Categories
Uncategorized

Perpindahan, Tekuk, Geser Murni

Model kekakuan elemen hingga diterapkan pada tekuk pelat bentuk tertutup Kirchhoff-love; tekuk selalu menjadi fokus dalam kumpulan pelat. Solusi nilai Eigen yang berguna tidak dapat memisahkan pelat persegi dari pelat panjang yang jauh lebih lemah di antara pelat pendukung sederhana (SSSS) yang paling umum digunakan. Nilai pegas dari pelat Kirchhoff-Love dicari; setelah ditemukan, faktor perpindahan dapat ditentukan. Perpindahan komparatif memungkinkan evaluasi yang lebih mudah dan lebih baik dari faktor tekuk, geser murni, getaran, dan sebagainya yang disebut “faktor perpindahan tekuk”. Dalam pengujian, banyak pelat dalam kondisi batas campuran dievaluasi terlebih dahulu untuk solusi tekuk berbantuan perpindahan. Faktor-faktor perpindahan yang dibuat dari vektor Eigen fundamental, dalam satu lintasan, ditemukan berada dalam sekitar satu persen dari nilai elastis yang diketahui. Ditemukan bahwa pegas pelat Kirchhoff-Love dan pegas elemen hingga, yang ditunjukkan, di sini, dalam kumpulan elemen balok, setara dari hasilnya. Dalam kedua kasus tersebut, kekakuan pertama kali dirakit, siap untuk setiap pembebanan—melintang, tekuk, geser, getaran. Pelat yang didukung sederhana menarik satu-satunya solusi getaran yang tepat, dan dengan demikian, dalam upaya baru tambahan, semua hasil lainnya dikalibrasi darinya; solusi getaran langsung dibuat untuk perbandingan tetapi hasil seperti itu, hampir tidak, lebih baik. Dalam prosesnya, lembaran pelat-bidang Kirchhoff-Love interaktif disajikan, untuk disain. Sekarang juga dituntut bahwa solusi vektor Eigen dapat dikembangkan menjadi faktor defleksi yang dapat dikenali. Pelat yang lebih lemah tidak dapat memiliki kekuatan tekuk yang lebih besar, ini adalah pemeriksaan; untuk menemukan kekakuan, faktor defleksi harus tepat atau hampir sama. Beberapa contoh membenarkan faktor perpindahan tekuk karakteristik sebagai alat baru.

Di bidang pembengkokan dan perpindahan pelat, Timoshenko dan Krieger [1], tetap menjadi sumber referensi yang sesungguhnya termasuk kontribusi dari banyak penulis ahli lainnya. Hasil-hasil bentuk-tertutup dari para ahli ini kira-kira tetapi secara dekat ditetapkan kembali oleh proses elemen-hingga numerik sejak dimulainya sekitar tahun 1965; kekakuan pelat berkurang seiring dengan bertambahnya luas permukaan yang dibebani. Dalam studi tekuk di sini, solusi perpindahan cepat tetapi kompetitif baru, berdasarkan kekakuan pegas domain, ditemukan dan dijelaskan.

Categories
Uncategorized

Tanah Laterit Kerikil

Penelitian ini dilakukan untuk menentukan parameter reologi tanah laterit agar dapat Laterit Kerikil berkontribusi pada perbaikan dokumen teknis yang digunakan untuk desain perkerasan di Afrika tropis. Studi ini didasarkan pada pemuatan berulang tes triaksial siklik (LRT) yang dilakukan di Universitas Gustave Eiffel (sebelumnya Institut Français des Sciences et Laterit Kerikil Technologies des Transports de l’Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)) di Nantes dengan penerapan standar Eropa EN 13286-7: 2004 [1]. Pengujian dilakukan pada tegangan pengekang konstan dan menggunakan metode bertahap untuk menentukan deformasi aksial () dan radial () sebagai fungsi dari tegangan aksial dan radial. Empat tanah laterit berkerikil dari lokasi berbeda yang dipilih di Burkina Faso dan Senegal menjadi subjek penelitian ini untuk Laterit Kerikil uji triaksial. Bahan ini memiliki diameter maksimum 20 mm dan persentase denda kurang dari 20%. Pengujian LRT dilakukan pada sampel yang dipadatkan pada tiga kadar air (wopm – 2%, wopm dan wopm + 2%) dan pada 95% dan 100% kepadatan kering optimal (γdopm). Hasil pengujian menunjukkan bahwa karakteristik modulus Young (Ec) ulet tanah laterit berkerikil tergantung pada kadar air yang dipadatkan dan variasi distribusi ukuran butir (pasir (ø < 2 mm), Laterit Kerikil motor (ø < 0,5 mm) dan kadar halus ( < 0,063 mm) diperoleh setelah (LRT). Bahan dengan persentase halus yang tinggi (> 20%), mortar dan pasir (Sindia dan Lam-Lam) lebih sensitif terhadap variasi kadar air. Adanya air yang dikombinasikan dengan kelebihan butiran halus menyebabkan penurunan modulus sekitar 25% untuk Lam-Lam dan 20,2% untuk Sindia. Bahan yang mengandung persentase butiran halus, mortar dan pasir yang rendah (Badnogo dan Dedougou) berperilaku berbeda. Dan modulus ulet meningkat sekitar 225.67% untuk Badnogo dan 312,24% untuk Dedougou dengan kenaikan kadar air untuk kira-kira tidak berubah persentase Laterit Kerikil butiran halus, mortar dan pasir. Oleh karena itu, granularitas memiliki pengaruh tidak langsung pada modulus ulet tanah laterit dengan mengendalikan efek air pada seluruh sistem. Hasil analisis statistik dan koefisien korelasi (0,659 hingga 0,865) menunjukkan bahwa model anisotropik Boyce cocok untuk memprediksi regangan volumetrik () dan deviatorik () dengan jalur tegangan (Δq/Δp) tanah laterit. Modulus Young tangguh Er yang diprediksi dari model Boyce anisotropik bervariasi sesuai dengan evolusi tegangan curah (). Korelasi sekitar 0,9 diperoleh dari model power law.

Setiap jenis material di mana gaya diberikan mengalami deformasi dan memiliki batas resistensi. Aturan ini tidak terkecuali untuk material jalan, khususnya untuk tanah laterit yang digunakan di daerah tropis seperti Burkina Faso dan Senegal dalam pembangunan jalan. Desain perkerasan di negara-negara tropis Afrika didasarkan pada apa yang disebut metode semi-empiris yang menggabungkan pendekatan empiris dan rasional. Metode ini didasarkan pada pertimbangan beban statis (perkiraan beban lalu lintas) dan asumsi perilaku elastis linier bahan yang dijelaskan oleh hukum Hooke [2]. Tetapi sejak tahun 1960, setelah beberapa karya eksperimental dan pemodelan dan, kumpulan pengetahuan baru telah dikumpulkan tentang perilaku bahan granular yang tidak terikat.

Studi sebelumnya (Boyce [3], Hornych [4], El Abd [5], dan Gidel [6] ) menggarisbawahi pentingnya mempelajari perilaku ulet (modulus ulet dan regangan permanen) dari bahan granular tidak terikat (UGM). Mereka menggunakan model Boyce untuk memprediksi regangan volumetrik dan deviatorik, rasio Poisson, dan modulus ulet. Hornych dkk. [7] menemukan batas model Boyce dan mengusulkan parameter untuk menyelesaikan masalah anisotropik.

