Sub-menu Beban memuat pilihan-pilihan untuk memberikan beban merata, beban garis, beban titik serta perpindahan tertentu dalam model geometri. Beban dan perpindahan tertentu dapat diaplikasikan pada batas model ataupun dalam model.
3.4.1 PERPINDAHAN TERTENTU
Perpindahan tertentu merupakan kondisi istimewa yang dapat diberikan pada suatu model untuk mengatur perpindahan dari suatu titik tertentu. Perpindahan tertentu dapat dipilih dari sub-menu Beban atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan pada toolbar. Masukan Perpindahan tertentu dalam model geometri serupa dengan penggambaran garis geometri (Bab 3.3.1). Secara pra-pilih, nilai masukan dari perpindahan tertentu telah diatur sedemikian rupa sehingga komponen perpindahan vertikal adalah sebesar satu satuan dalam arah vertikal negatif (uy = -1) dan perpindahan horisontal dalam kondisi bebas.
Nilai masukan dari perpindahan tertentu dapat diubah dengan klik-ganda pada garis geometri yang diinginkan dan memilih Perpindahan tertentu dari pilihan dalam kotak dialog. Jendela perpindahan tertentu akan muncul dimana nilai perpindahan tertentu dari kedua ujung garis geometri dapat diubah. Distribusi yang terjadi adalah selalu linier sepanjang garis. Nilai masukan harus berada dalam rentang [-9999, 9999]. Pada kasus dimana salah satu arah perpindahan tertentu sedangkan arah yang lain bebas, gunakan
check box dalam kotak Arah bebas untuk menetapkan arah yang bebas. Tombol Tegak
lurus dapat digunakan untuk menetapkan perindahan tertentu sebesar satu satuan dalam arah tegak lurus terhadap garis geometri yang dipilih. Untuk garis geometri internal, perpindahan adalah tegak lurus terhadap sisi kanan dari garis geometri (garis terbentuk dari titik pertama ke titik kedua). Untuk garis geometri pada batas model, arah perpindahan adalah masuk kedalam model.
Pada garis geometri dimana perpindahan tertentu dan beban diaplikasikan secara bersamaan, perpindahan tertentu mempunyai prioritas analisis lebih dahulu dalam proses perhitungan, kecuali jika perpindahan tertentu tidak diaktifkan. Tetapi jika perpindahan tertentu diaplikasikan pada garis dengan kondisi perletakan berupa jepit, maka kondisi perletakan akan mempunyai prioritas yang lebih tinggi, sehingga perpindahan pada garis
ini akan tetap bernilai nol. Karena itu penggunaan perpindahan tertentu pada garis dengan kondisi perletakan seperti ini tidak akan berguna.
Meskipun nilai masukan untuk perpindahan tertentu dapat diberikan dalam model geometri, nilai aktual yang diaplikasikan selama perhitungan dapat diubah dengan menggunakan Tahapan konstruksi (Bab 4.7.4). Seluruh perpindahan tertentu yang diaplikasikan dalam model juga dapat ditingkatkan secara menyeluruh dengan menggunakan faktor pengali beban Mdisp dan ΣMdisp (Bab 4.8.1). Dalam proses perhitungan, reaksi gaya yang terjadi akibat perpindahan tertentu yang diberikan pada arah-x dan y dihitung dan disimpan sebagai keluaran (Gaya-X, Gaya-Y).
Gambar 3.16 Jendela masukan untuk perpindahan tertentu
3.4.2 KONDISI JEPIT
Kondisi jepit merupakan perpindahan tertentu yang bernilai nol. Kondisi ini dapat diaplikasikan pada garis geometri maupun pada titik geometri. Kondisi perletakan dapat dipilih dari sub-menu Beban. Dalam pembuatan model geometri, kondisi jepit dibedakan Jepit horisontal (ux = 0) dan Jepit vertikal (uy = 0). Pengguna juga dapat memilih Jepit penuh, yaitu kombinasi dari keduanya (ux = 0, uy = 0).
Perpindahan tertentu dan antarmuka
Untuk menerapkan perbedaan atau transisi yang tajam pada perpindahan-perpindahan tertentu atau antara perpindahan tertentu dan kondisi jepit (misalnya untuk memodelkan masalah pintu tingkap; Gambar 3.17), perlu digunakan antarmuka pada titik transisi yang tegak lurus terhadap garis geometri. Maka ketebalan zona transisi antara dua buah perpindahan yang berbeda akan bernilai nol. Jika tidak digunakan antarmuka maka transisi akan terjadi di dalam salah satu elemen yang terhubung pada titik transisi, sehingga zona transisi akan ditentukan berdasarkan tebal elemen, yang kemudian akan menyebabkan zona transisi yang sangat lebar dan tidak realisitis.
3.4.3 KONDISI BATAS STANDAR
Saat memilih Kondisi batas standar dari sub-menu Beban atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan pada toolbar, PLAXIS secara otomatis akan menerapkan kondisi batas umum pada model geometri. Kondisi batas dibentuk berdasarkan beberapa aturan berikut :
• Setiap garis geometri vertikal dengan koordinat x sama dengan nilai terendah atau tertinggi dari koordinat x dalam model geometri akan menerima kondisi jepit horisontal (ux = 0).
