Flexural Analysis of Hollow Core Reinforced Concrete T Beam Using Nonlinear Finite Element Method

Abstract

Numerical analysis is one way of approach method to study the behavior of the structure is quite effective in terms of time, cost and equipment used. ATENA one of the software-based on finite element method. Hollow cross section is one way to reduce theself weight of concrete beam. The effect of holes on beam is reduce the bending resistance.
 Hollow beam is modeled in a numerical model which is then analyzed by using the ATENA program v.2.10. Material parameters used as input data is the result of laboratory tests, assuming bond steel and concrete are considered prefect bond and steel reinforcement is modeled discrete. The results of numerical analysis of the ATENA were then compared with experimental test results on the flexural behavior and serviceability limit state of reinforced concrete hollow beams lengthwise (Amir, 2010), then study the variation of quality parameters of concrete and the hole size variations.
 The results showed that the collapse load hollow beam only reaches 96.71% and deflection reached 135.96%. Stiffness of hollow concrete beam was also showed a higher stiffness of the experiment. The crack pattern that occurs is flexural fracture and crack-like fracture experiments. Test parameters of concrete quality variations as well as the hole size variation showed higher concrete quality/ size of the hole will reduce the ductility of beam.
 
 Keywords: reinforced concrete, elongated hollow beam, flexural, ductility, crack
 
 
 
 ABSTRAK
 Analisis numerik adalah salah satu cara pendekatan untuk mengetahui perilaku struktur yang cukup efektif dalam segi waktu, biaya dan peralatan yang digunakan. Program ATENA adalah salah satu perangkat lunak yang berbasis metode elemen hingga. Balok beton dengan penampang berlubang merupakan salah satu cara untuk mengurangi beratnya. Pengaruh lubang pada penampang balok tersebut tentunya akan berpengaruh terhadap kemampuannya menahan lentur.
 Balok berlubang dimodelkan dalam model numerik yang kemudian di analisis dengan menggunakan program ATENA v.2.10. Parameter material yang dipakai sebagai input data merupakan hasil uji laboratorium, asumsi lekatan baja tulangan dan beton dianggap prefect bond serta baja tulangan dimodelkan diskrit. Hasil analisis numerik dari ATENA tersebut kemudian dibandingkan dengan hasil pengujian eksperimen perilaku lentur pada keadaan layan dan batas balok beton bertulang berlubang memanjang (Amir, 2010), kemudian dilakukan studi parameter terhadap variasi mutu beton dan variasi ukuran lubang.
 Hasil penelitian menunjukkan bahwa beban runtuh balok berlubang hanya mencapai 96,71 % dan lendutan mencapai 135, 96 %. Kekakuan balok beton berlubang ternyata juga menunjukan kekakuan yang lebih tinggi dari eksperimen. Pola retak yang terjadi merupakan retak lentur dan menyerupai retak eksperimen. Uji parameter terhadap variasi mutu beton maupun variasi ukuran lubang menunjukkan semakin tinggi mutu beton/ ukuran lubang maka nilai daktilitasnya menurun.
 
 Kata kunci : beton bertulang, balok berlubang memanjang, lentur, daktilitas, retak