Studi yang lebih baru menunjukkan bahwa bahan granular memiliki perilaku yang jauh lebih kompleks [8]. Untuk mengatasi masalah ini, penelitian telah dilakukan di Senegal selama dua dekade terakhir untuk menemukan kemajuan

Categories
Uncategorized

Agregat Kasar Untuk Produksi Beton

Pemanfaatan cangkang sawit (PKS) sebagai alternatif bahan konstruksi konvensional sangat diharapkan untuk mendorong pembangunan berkelanjutan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sifat-sifat beton ringan yang diproduksi dengan berbagai ukuran PKS 6, 8, 10, 12 mm dan campuran (terdiri dari 25% masing-masing dari empat ukuran). Ukuran RPK digunakan untuk menggantikan agregat kasar pada beton dan dirawat selama 7, 14, 21 dan 28 hari. Pengujian yang dilakukan pada beton adalah berat kering, kuat tekan, kuat lentur, EDS dan SEM. Diungkapkan bahwa densitas spesimen beton semuanya kurang dari 2000 kg/m3, yang menunjukkan bahwa beton PKS memenuhi persyaratan beton ringan untuk aplikasi struktural. Kuat tekan benda uji beton PKS 12 mm pada pemeraman 28 hari adalah 10,2 MPa yang lebih baik 4% sampai 15,9% dibandingkan beton ukuran PKS lainnya. Kuat lentur benda uji beton PKS 12 mm pada umur perawatan 28 hari adalah sebesar 2,85 MPa yang juga lebih baik 3,2% sampai 57,07% dibandingkan beton ukuran PKS lainnya. Hal ini juga terungkap dari analisis SEM bahwa ada ikatan yang baik antara cangkang sawit dan mortar. Kandungan kalsium-silikat yang tinggi ditemukan pada beton yang menghasilkan rasio Ca/Si sebesar 1,26 dan rasio Al/Si sebesar 0,11. Oleh karena itu penelitian ini menyimpulkan bahwa variasi ukuran PKS sebagai pengganti agregat kasar memiliki pengaruh terhadap sifat-sifat beton ringan dan merekomendasikan PKS 12 mm untuk digunakan oleh praktisi konstruksi untuk aplikasi struktural beton ringan.

Produksi beton menjadi perhatian utama akhir-akhir ini karena semakin menipisnya bahan baku yang terlibat. Beton adalah salah satu bahan terpenting yang digunakan di bumi, dan agregat dalam beton menyumbang sekitar 75% dari seluruh volume. Beton terutama terdiri dari semen, air, agregat halus, agregat kasar dan kadang-kadang bahan tambahan. Karena peningkatan produksi infrastruktur perumahan secara global, ada permintaan yang tinggi untuk pemanfaatan agregat alami. Biaya produksi beton sebagian besar tergantung pada konstituen beton [1]. Menurut Ogundipe et al. [2], agregat merupakan penyusun utama beton dan memberikan kontribusi yang besar terhadap perkembangan kekuatan. Meningkatnya biaya agregat telah berkontribusi pada kekurangan infrastruktur perumahan di sebagian besar negara berkembang. Danso [3] memperkirakan bahwa, sekitar 60% dari populasi Afrika tinggal di favela dan pemukiman informal, yang terutama disebabkan oleh pesatnya pertumbuhan urbanisasi dan peningkatan populasi, khususnya Agregat Kasar di Sub-Sahara Afrika (SSA) tanpa disertai peningkatan jumlah penduduk. infrastruktur perumahan. Oleh karena itu, ada kebutuhan mendesak untuk mencari bahan konstruksi alternatif yang dapat menghasilkan perumahan murah dan bangunan berkelanjutan untuk semua orang [4]. Ini terkait dengan Tujuan Pembangunan Berkelanjutan 11 (SDG 11) yang mempromosikan kota dan komunitas berkelanjutan yang aman. Menurut Jackson dkk. [5], penggunaan bahan bangunan alternatif sebagai pengganti agregat alam dalam beton berkontribusi terhadap konstruksi yang berkelanjutan. Oleh karena itu, perlu adanya sumber bahan alternatif yang lebih murah dan ramah lingkungan untuk menggantikan agregat alam dalam produksi beton [6].

Beberapa penelitian akhir-akhir ini telah dilakukan tentang pemanfaatan limbah cangkang sawit (PKS) pada beton ringan sebagai bahan konstruksi yang berkelanjutan. Oyejobi dkk. [1] meneliti pengaruh proporsi campuran untuk memprediksi kuat tekan beton ringan dengan PKS sebagai pengganti agregat kasar. Jackson dkk. [5] meneliti sifat densitas, workability, dan kekuatan beton dengan PKS dan tempurung kelapa, dan diperoleh kuat tekan antara 6,85-13,29 MPa untuk beton tempurung kelapa sawit. Odeemi dkk. [7] mempelajari kekuatan lentur dan sifat ikatan beton self-compacting yang mengandung PKS sebagai pengganti agregat kasar; dan mencatat kekuatan lentur tertinggi sebesar 6,88 MPa pada pemeraman 28 hari. Ogundipe dkk.

Categories
Uncategorized

Gelagar Jembatan Gantung

Korelasi beban-respons menjadi perhatian besar bagi badan pengelola dan pemeliharaan jembatan. Berdasarkan data uji beban dan data pemantauan kesehatan struktural jangka panjang, penelitian ini bertujuan untuk mengkarakterisasi variasi perpindahan longitudinal ujung gelagar jembatan gantung bentang panjang, yaitu Jembatan Zhaoyun di Provinsi Guangdong, Cina. Uji beban memberikan kesempatan berharga untuk menyelidiki deformasi struktural pada tingkat pembebanan tinggi, sementara sistem pemantauan kesehatan struktural mencatat pengukuran real-time, di tempat, dan jangka panjang dalam tahap operasional normal jembatan. Selama pengujian beban, arah pergerakan gelagar utama didapati bergantung pada posisi relatif dari pusat gravitasi gelagar dan kendaraan yang memuat. Namun, selama periode operasi normal, perpindahan kuasi-statis di ujung gelagar utama sepanjang sumbu jembatan lebih didominasi oleh variasi suhu, daripada beban lalu lintas. Deformasi akibat suhu cukup besar sehingga harus disaring dari respons total struktural untuk menyoroti efek beban hidup atau anomali jembatan. Sebagai studi kasus, model dasar perpindahan suhu Jembatan Zhaoyun dibuat dan kemudian digunakan untuk mengidentifikasi pengukuran yang salah dalam sistem pemantauan kesehatan struktural. Makalah ini berfungsi sebagai referensi untuk interpretasi perilaku struktural dan evaluasi kinerja jembatan serupa.

Jembatan gantung adalah jenis jembatan yang memiliki kemampuan merentang terbesar tetapi kekakuan global paling kecil [1] [2]. Deformasi struktural jembatan tersebut di bawah berbagai beban dan tindakan selalu menjadi topik penelitian hangat di kedua akademisi dan industri [3] [4] [5]. Selain analisis teoritis, pengujian model berskala, dan simulasi numerik, penelitian pengukuran lapangan telah mengalami kemajuan besar dalam 20 tahun terakhir seiring dengan perkembangan teknologi pemantauan kesehatan struktural [6] [7]. Banyak jembatan gantung telah memasang sistem akuisisi data otomatis, yang memberikan peluang untuk mengenali perilaku jembatan sebenarnya di bawah tindakan beban nyata [8] [9].

Pengukuran di lapangan sebelumnya telah menunjukkan bahwa variasi suhu lingkungan umumnya mendominasi deformasi operasional jembatan gantung bentang panjang, seperti jembatan gantung Tsing Ma [10], Jiangyin [11], Tamar [12], Runyang [13]. Hal ini karena tingkat lalu lintas dalam operasi sehari-hari biasanya jauh lebih rendah daripada kondisi ekstrim yang dipertimbangkan dalam tahap desain jembatan, dan dengan demikian efek beban hidup cenderung tertutup oleh deformasi yang disebabkan oleh suhu. Dalam hal pengukuran lapangan, literatur yang ada terutama berfokus pada tahap operasi normal; namun, ada studi yang relatif tidak memadai tentang deformasi kuasi-statis terkait lalu lintas karena kasus pembebanan ekstrem itu sendiri jarang terjadi. Faktanya, kontribusi relatif dari suhu dan aksi lalu lintas terhadap deformasi struktural dapat bervariasi secara signifikan di bawah kombinasi yang berbeda dari dua aksi ini [14].