• Setiap garis geometri horisontal dengan koordinat y sama dengan nilai terendah dari koordinat y dalam model geometri akan menerima jepit penuh (ux = uy = 0).
• Elemen pelat yang menerus hingga berada pada batas dari model geometri akan menerima kondisi rotasi tetap pada titik yang berada tepat di batas model (θz = 0) jika pada titik tersebut terdapat paling tidak sebuah arah perpindahan yang terjepit. Kondisi batas standar dapat digunakan dengan cepat dan mudah untuk berbagai aplikasi praktis yang sering dijumpai.
3.4.4 BEBAN MERATA
Penggambaran beban merata dalam model geometri serupa dengan penggambaran garis geometri (Bab 3.3.1). Tersedia dua buah sistem beban (A dan B) untuk kombinasi berbagai beban merata maupun beban terpusat. Sistem beban A dan B dapat diaktifkan secara independen. Beban merata untuk sistem A maupun B dapat dipilih dari sub-menu Beban atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan dalam toolbar.
Nilai masukan dari suatu beban merata diberikan dalam satuan gaya per satuan luas (misalnya kN/m2). Beban merata dapat terdiri dari komponen x dan/atau komponen y. Secara pra-pilih, saat mengaplikasikan beban dalam model geometri, beban tersebut akan menjadi suatu satuan tegangan yang bekerja tegak lurus terhadap garis beban. Nilai masukan dari suatu beban dapat diubah dengan klik-ganda pada garis geometri dimana beban garis berada dan memilih sistem beban yang diinginkan dari pilihan dalam kotak dialog yang muncul. Jendela beban merata kemudian akan ditampilkan dimana nilai dari dua buah komponen beban (arah x dan arah y) untuk masing-masing titik ujung garis
geometri yang ditinjau dapat diubah. Distribusi beban merata selalu linier sepanjang beban garis.
Meskipun nilai masukan dari beban merata dapat ditentukan langsung dalam model geometri, namun nilai aktual yang diaplikasikan dalam suatu perhitungan dapat diubah dalam Tahapan konstruksi (Bab 4.7.3). Komposisi beban yang ada juga dapat diubah secara menyeluruh dengan menggunakan faktor pengali beban MloadA (atau ΣMloadA) untuk sistem beban A dan MloadB (atau ΣMloadB) untuk sistem beban B (Bab 4.8.1).
Gambar 3.18 Jendela masukan untuk beban merata
Pada garis geometri dimana perpindahan tertentu dan beban merata diaplikasikan secara bersamaan, maka perpindahan tertentu mempunyai prioritas yang lebih tinggi dalam proses perhitungan jika perpindahan tertentu tersebut diaktifkan. Karena itu aplikasi beban merata pada garis dengan perpindahan tertentu yang sepenuhnya aktif akan menjadi tidak berguna. Jika hanya satu arah perpindahan saja yang ditentukan aktif sedangkan arah yang lain dalam kondisi bebas, maka beban merata dapat diaplikasikan pada arah bebas tersebut.
3.4.5 BEBAN TERPUSAT
Pilihan ini digunakan untuk membentuk beban-beban titik, yang sesungguhnya merupakan beban garis dalam arah keluar dari bidang gambar. Nilai masukan dari beban terpusat diberikan dalam satuan gaya per satuan panjang (misalnya kN/m). Dalam model axi-simetri, beban terpusat merupakan beban garis yang bekerja pada busur lingkaran sebesar 1 radian. Dalam kasus ini nilai masukan yang diberikan tetap dalam satuan gaya per satuan panjang, kecuali jika beban terpusat diletakkan pada
x = 0. Pada kasus axi-simetri dengan beban terpusat pada x = 0, beban terpusat tersebut memodelkan beban terpusat yang sebenarnya dan nilai masukan diberikan dalam satuan gaya (misalnya kN, walaupun jendela masukan masih menunjukkan kN/m). Perhatikan bahwa gaya yang diberikan dalam model axi-simetri tetap hanya bekerja pada busur lingkaran sebesar 1 radian saja. Untuk menghitung nilai masukan yang ditentukan dari kondisi sebenarnya, beban terpusat yang sebenarnya harus dibagi dengan 2π untuk memperoleh nilai masukan dari beban terpusat pada sumbu model axi-simetri.
Penggambaran beban terpusat maupun beban merata dalam model geometri adalah serupa dengan penggambaran titik-titik geometri (Bab 3.3.1). Dua buah sistem beban (A dan B) tersedia untuk digunakan dalam kombinasi dari berbagai beban merata, beban garis dan beban terpusat. Sistem beban A dan B dapat diaktifkan secara independen. Beban terpusat untuk sistem beban A atau B dapat dipilih dari sub-menu Beban atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan dalam toolbar.
