file. Defaults to 10000. Minimum is 10. (Tutorial ini

menggunakan 100000

/UNITS,SI -> International system (m, kg, s, K)

/PREP7 -> general input data prepocessor

ANTYPE, STATIC -> Perform a static analysis. Valid for all degrees of freedom

NOTE :

STEP 2INPUT TIPE ELEMEN (ET = ELEMENT TYPE)

ET,1 -> Menjelaskan tipe elemen nomer 1. Dalam tutorial ini, tipe elemen 1

adalah elemen beton yang ditunjukkan dengan SOLID65. Angka dan jumlah

koma setelah SOLID65 tergantung pada versi ANSYS yang digunakan.

LINK180 -> Elemen tulangan. Satu dimensi tulangan wajib dibuat 1 tipe

elemen. Tulangan longitudinal maupun tulangan transversal dibuat

terpisah.

SOLID45 -> Pelat Baja. Wajib ada untuk meletakkan restraint

NOTE :

STEP 3INPUT LUAS TULANGAN

Penulisan -> R, NOMER TIPE ELEMEN, LUAS TULANGAN

NOTE :

STEP 4INPUT MATERIAL PROPERTIES BETON

NOTE :

MPTEMP,,,,,,,,-> Input temperatur

MPTEMP, 1,0 -> MPTEMP (Untuk memulai Tabel), STLOC ( Nilai 1 berarti nilai yang nanti diinput

pada kode T1 akan menjadi konstatnta pertama pada tabel) , T1( Nilai 0 untuk me-reset nilai

sebelumnya di lokasi tipe elemen menjadi nol) (Coding ini untuk membuat kurva tegangan-

regangan dimana kurva dimulai dari 0,0)

MP,EX,1,31563.5 -> Input nilai modulus elastis material (4700 akar f’c)

MP, NUXY,1,0.30 -> Input nilai poisson ratio

TB,MISO,1,1,20 -> Tabel untuk input nilai tegangan - regangan, nilai yang diinput harus sama

dengan nilai tegangan regangan yang akan di input.

TBPT,DEFI,0.0001,4.39725 ->TBPT,DEFI( Input Tabel baru) , Nilai Regangan, Nilai Tegangan

(Kurva tidak boleh turun karena program akan membaca modulus elastisitasnya minus sehingga

program akan menjadi error)

TB, CONCR,1 -> Input untuk material beton. Nilai 0 atau 1 untuk beton biasa

TBTEMP, 0 -> Nilai temperatur. Wajib ada setiap input material properties material. (Default 0 jika

material tidak dipengaruh)

TBDATA, STLOC, 0.1, 0.6, 4.16.45.1,,,,,0.60 -> 0.1 koefisien transfer geser saat open crack, 0.6

koefisien transfer geser saat closed crack, 4.16 rata2 hasil uji tarik beton melalui tes Modulus of

Rupture, 45.1 rata2 kuat tekan beton puncak, 0.6 stiffnes multiplayer (default = 0.6)

STEP 5INPUT MATERIAL PROPERTIES TULANGAN

STEP 6INPUT MATERIAL PROPERTIES PELAT BAJA

STEP 7MEMBUAT TITIK NODAL COUPLING BEAM

N,1020001,0,0,0 -> N, Nama titik nodal, kordinat X, kordinat Y, kordinat Z

NGEN,2,1,1020001,0,0,25,0,0 ->

NGEN, ITIME (Mengcopy titik nodal 1 x sehingga terdapat 2 titik nodal yang

terlihat termasuk titik nodal 1020001), INC (Kenaikan 1 sehingga nama

titik nodal yang kedua adalah 1020002), NODE1 (Nama titik nodal 1),

NODE2( 0 karena hanya mengenerate ke sumbu x), NINC( 0) , DX( jarak titik

nodal adalah 25 mm ke kanan), DY (0 karena lokasi sumbu y sama dengan

NODE1) , DZ (0 karena lokasi sumbu Z sama dengan NODE1)

Pada contoh tutorial ini pada sumbu x titik nodal akan mengalami kenaikan

1, pada sumbu y titik nodal akan mengalami kenaikan 100 dan pada

zumbu Z titik nodal akan mengalami kenaikan 10000.