Makalah ini menganalisis data pemantauan kesehatan struktural selama uji beban dan operasi jangka panjang Jembatan Zhaoyun (juga dikenal sebagai Jembatan Xijiang) untuk mengkarakterisasi pola perilaku perpindahan gelagar utama jembatan gantung. Uji beban menyediakan kumpulan data yang berharga untuk studi tentang deformasi struktural di bawah kondisi pembebanan tingkat tinggi, sedangkan pengukuran dalam periode operasi rutin membantu memprediksi evolusi kinerja struktural dalam jangka waktu yang lama. Perbandingan antara dua kasus di atas memperluas pemahaman korelasi beban-respons di jembatan gantung.

Categories
Uncategorized

Penilaian Kerugian Akibat Gempa

Proses optimasi keandalan dalam rekayasa gempa mensyaratkan bahwa nilai sekarang yang diharapkan dari total biaya diminimalkan, termasuk biaya awal serta biaya kerusakan akibat gempa, termasuk biaya tidak langsung. Salah satu biaya ini berkaitan dengan seberapa banyak masyarakat bersedia berinvestasi untuk melestarikan kehidupan manusia. Prinsip-prinsip etika, yang menjadi dasar penilaian biaya ini, disajikan dan dibahas dalam karya ini. Nilai-nilai individu dan sosial dianalisis. Akhirnya, koefisien desain seismik yang optimal dengan hasil yang diperoleh dihitung untuk situs dengan kegempaan rendah.

Dalam beberapa kasus, kita dapat mengambil batas bawah yang ditetapkan oleh risiko yang dapat diterima secara sosial untuk menghitung keandalan struktural. Dalam kasus lain, kita harus menghitung keandalan optimal. Yang terakhir mensyaratkan bahwa biaya sosial dari nilai-nilai non-moneter dihitung. Di antara nilai-nilai ini, kami memiliki nilai yang bersedia diinvestasikan oleh masyarakat untuk melestarikan kehidupan manusia dan hal-hal tak berwujud lainnya, terutama dampak sosial.

Dalam sebuah karya mani, Rosenblueth [1] menyebutkan konsep yang menjadi dasar penilaian tentang berapa banyak masyarakat harus berinvestasi untuk melestarikan kehidupan. Konsep-konsep ini didasarkan pada utilitarianisme yang relativistik dan lunak yang memperhatikan utilitarianisme aturan. Penulis mendefinisikan utilitas sebagai ukuran skalar logis dari intensitas kebahagiaan, dan dia menyebutnya felicity. Ini adalah bentuk utilitas yang dia usulkan untuk dimaksimalkan. Dalam makalah ini, Rosenblueth menetapkan batas bawah nilai sosial dari kehidupan anonim. Dia juga menemukan bahwa nilai per kehidupan anonim tergantung pada jumlah korban, nilai sekarang yang diharapkan dari utilitas individu, turunannya sehubungan dengan nilai sekarang yang diharapkan dari pendapatan, dampak pribadi, dampak pada kerabat dan teman, dampak sosial, biaya pemakaman. , dan produksi yang hilang dikurangi biaya dan penurunan kualitas hidup masyarakat lainnya. Pada tahun 1992 Rosenblueth [2] menghitung berapa banyak masyarakat harus berinvestasi untuk melestarikan kehidupan. Pertama, ia menggunakan pendekatan modal manusia, yang hasilnya adalah mengambil nilai sosial dari kehidupan manusia sama dengan nilai sekarang yang diharapkan dari kontribusi seseorang terhadap produk domestik bruto selama sisa hidupnya. Kemudian dia menggunakan kurva utilitas seseorang per satuan waktu sebagai fungsi waktu, untuk menghitung nilai kehidupan seseorang bagi dirinya sendiri. Akhirnya, ia mengusulkan pertimbangan etis berdasarkan utilitarianisme relativistik untuk menghitung berapa banyak masyarakat harus berinvestasi untuk melestarikan kehidupan. Rosenblueth menemukan bahwa nilai yang dihitung dengan menggunakan kurva utilitas selalu melebihi hasil modal manusia.

Berdasarkan pekerjaan yang dilakukan oleh Rosenblueth [2], García-Pérez [3] menghitung nilai sekarang yang diharapkan dari kontribusi seseorang terhadap produk domestik bruto selama sisa hidupnya, dengan menggunakan data dari Meksiko. Pada tahun 2019, García-Pérez dan García-López [4] mengusulkan model untuk menghitung nilai investasi yang harus dibuat masyarakat untuk menyelamatkan nyawa. Mereka menganalisis masalah individu dan sosial. Dengan menggunakan dua kurva utilitas berdasarkan kekayaan individu, mereka memperkirakan nilai kehidupan manusia ketika menghadapi risiko kecil seperti gempa bumi. Penulis lebih menekankan pada aspek metodologis daripada memperoleh nilai yang tepat. Mereka juga membuat aplikasi untuk menemukan koefisien desain seismik optimal di lokasi seismisitas rendah.

Categories
Uncategorized

Kekuatan Mortar

Agregat ringan semakin banyak digunakan dalam konstruksi beton. Mereka mengurangi berat sendiri beton yang memberikan keuntungan struktural. Sebaliknya, sifat mekanik dan durabilitas beton ringan dapat menjadi faktor penentu rasio penggantian agregat ringan. Alkali-Silica Reactison (ASR) dan kuat tekan sampel mortar dengan batu tulis yang diperluas, kaca yang diperluas atau perlit, yang mencakup spektrum porositas internal dan berat agregat ringan, dievaluasi. Pemindaian mikroskop elektron digunakan untuk mengevaluasi kontribusi porositas agregat dan komposisi kimia dalam menghambat ASR. Perlite, karena struktur mikronya yang sangat berpori dan materi yang lebih rendah unggul dalam ekspansi ASR sementara komposisi kimia dan struktur mikro yang lebih padat dari batu tulis yang diperluas lebih berat menghasilkan ekspansi ASR yang lebih lambat dan kekuatan tekan yang lebih tinggi. Upaya Mortar inspeksi visual serangan ASR ion logam alkali pada kaca yang diperluas kaya silika menggunakan paparan ultra-dipercepat terhadap larutan natrium hidroksida telah dilakukan.

Beton ringan (LWC) dapat diperoleh baik dengan pemanfaatan agregat dengan densitas lebih ringan atau Mortar dengan penggantian sebagian besar beton berat normal konvensional dengan konstituen yang lebih ringan. Ini dapat dieksplorasi untuk aplikasi di mana berat beton berat menjadi perhatian atau ketika isolasi termal atau sifat lainnya perlu ditingkatkan. Ini digunakan dalam struktur beton lepas pantai terapung atau terendam juga karena Mortar pengurangan berat LWC yang lebih nyata (dibandingkan dengan beton berat normal) di air daripada di udara [1]. Agregat dengan kepadatan kurang dari 1100 kg/m3 biasanya dianggap ringan. Bobot yang ringan dan konduktivitas termal yang rendah adalah hasil dari struktur mikro berpori dari agregat (Gambar 2-4) yang disebabkan oleh pemanasan bahan mentah hingga suhu fusi yang baru jadi, evolusi gas dalam massa piroplastik yang memperluas struktur mikro, dan pembentukan pori-pori pada pendinginan [ 1]. Pori-pori juga dapat menyediakan tempat untuk air internal yang bukan merupakan bagian dari air pencampur dan oleh karena itu berpotensi untuk penyembuhan internal (internal curing/IC). IC dapat mengurangi susut usia dini dan meningkatkan daya tahan beton pada waktu yang lebih seragam dan lebih lama untuk segmen hidrasi yang substansial [2].