Nilai masukan dari beban terpusat (atau beban garis) diberikan dalam satuan gaya per satuan panjang (misalnya kN/m). Beban terpusat dapat terdiri dari komponen beban dalam arah x dan y. Secara pra-pilih, saat mengaplikasikan beban terpusat, beban tersebut akan bernilai sebesar satu satuan dalam arah y negatif. Nilai masukan dari beban dapat diubah dengan klik-ganda pada titik beban tertentu dan memilih sistem beban yang diinginkan dari pilihan dalam kotak dialog. Sebuah jendela beban terpusat akan terbuka dimana kedua komponen beban kemudian dapat diubah.
Meskipun nilai masukan dari beban terpusat dapat ditentukan langsung dalam model geometri, namun nilai aktual yang diaplikasikan dalam suatu perhitungan dapat diubah dalam Tahapan konstruksi. Komposisi beban yang ada juga dapat diubah secara menyeluruh dengan menggunakan faktor pengali beban MloadA (atau ΣMloadA) untuk sistem beban A dan MloadB (atau ΣMloadB) untuk sistem beban B (Bab 4.8.1).
Gambar 3.19 Jendela masukan untuk beban terpusat
Pada suatu bagian dari model geometri dimana perpindahan tertentu dan beban terpusat diaplikasikan secara bersamaan, maka perpindahan tertentu mempunyai prioritas yang lebih tinggi dalam proses perhitungan jika perpindahan tertentu tersebut diaktifkan. Karena itu aplikasi beban terpusat pada suatu garis dengan perpindahan tertentu yang sepenuhnya aktif akan menjadi tidak berguna. Jika hanya satu arah perpindahan saja yang ditentukan aktif sedangkan arah yang lain dalam kondisi bebas, maka beban terpusat dapat diaplikasikan pada arah bebas tersebut.
3.4.6 ROTASI TETAP
Rotasi tetap digunakan untuk mencegah terjadinya derajat kebebasan rotasi dari suatu pelat pada arah mengelilingi sumbu x. Setelah memilih Rotasi tetap dari sub-menu Beban atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan dalam
toolbar, titik-titik geometri dimana rotasi tetap akan diaplikasikan dapat ditentukan (dengan menggunakan mouse). Hal ini hanya dapat dilakukan pada elemen pelat, tetapi
tidak harus pada titik geometri yang telah ada. Jika sebuah titik di dalam pelat dipilih, sebuah titik geometri baru akan terbentuk.
Rotasi tetap yang telah ada dapat dihapus dengan memilih rotasi tetap tersebut dalam model geometri dan menekan tombol <Delete> pada papan ketik.
3.4.7 DRAINASE
Elemen drainase digunakan untuk menentukan garis-garis dalam model geometri dimana tekanan air pori (berlebih) diatur agar bernilai nol. Pilihan ini hanya relevan untuk analisis konsolidasi atau untuk perhitungan aliran air dalam tanah. Elemen Drainase dapat dipilih dari sub-menu Geometri atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan dalam toolbar. Penggambaran drainase dalam model geometri serupa dengan penggambaran garis geometri (Bab 3.3.1).
Dalam analisis konsolidasi, nilai tekanan air pori berlebih pada setiap titik nodal dalam elemen-elemen drainase yang diaktifkan diatur menjadi nol, sedangkan dalam analisis aliran air dalam tanah, nilai tekanan air pori aktif menjadi nol.
Elemen drainase dapat diaktifkan atau dinonaktifkan dalam tahapan perhitungan dengan menggunakan Tahapan konstruksi dalam kotak Masukan pembebanan.
3.4.8 SUMUR
Elemen sumur digunakan untuk menentukan titik-titik dalam model geometri dimana debit aliran tertentu dikeluarkan dari massa tanah atau dimasukkan ke dalam massa tanah. Pilihan ini hanya relevan untuk perhitungan aliran air dalam tanah. Elemen Sumur dapat dipilih dari sub-menu Geometri atau dengan meng-klik tombol yang bersangkutan dalam toolbar. Penggambaran sumur dalam model geometri serupa dengan penggambaran jangkar ujung tetap tetapi tidak harus pada garis geometri yang telah ada.
Setelah menggambarkan sumur, debit aliran dari sumur dapat ditentukan dengan klik-ganda pada elemen sumur pada model geometri. Hal ini mungkin membutuhkan pembesaran (zoom) area gambar di lokasi sumur tersebut. Sebuah jendela sumur akan muncul. Dalam jendela ini nilai debit aliran dapat ditentukan dalam satuan volume per satuan waktu per satuan panjang dalam arah keluar dari bidang gambar. Elemen sumur juga dapat dipilih untuk berfungsi untuk memodelkan Penyedotan atau pemompaan air keluar dari tanah (debit aliran positif) atau untuk memodelkan Infiltrasi atau pemompaan air ke dalam tanah (debit aliran negatif).
Sebelum melakukan perhitungan aliran air dalam tanah, elemen-elemen sumur dapat diaktifkan atau dinonaktifkan (Bab 3.9.1).