Untuk nama titik nodal dapat ditentukan sendiri asal selalu konsisten

NOTE :Titik nodal dari hasil output

codding pada slide ini

STEP 8MEMBUAT TITIK NODAL COUPLING BEAM(2)

N,2009900,-520,-1170,-620 -> N, Nama titik nodal, kordinat X, kordinat Y, kordinat Z ( Nama titik nodal

dibuat baru dengan koordinat disesuaikan dengan koordinat pada slide sebelumnya)

Box atas juga dibuat dengan cara yang sama. INGAT! Dalam program ANSYS model selalu dibuat dari

kiri ke kanan dari bawah ke atas dan dari dalam kertas menuju arah luar kertas

NOTE :

Titik nodal dari

hasil output

codding pada

slide ini(codding yang

tampilkan hanya sebagian)

Titik nodal 2009900

0,0,0

STEP 9MEMBUAT MATERIAL BETON

Pembuatan material harus didefinisikan TYPE, MAT, dan REAL terlebih

dahulu.

NOTE :

EN,2071406,2071406,2071407,2081407,2081406,1020001,1020002,1030002,1030001 -> Command ini baru membuat 1 kubus beton.

Command ENGEN digunakan untuk mengcopy kubus beton diatas ke sumbu X, Y, dan Z.

STEP 10MEMBUAT MATERIAL TUL. LONGITUDINAL

Mengcopy ke arah sumbu Y

sebanyak 11 x. Ditulis 12

karena termasuk titik nodal

awal. Hasil dari 2 command

ini adalah gambar di atas.

Buat tulangan longitudinal sesuai model. Letakkan tulangan pada titik – titik nodal. Tulangan harus melewati titik nodal per nodal.

Lokasi cord. Z dan X sama

namun cord. Y naik 1 nodal

yaitu dari 200 ke 300

STEP 11MEMBUAT MATERIAL TUL. DIAGONAL

1

2

2

3

1

3

STEP 12MEMBUAT MATERIAL PELAT BAJA

NOTE :

Command yang digunakan sama seperti cara membuat command material beton. Dibuat 1 kubus/ brick elemen yang kemudian dicopy ke arah sumbu x

dan sumbu z.

STEP 13SOLUTION

NOTE :

Setelah model selesai, kemudian masukkan commands

untuk melakukan analisis sesuai analisis yang diinginkan.

Pada tutorial ini menggunakan command diatas.

Sumber : P Ruddy

STEP 14MEMBUAT RESTRAINTS

NOTE :

Restraint pada titik nodal pada sumbu Y (rol)

Restraint pada titik nodal pada sumbu X dan Y (Jika ingin

dibuat jepit copy command dan ditambah restrain ke arah Z

saja. Pada program dalam 1 command max 2 arah sumbu

restraint.

Example for fix restraint:

D,2019901, UX, 0,, 2029901, 10000, UY

D,2019901, UZ, 0,, 2029901, 10000

Nantinya dalam pembuatan kurva histeretik, gaya dibaca dari gaya – gaya pada

titik nodal yang diberikan restrain. Contohnya gaya lateral (sumbu X) maka gaya

yang dibaca adalah kumulatif gaya dari titik – titik nodal yang direstraint arah X.

STEP 15INPUT PEMBEBANAN SIKLIK (DISPLACEMENT CONTROL)

NOTE :

NOTE :

Displacement control diberikan pada beberapa titik nodal.

NSUBST,5,1000,1 Berarti jumlah increment of load step = 5 to 1000 with increment = 1.

FINISH hanya ditulis 1 x saja saat loading step terakhir yang kita inginkan.

TERIMAKASIHSELAMAT MENCOBA DAN SEMOGA TUTORIAL INI

BERMANFAAT UNTUK KITA SEMUA

COMING SOON

-> SOLUSI MENGATASI ERROR – ERROR YANG SERING MUNCUL PADA PROGRAM ANSYS

-> COMMAND OUTPUT KURVA HISTERETIK PADA PROGRAM ANSYS