Agregat ringan (LWA) dengan pori-pori halus yang terdistribusi lebih merata (antara 5 hingga 300 mikron) menunjukkan potensi yang lebih besar untuk beton struktural [1] dan dapat digunakan sepenuhnya atau sebagian. Agregat ini dengan kapasitas struktural yang lebih tinggi dapat mencakup batu tulis yang diperluas, serpih atau tanah liat atau kaca yang diperluas. Kemungkinan kehilangan kekuatan beton dengan pemanfaatan LWA sering diambil sampai batas tertentu dengan penggantian sebagian OPC dengan SCM seperti fly ash atau slag. Mengurangi ukuran LWA jalur maksimum juga dapat meningkatkan kekuatan dan jika diperlukan, LWC prategang dengan kekuatan 70 MPa atau lebih tinggi dapat ditentukan [1]. LWC berdasarkan kepadatannya yang lebih rendah telah digunakan dalam aplikasi militer untuk meredam senjata api dan energi ledakan yang ditransmisikan oleh proyektil dan pecahan [1].

Salah satu aplikasi terbaru dari agregat ringan adalah dalam proyek jembatan Shasta Arch oleh Caltrans. Agregat tanah liat diperluas Hydrolite® Arcosa jenuh ringan ringan digunakan bersama dengan terak tanur sembur granulasi (sebagai pengganti sebagian OPC) dan campuran udara-entraining. Beton kinerja tinggi dengan kuat tekan 56 hari sebesar 42 MPa diperoleh dengan menurunkan densitas dari 2400 kg/m3 untuk beton berat normal menjadi 1900 kg/m3. Beberapa studi kasus lain tersedia di situs web produsen agregat [3] sementara aplikasi lain dari produsen AS untuk shale, clay dan slate yang diperluas (lebih padat) tersedia. Expanded Shale, Clay and Slate Institute (ESCSI) mencantumkan produsen AS bersama dengan dokumentasi LWA [4].

Dalam studi ini, reaktivitas alkali-silika dan kekuatan tekan mortar dari tiga agregat ringan, perlit halus, batu tulis yang diperluas dan kaca yang diperluas dievaluasi. ASR merupakan reaksi antara silika reaktif dalam agregat dan alkali pada semen yang mengakibatkan keretakan peta (pola) progresif pada beton

Categories
Uncategorized

Desain Rehabilitasi Perkerasan Bukanlah Desain Perkerasan Baru

Desain rehabilitasi perkerasan bukanlah desain perkerasan baru, Sejak tahun 1980-an miliaran dolar telah diinvestasikan dalam mengembangkan metode untuk membuat desain dan konstruksi perkerasan lebih berkelanjutan melalui penggunaan kembali sumber daya yang ada. Ini termasuk daur ulang insitu dan penggunaan kembali lapisan perkerasan yang ada untuk perkerasan fleksibel dan kaku. Teknologi ini telah berkembang selama bertahun-tahun dalam proses desain yang diakui, misalnya: TG2 [1]. Spesifikasi telah dikembangkan oleh berbagai entitas seperti Roads and Maritime Services di New South Wales [2][3] dan Transport and Main Roads di Queensland [4]. WIRTGEN dan BOMAG juga telah berkontribusi dengan menyediakan peralatan daur ulang insitu yang canggih.

Namun, di zaman sekarang ini, masih ada Instansi Pemerintah yang menulis dalam Scope and Performance Requirements (SPR) proyek mereka bahwa: “di mana perkerasan harus diturunkan dari tingkat yang ada lebih dari 10 mm, sediakan perkerasan kedalaman penuh yang baru” . Hal ini seiring dengan kenyataan bahwa ada Insinyur yang tidak menyadari fakta bahwa, terutama di lingkungan perkotaan perkerasan jalan yang ada merupakan aset yang harus dipertahankan, sudah berisi tanah dasar yang dipadatkan/diperbaiki, diimpor material subbase dan/atau basecourse dan lapisan keausan yang relatif mahal.

Tujuan dari makalah ini bukan untuk mempromosikan daur ulang insitu, tetapi untuk menunjukkan bahwa desain rehabilitasi perkerasan bukanlah desain perkerasan baru. Tanah dasar yang dipadatkan dan dikonsolidasikan di bawah struktur perkerasan yang ada dapat memiliki modulus insitu yang lebih tinggi daripada tanah dasar di tanah “perawan” yang berdekatan dan oleh karena itu tidak boleh ditutup dengan nilai rendah yang sama yang mungkin ada di tanah dasar yang belum dikembangkan selama rehabilitasi desain. Analisis hasil pengujian FWD, yang dikorelasikan dengan pengamatan visual dan pengujian geoteknik, dapat menunjukkan perbedaan yang jelas antara struktur perkerasan yang rusak yang membutuhkan rehabilitasi dan struktur yang memadai yang hanya membutuhkan penggilingan dan pengerasan kembali lapisan aspal yang ada.

Modulus yang dihitung kembali untuk lapisan perkerasan granular sering kali melebihi nilai Panduan perkerasan baru dan harus ditutup selama pemodelan. Namun, harus diakui bahwa selama bertahun-tahun, lapisan aspal yang dibangun selama kegiatan pemeliharaan telah melindungi struktur perkerasan (sebagaimana dimaksud), sehingga menciptakan struktur perkerasan abadi.

Hal di atas akan ditunjukkan dalam makalah ini dengan menjelaskan bagaimana memperoleh data yang relevan untuk melakukan penyelidikan perkerasan, menganalisis hasil, menghitung sisa umur perkerasan dan melakukan desain rehabilitasi. Data yang digunakan untuk tujuan ilustrasi dalam makalah ini, dipilih dari hasil uji fisik yang diperoleh dari perkerasan Jalan Arteri (AR) dan Jalan Lokal (LR) dalam pelayanan yang saat ini sedang dalam konstruksi rehabilitasi.

Investigasi Perkerasan
Tujuan investigasi perkerasan adalah untuk memperoleh gambaran selengkap mungkin tentang struktur perkerasan eksisting dan kondisi insitu untuk menentukan kecukupan/ketidakcukupannya untuk keperluan desain rehabilitasi perkerasan. Ini termasuk pengamatan visual, penyelidikan geoteknik dan pengujian FWD, seperti yang dijelaskan di bawah ini.

Pengamatan Visual
Cara termudah dan paling berharga untuk mendapatkan informasi tentang kondisi perkerasan jalan adalah dengan melakukan pengamatan visual. Cacat visual dengan bukti foto dan bahkan video harus direkam secara sistematis relatif terhadap sistem referensi.

Ada berbagai dokumen yang menyajikan deskripsi yang komprehensif dan terperinci tentang jenis kerusakan perkerasan yang paling umum dan metode untuk merekamnya, seperti dokumen Austroads Guide to Asset Management Part 5 Series [5] dan AGPT05-11 [6].

Inti masalahnya adalah untuk mendapatkan catatan akurat tentang seperti apa trotoar yang ada. Pengamatan visual adalah langkah pertama dalam menentukan batas bagian perkerasan dan memilih posisi untuk lubang uji selama penyelidikan geoteknik.

Insinyur Perkerasan yang berpengalaman akan dapat melakukan penilaian saat berjalan di bagian jalan tertentu dan memiliki gambaran yang jelas tentang tindakan rehabilitasi perkerasan apa yang diperlukan, yang umumnya akan dikonfirmasi oleh investigasi geoteknik dan hasil uji FWD.

Investigasi Geoteknik Investigasi
geoteknik harus fokus pada 1,5 m teratas (relatif terhadap tingkat desain akhir) dari struktur perkerasan. Cukup dengan melakukan coring melalui struktur perkerasan, mencatat jenis dan ketebalan setiap lapisan perkerasan dan kemudian mengambil sampel material tanah dasar untuk pengujian pada kedalaman 1,5-2,0 m, memberikan informasi yang hampir tidak berguna.

Terlepas dari apakah itu perkerasan kaku atau fleksibel yang sedang diperiksa, penyelidikan harus fokus pada pencatatan ketebalan setiap lapisan perkerasan dan juga mendapatkan sampel untuk pengujian setiap lapisan dalam profil, sebagai berikut:

  • Modulus aspal atau kuat tekan beton dari inti yang diambil dari perkerasan;
  • Pengujian Dynamic Cone Penetrometer (DCP) hingga kedalaman 1,5 m (atau penolakan);
  • Kepadatan dan kadar air insitu, batas Atterberg, susut, gradasi dan CBR (perendaman 4 hari) dari setiap lapisan perkerasan granular; dan
  • Kepadatan dan kadar air insitu, batas Atterberg, susut, perataan dan CBR (perendaman 4 hari atau 10 hari) dari tanah dasar.

Karena 20-40 kg bahan granular diperlukan untuk melakukan pengujian, lubang uji/lubang auger harus cukup besar untuk memungkinkan pengumpulan bahan dalam jumlah yang cukup untuk setiap lapisan. Interval lubang uji umumnya 250 m. Meskipun volume lalu lintas tinggi di lokasi tertentu yang dapat membatasi akses, tidak boleh ada kompromi untuk memastikan bahwa cukup banyak material yang diambil sampelnya untuk pengujian. Uang yang dihabiskan di muka selama penyelidikan geoteknik dapat menghemat jutaan dolar dalam biaya desain dan konstruksi.

Jika perlu, desain campuran aspal asli dapat ditentukan dengan rekonstitusi campuran selama pengujian laboratorium. Lembaran tipis aspal, yang dipindahkan dengan hati-hati melintasi jalur perkerasan juga dapat digunakan dalam studi rutting. Rincian lebih lanjut tentang apa yang diperlukan dapat diperoleh dari [6].

Pengujian FWD

Investigasi intrusi biasanya terbatas di jalan yang dilalui lalu lintas karena tingginya biaya pengelolaan risiko keselamatan yang terkait dengan penggalian dan pemasangan kembali lubang uji di perkerasan yang ada; yaitu biaya akomodasi lalu lintas yang tinggi sekaligus memastikan lingkungan yang aman bagi pengguna jalan maupun bagi tim investigasi geoteknik. Pengujian FWD secara khusus telah dikembangkan untuk meminimalkan risiko ini serta untuk melengkapi metode pengujian “destruktif”.

Pengujian FWD harus dilakukan pada interval berikut:

  • 25 m di jalur roda kiri dan kanan (alternatif) jalur lambat;
  • 50 m di jalur roda kiri dan kanan (alternatif) jalur selain jalur lambat; dan
  • Nominal 10 titik uji di persimpangan dengan jalan lokal sejauh yang dicakup oleh pekerjaan konstruksi.

AGPT02-17 [7] mensyaratkan bahwa tegangan kontak ban desain untuk analisis perkerasan diambil sebagai 750 kPa, yang menyiratkan bahwa beban pelat FWD harus diatur ke 50 kN. Namun, bahkan jika beban pelat diatur ke 40 kN (praktik sebelumnya), modulus lapisan individual yang dihitung kembali dari hasil pengujian akan tetap sama.

Analisis Hasil
Informasi yang diperoleh selama penyelidikan perkerasan semuanya berkontribusi untuk memperoleh bagian perkerasan yang seragam, mengembangkan model perkerasan untuk bagian jalan tertentu, menentukan sisa umur masing-masing dan juga melapiskan langkah-langkah rehabilitasi perkerasan untuk memenuhi umur rencana yang diperlukan.

Metode yang digunakan untuk membentuk penampang perkerasan yang seragam [8], membangun berbagai model perkerasan dan menghitung kembali modulus lapisan perkerasan untuk digunakan dalam analisis lebih lanjut dijelaskan dalam bab ini. Perhitungan balik dapat melalui perhitungan “mesin” (program perangkat lunak) [9]-[11] atau secara manual menggunakan Metodologi Pembandingan [12]. Yang paling penting adalah interpretasi modulus lapisan granular yang dihitung kembali dan pilihan desain tanah dasar CBR yang akan digunakan saat menghitung sisa umur perkerasan eksisting.

Diasumsikan bahwa langkah-langkah yang tepat akan diterapkan selama desain dan konstruksi sehubungan dengan drainase perkerasan, dan karena itu bukan merupakan faktor yang dipertimbangkan dalam makalah ini.

Bagian Perkerasan Seragam
Alasan utama untuk mengidentifikasi bagian perkerasan yang seragam adalah bahwa struktur/kapasitas perkerasan dapat bervariasi baik secara longitudinal maupun transversal di sepanjang alinyemen.

Sesuai dengan [6] sub-bagian homogen/seragam umumnya harus melebihi panjang 100 m dan akan dianggap homogen jika nilai defleksi memiliki koefisien variasi (CV) 0,25 atau kurang. Metode sederhana dan efektif untuk mendefinisikan bagian seragam secara numerik menggunakan pendekatan perbedaan kumulatif (CD) AASHTO [8]. Defleksi maksimum yang diukur untuk perkerasan AR dan LR masing-masing diilustrasikan secara grafis pada GAMBAR 1 dan GAMBAR 2. Data untuk jalur roda kiri (LWP) dan jalur roda kanan (RWP) diplot secara terpisah. Plot CD untuk hasil defleksi juga disertakan pada Gambar. Bagian yang seragam didasarkan pada perubahan nyata dalam tingkat kemiringan plot.

Lendutan Maksimum Jalan Arteri dan Selisih Kumulatif

Pembebanan Poros Standar Setara Desain (DESA) yang relevan untuk digunakan dalam desain rehabilitasi juga ditunjukkan pada Gambar.

Lendutan maksimum FWD di LWP dan RWP dari kedua ruas jalan dan ruas perkerasan seragam yang dipilih menggunakan metode AASHTO [8] dengan hasil CV yang sesuai dirangkum dalam TABEL 1 dan TABEL 2.

TABEL 1 Lendutan Maksimum Jalan Arteri dan CV Bagian Seragam

Sebagian besar nilai CV yang dihitung kurang dari 0,25. Dimana hasil CV lebih tinggi dari 0,25, umumnya karena hasil yang terbatas pada jarak pendek dengan standar deviasi yang besar misalnya Bagian 2 pada LR (lihat TABEL 2).

TABEL 2 Lendutan Maksimum Jalan Lokal dan CV Ruas Seragam

Model
Perkerasan Profil perkerasan yang diperoleh dari penyelidikan geoteknik digunakan untuk menyusun model struktur perkerasan. Struktur perkerasan dapat tumpang tindih dengan bagian perkerasan yang seragam. Model perkerasan yang diperoleh untuk AR dan LR masing-masing ditunjukkan pada TABEL 3 dan TABEL 4. Ketebalan lapisan subbase dibatasi hingga 300 mm untuk tujuan penghitungan balik.

TABEL 3 Model Perkerasan Jalan Arteri

 

TABEL 4 Model Perkerasan Jalan Lokal

Perhitungan Balik Moduli Lapisan Perkerasan

Metode Perhitungan Balik
Karena tidak ada solusi analitis untuk masalah perhitungan balik, sejumlah teknik solusi telah dirancang:

  • Tabel Lookup: Banyak prediksi defleksi untuk berbagai ketebalan lapisan dan nilai modulus telah dihitung sebelumnya. Perhitungan kembali kemudian melibatkan pencarian tabel untuk menemukan “yang paling cocok” dengan solusi
  • Pencarian global: Semua nilai modulus diperlakukan secara bersamaan sebagai tidak diketahui, dengan iterasi untuk mencapai “kecocokan terbaik” antara defleksi yang diprediksi dari kumpulan nilai modulus saat ini dan defleksi yang diukur (misalnya EFROMD [9])
  • Pencarian tambahan: Mirip dengan pencarian global tetapi nilai modulus secara bertahap diperbaiki yang secara teori meningkatkan stabilitas numerik masalah. Ini bekerja karena, misalnya, untuk perkerasan lentur, defleksi pada 900 mm dan offset yang lebih besar paling dikendalikan oleh modulus tanah dasar. (misalnya Rubicon Toolbox [10] dan ELMOD [11])
  • Teknik lain yang mengandalkan pendekatan yang lebih canggih secara matematis seperti jaringan saraf
  • Sebuah teknik analisis semi-empiris semi-mekanistik yang dikembangkan oleh Horak dan Emery [12] dimana parameter defleksi mangkuk, diukur dengan FWD, digunakan dalam metodologi benchmarking relatif. Metode ini akan dibahas secara singkat di bawah ini

Biasanya, “paling cocok” ditetapkan dengan meminimalkan jumlah kuadrat dari perbedaan antara defleksi yang diprediksi (dihitung menggunakan iterasi nilai modulus saat ini) dan defleksi yang diukur. Semua pencarian tunduk pada pencarian minimum lokal, bukan minimum global yang sebenarnya, dan minimum yang ditemukan dapat dipengaruhi oleh modulus benih jika diperlukan [9]. Dengan demikian tidak ada solusi yang “benar”, hanya pendekatan terbaik untuk solusi, dan tidak dapat ditunjukkan apakah minimum yang ditemukan adalah minimum global atau tidak.

Dalam praktiknya, cara terbaik untuk memutuskan apakah suatu solusi cukup dekat adalah dengan membandingkan secara visual defleksi yang diprediksi dan diukur. Karena ini adalah bagian dari output di Rubicon, ini adalah salah satu alasan mengapa itu dipilih.

Semua metode kalkulasi mundur bergantung pada ‘mesin’ kalkulasi untuk memprediksi defleksi untuk serangkaian nilai modulus tertentu. Misalnya, dalam [9] “mesin” adalah program perangkat lunak CIRCLY32 [13] dan dalam [10] dan [11] adalah program WESLEA, seperti yang dibahas dalam Paragraf 3.3.3.

Harus dicatat bahwa perhitungan balik adalah metode perkiraan, yang paling baik memberikan indikasi kemungkinan perilaku kekakuan dari zona perkerasan yang berbeda, asalkan asumsi tersirat dari homogenitas elastis linier dan lateral berlaku secara luas.

Perhitungan Kembali Manual menggunakan Metodologi Pembandingan
Metodologi perhitungan mundur manual ini didasarkan pada deskriptor atau parameter mangkuk defleksi dan korelasinya dengan lapisan atau zona struktural dalam struktur perkerasan. Dasar metodologi dijelaskan dengan bantuan GAMBAR 3 yang menunjukkan bahwa mangkuk defleksi yang diukur di bawah roda yang dibebani dapat dijelaskan dalam tiga zona yang berbeda.

Zona Kelengkungan Mangkuk Defleksi [12]Gambar 3: Zona Lengkungan Mangkuk Defleksi [12]

Di Zona 1, dekat dengan titik pembebanan (radius 300 mm), mangkuk defleksi memiliki kelengkungan positif. Zona 2 adalah tempat saklar defleksi membentuk kurva positif ke terbalik dan sering disebut sebagai zona infleksi. Titik belok tergantung pada faktor komposisi lapisan perkerasan tertentu yang umumnya sekitar 300-600 mm dari titik pembebanan. Zona 3 adalah tempat defleksi mangkuk telah beralih ke kelengkungan terbalik dan meluas ke permukaan jalan (sekitar 600-2.000 mm); yaitu di mana defleksi kembali ke nol.

Parameter mangkuk defleksi dirangkum dalam TABEL 5.

TABEL 5 Parameter Defleksi Bowl [12]

Perlu diperhatikan bahwa metodologi benchmarking memanfaatkan sebagian besar hasil pengujian defleksi bowl dan tidak hanya fokus pada defleksi dan kelengkungan maksimum seperti pada [6]. Selanjutnya, dalam [6] “kelengkungan” hanyalah perbedaan matematis antara defleksi maksimum dan defleksi pada 200 mm; yaitu D0 – D200. Oleh karena itu, “kelengkungan” yang dihasilkan dalam [6] adalah perbedaan linier, dan bukan kelengkungan sebenarnya seperti yang dihitung dalam [12].

TRH 12 [14] menggunakan sistem peringkat kode warna untuk klasifikasi survei kondisi visual perkerasan. Klasifikasi status perilaku sebagaimana diperluas oleh [12] telah dimasukkan dalam [14] dan kekuatan struktural relatif dari zona lapisan dalam struktur perkerasan dapat dihubungkan dengan sistem penilaian kondisi visual seperti yang ditunjukkan pada TABEL 6. Pengkodean warna yang serupa akan juga digunakan untuk mengkategorikan modulus lapisan perkerasan yang dihitung kembali.

TABEL 6 Parameter Defleksi Bowl Peringkat Kondisi Struktur untuk Berbagai Jenis Perkerasan [12]

Dengan tidak adanya paket perangkat lunak yang canggih, hasil tes FWD dapat dianalisis secara manual dengan cara yang sederhana dan efisien.

Ringkasan Karakteristik
Rubicon Rubicon [10] menggunakan proses pencarian yang mirip dengan cara penghitungan mundur manual dilakukan, dimulai dengan defleksi tanah dasar dan luar dan bekerja ke dalam menuju titik beban dan modulus lapisan atas. Proses pencarian menggunakan metode numerik untuk mencari konfigurasi optimal yang akan memaksimalkan kecocokan mangkuk. Program ini telah digunakan secara internasional selama lebih dari 10 tahun.

Model dasar yang digunakan dalam Rubicon adalah elastis linier, isotropik, dengan lapisan homogen memanjang secara lateral hingga tak terhingga. Mesin kalkulasi adalah algoritma WESLEA yang dikembangkan oleh US Corps of Engineers yang telah divalidasi dalam banyak perbandingan dengan program lain yang dikenal secara internasional [15]. WESLEA juga banyak digunakan di Amerika Serikat dan di tempat lain.

Rubicon secara otomatis menyertakan lapisan tanah dasar atas dan bawah, masing-masing setebal 1.200 mm dan tak terhingga. Ketebalan tanah dasar bagian atas lebih besar dari 200-400 mm yang direkomendasikan dalam [6]. Agar perhitungan balik menjadi efektif, direkomendasikan bahwa lapisan tanah dasar atas harus antara 800 dan 1.500 mm, kecuali bukti adanya tanah dasar yang dangkal, seperti lapisan batuan dasar yang dekat dengan permukaan [16]. Hal ini sejalan dengan praktik terbaik internasional, di mana ditemukan bahwa tanah dasar atas yang terlalu tipis tidak dapat memodelkan kekakuan tanah dasar dengan benar, sehingga meningkatkan kekakuan lapisan perkerasan. Hal ini tidak menghambat identifikasi area tanah dasar berkekuatan rendah.

Untuk kumpulan nilai moduli tertentu, defleksi yang diprediksi diperoleh dengan menggunakan Rubicon dan EFROMD akan bergantung pada keakuratan mesin kalkulasi. Seperti disebutkan di atas, penelitian menunjukkan bahwa WESLEA dan CIRCLY32 memiliki akurasi yang sebanding. Untuk konfirmasi, perbandingan defleksi yang diprediksi di bawah beban FWD 750 kPa untuk nilai modulus turunan pada rantai sepanjang proyek dipilih seperti yang ditunjukkan pada TABEL 7. Tabel menunjukkan nilai dekat yang dapat diterima, dengan prediksi CIRCLY antara 5 dan 7 mikron kurang dari prediksi Rubicon.

TABEL 7 Perbandingan antara Prediksi Defleksi Rubicon dan CIRCLY

Analisis Belakang Defleksi FWD
Sebelum melakukan analisis Rubicon, Kumpulan Kategori Lapisan Perkerasan (lihat TABEL 8) dikembangkan agar sesuai dengan data modulus lapisan dan memvisualisasikan kondisi berbagai lapisan perkerasan. Kumpulan Kategori tidak selalu mengikuti batas yang diusulkan oleh [7], tetapi ditetapkan lebih lebar untuk lapisan tertentu untuk memungkinkan penghitungan balik otomatis oleh perangkat lunak dengan input manual minimal.

TABEL 8 Set Kategori Lapisan Perkerasan

Setelah modulus lapisan ditentukan, nilai rata-rata, standar deviasi dan modulus persentil ke-10 dihitung, sebagaimana dirangkum dalam TABEL 9 dan TABEL 10.

TABEL 9 Modul Lapisan Perkerasan Jalan Arteri

 

TABEL 10 Modul Lapisan Perkerasan Jalan Lokal

Modulus kursus pemakaian dikoreksi untuk suhu dan kecepatan setelahnya. Jika modulus persentil ke-10 yang dihasilkan kurang dari 2.500 MPa, lapisan tersebut dianggap retak dan modulus 840 MPa (ditunjukkan dalam tanda kurung) untuk wilayah Sydney yang memiliki WMPT 28oC digunakan dalam model perkerasan.

Modulus basecourse dan subbase masing-masing dibatasi pada 500 MPa dan 350 MPa, dengan nilai yang dibatasi ditunjukkan dalam tanda kurung.

Saat melakukan perhitungan balik, data dimanipulasi untuk mendapatkan kesalahan kecocokan data rata-rata kurang dari 0,5% untuk setiap pengujian. Modulus kalkulasi mundur persentil ke-10 untuk model yang diperoleh dengan cara ini kemudian digunakan dalam CIRCLY untuk menghitung sisa masa pakai setiap model.

Pengkodean warna modulus lapisan perkerasan sesuai dengan Set Kategori memberikan bantuan visual untuk mengukur kondisi perkerasan yang ada. Dari TABEL 9 jelas bahwa Seksi 1 AR berada dalam kondisi baik dan seksi jalan ini kemungkinan hanya membutuhkan penggilingan dan pengerasan kembali lapisan aspal saja, sementara, tergantung pada tingkat permukaan yang ada relatif terhadap tingkat desain akhir, Seksi 2 dan 3 membutuhkan rehabilitasi. Demikian pula, dari TABEL 10 jelas bahwa lapisan keausan LR, basecourse dan subbase berada dalam kondisi yang buruk, dan rehabilitasi perkerasan akan diperlukan.

Aspek lain dari analisis yang perlu disebutkan adalah penting untuk mendapatkan profil perkerasan yang akurat selama penyelidikan geoteknik, tetapi dengan metodologi desain rehabilitasi perkerasan ini, kesalahan yang dapat dibuat karena ketebalan lapisan yang salah selama proses perhitungan balik dapat dibatalkan. oleh analisis sisa hidup.

Untuk menjelaskan: Setiap mangkuk defleksi FWD berisi serangkaian hasil yang seimbang untuk struktur perkerasan tertentu. Jika lapisan perkerasan tertentu dimodelkan terlalu tipis, modulus akan mendekati batas atas dari set kategori yang relevan, dan sebaliknya. Namun, selama analisis CIRCLY untuk menentukan sisa umur setiap ruas jalan, ketebalan lapisan dan modulus yang sama akan digunakan. Meskipun modulus yang dihitung kembali mungkin tinggi karena lapisan tipis, dalam analisis sisa umur lapisan tipis akan memberikan kontribusi yang lebih kecil pada sisa umur struktur meskipun modulus tinggi sehingga mempertahankan keseimbangan dan menghilangkan kesalahan.

Selanjutnya, perhatikan modulus Fair to Good yang dihitung kembali untuk tanah dasar bagian atas karena ini sangat penting untuk memilih desain tanah dasar CBR saat menentukan sisa umur perkerasan dan desain rehabilitasi setiap ruas jalan. Meskipun dihitung, hasil tanah dasar yang lebih rendah tidak digunakan dalam perhitungan sisa umur.

Pemilihan modulus lapisan granular dan CBR desain tanah dasar memerlukan penjelasan lebih lanjut dan dijelaskan masing-masing dalam Paragraf 3.3.5 dan 3.3.6.

Modul Lapisan Granular yang dihitung kembali
Seperti disebutkan, di mana perkerasan eksisting berada dalam kondisi baik, modulus yang dihitung kembali untuk lapisan perkerasan granular di bawah lapisan aspal tebal yang ada melebihi modulus vertikal yang disarankan untuk perkerasan baru dan harus ditutup selama pemodelan (lihat TABEL 9). Tabel 6.4 dan 6.5 dari [7] menyarankan pengurangan modulus untuk material granular yang dilapisi oleh material terikat. Namun, modulus basecourse dan subbase “sangat baik” diperoleh di bawah lapisan aspal yang relatif tebal yang juga memiliki modulus “sangat baik” untuk semua bagian di berbagai jalan di proyek. Hal ini sering terjadi di mana lapisan aspal pemeliharaan selanjutnya menghasilkan struktur perkerasan yang mendekati aspal dengan kedalaman penuh.

Di sisi lain, bagian perkerasan yang dalam kondisi buruk memang telah mengurangi modulus basecourse serupa dengan yang disarankan dalam [7]. Hal ini menimbulkan pertanyaan apakah modulus “gagal” disarankan untuk tujuan desain perkerasan baru yang mengarah ke desain perkerasan yang tidak perlu mahal, sementara bahannya tidak benar-benar berperilaku seperti itu dalam praktiknya.

CBR Desain Tanah Dasar CBR
desain tanah dasar ditentukan dengan menggunakan kombinasi metode, sebagai berikut:

  • Uji CBR terendam (1 titik atau 4 titik) untuk sampel yang dipadatkan hingga 100% dari Kerapatan Kering Maksimum (MDD) di bawah pemadatan standar Kadar Air Optimum (OMC);
  • Disimpulkan dari hasil pengujian DCP;
  • Disimpulkan dari modulus yang dihitung kembali FWD; dan
  • Nilai CBR desain tanah dasar dugaan [17].

Khususnya di mana perkerasan dilapis oleh tanah dasar lempung, modulus yang diperoleh (diduga dari pengujian CBR), setelah pengambilan sampel dan pengujian bahan tanah dasar, dapat lebih kecil dari modulus insitu yang disimpulkan dari DCP non-destruktif dan hasil pengujian FWD yang dihitung kembali. Ini adalah fungsi dari struktur batuan sedimen seperti serpih, dan fakta bahwa, misalnya, di mana terdapat mineral lempung smektit, serpih dapat terkelupas dan mengalami cuaca dengan cepat setelah terpapar.

Untuk menempatkannya dalam perspektif; DCP dan FWD tidak hanya menguji material dalam keadaan stabil dan berisi, tetapi juga memiliki keunggulan dalam mencerminkan respons sistem perkerasan; yaitu tidak ada satu lapisan material yang dipisahkan secara terpisah. Perkerasan merespon sebagai suatu sistem dan “keseimbangan kekuatan perkerasan” bergeser dan mengendap seiring waktu.

Telah diketahui bahwa perkerasan eksisting memiliki kekuatan pada kedalaman akibat konsolidasi dan oleh karena itu kekuatan sisa terutama pada tanah dasar karena sebagian besar perkerasan mengalami keruntuhan di atas 300 mm, jika tidak hanya pada permukaan. Lebih lanjut, ketika mempertimbangkan lokasi/kedalaman fisik dari tanah dasar perkerasan yang ada, kemungkinan tidak akan memerlukan penggalian atau pemaparan.

Sampel yang digali dan diuji dari area Greenfields yang berdekatan yang diperuntukkan untuk jalur baru dan/atau pelebaran perkerasan di mana belum ada perbaikan tanah dasar, juga kemungkinan besar memberikan hasil CBR yang relatif rendah. Namun, ini bukan masalah. Adalah logis bahwa tanah dasar dari bagian perkerasan baru akan ditingkatkan selama konstruksi dan oleh karena itu dibawa ke tingkat yang sama, yang sudah diperbaiki seperti tanah dasar perkerasan yang ada.

Oleh karena itu tidak benar untuk membatasi CBR tanah dasar dari perkerasan yang ada dengan nilai yang sama dengan yang diperoleh untuk perkerasan baru yang berdekatan selama desain rehabilitasi, atau ke nilai yang lebih rendah yang mungkin telah disimpulkan dari pengujian CBR. Desain rehabilitasi perkerasan jalan bukanlah desain perkerasan baru.

Struktur perkerasan yang dilapis batupasir umumnya memberikan hasil dimana semua metode yang digunakan untuk menentukan CBR desain tanah dasar perkerasan eksisting dan perkerasan baru yang berdekatan berkorelasi dengan baik.

Setelah modulus lapisan perkerasan dan CBR desain tanah dasar dikonfirmasi, sisa umur bagian perkerasan dihitung seperti yang dijelaskan dalam paragraf 3.3.7.

Sisa Umur Perkerasan
Model perkerasan yang diperoleh melalui perhitungan balik dari hasil FWD dianalisis lebih lanjut menggunakan modulus persentil ke-10 di CIRCLY untuk menghitung sisa umur dari setiap bagian perkerasan seragam yang teridentifikasi. Manipulasi lebih lanjut dari modulus lapisan, membatasi nilai untuk modulus desain perkerasan baru atau sub-lapisan, tidak dianggap diperlukan karena modulus yang dihitung kembali Rubicon adalah rata-rata untuk lapisan tertentu dan bukan bagian atas lapisan (nilai yang biasanya digunakan dalam LINGKARAN).

Harus dicatat bahwa dalam hal ini, karena fakta bahwa struktur perkerasan yang ada memiliki lapisan keausan aspal yang relatif tebal, penggunaan CIRCLY untuk menentukan sisa umur dan melakukan desain rehabilitasi perkerasan dimungkinkan. Namun, karena CIRCLY tidak mengandung fungsi transfer untuk menganalisis material granular, untuk perkerasan granular dengan lapisan tipis aspal, alat elastis berlapis di Rubicon Toolbox akan lebih sesuai.

Modulus yang dihitung kembali digunakan saat menentukan sisa umur teoretis; diringkas dalam TABEL 11.

TABEL 11 Sisa Usia Perkerasan Teoretis dan Tindakan yang Direkomendasikan

Umur rencana 20 tahun diperlukan untuk perkerasan eksisting. Ruas jalan dengan sisa umur kurang dari 20 tahun oleh karena itu perlu dilakukan rehabilitasi. Metode desain rehabilitasi perkerasan dijelaskan dalam Bab 4.

Desain Rehabilitasi Perkerasan
Di lingkungan perkotaan ada kendala seperti bangunan dengan akses, kerbing dan jalan setapak yang ada, dll yang membatasi tingkat permukaan perkerasan. Inlay aspal atau daur ulang insitu dengan kursus pemakaian yang sesuai umumnya dipertimbangkan.

Proses untuk menghasilkan desain rehabilitasi perkerasan untuk setiap bagian relatif mudah dan diilustrasikan pada TABEL 12 dengan membandingkan model perkerasan asli dengan model perkerasan rehabilitasi. Jika penggilingan dan perkerasan kembali diperlukan, model perkerasan rehabilitasi menunjukkan pengurangan ketebalan lapisan aus yang ada dengan lapisan lapisan aspal baru 50 mm. Dimana rehabilitasi diperlukan, hal ini dapat melibatkan penggilingan dari lapisan aspal yang ada dan bahkan beberapa dari lapisan dasar yang ada untuk mencapai struktur perkerasan yang memenuhi persyaratan dalam hal lalu lintas desain dan umur.

TABEL 12 Desain Rehabilitasi Perkerasan Jalan

Ruas-ruas LR berada dalam kondisi yang sangat buruk sehingga desain rehabilitasi melibatkan pemindahan 225 mm material perkerasan eksisting. Ini terdiri dari seluruh jalur pemakaian, basecourse dan sebagian dari subbase. Ketentuan lebih lanjut dalam desain adalah bahwa bahan granular yang tersisa harus dirobek dan dipadatkan kembali hingga kedalaman minimal 150 mm sebelum mengaspal dasar aspal dan lapisan aus. LR adalah kandidat sempurna untuk daur ulang insitu yang akan menghindari pemindahan material dalam jumlah besar. Meskipun crossfall harus dikoreksi dan beberapa area membutuhkan regrading, memperoleh “desain campuran” yang dapat diterapkan memenuhi persyaratan [1] akan dimungkinkan.

Perhatikan bahwa tanah dasar yang ada tidak terganggu dalam model perkerasan rehabilitasi mana pun yang menekankan fakta bahwa modulus tanah dasar atas yang dihitung kembali harus digunakan dalam desain dan tidak perlu dibatasi pada modulus yang disimpulkan dari hasil pengujian CBR yang diperoleh pada sampel terganggu dilarutkan di laboratorium, atau dari tanah dasar baru yang berdekatan.

Seperti disebutkan, model perkerasan rehabilitasi pada TABEL 12 adalah untuk situasi di mana tingkat akhir jalan akan tetap mendekati eksisting. Namun, cut atau fill dapat dimodelkan dengan cara yang sama, dan dalam beberapa kasus, mengingat lalu lintas desain, potongan hingga 100 mm dapat diakomodasi sambil tetap mencapai umur rencana perkerasan.

Kesimpulan
Makalah sebelumnya membahas apa yang diperlukan dari penyelidikan perkerasan dan analisis hasil untuk melakukan desain rehabilitasi perkerasan.

Hal ini menunjukkan bahwa modulus back-calculated untuk lapisan granular basecourse dan subbase di bawah lapisan aspal tebal untuk ruas jalan yang secara visual dalam kondisi baik, jauh melebihi modulus yang disarankan untuk digunakan untuk desain perkerasan baru. Ruas perkerasan yang berada dalam kondisi buruk memang telah mengurangi modulus basecourse mirip dengan nilai yang disarankan. Hal ini menimbulkan pertanyaan apakah modulus “gagal” disarankan untuk tujuan desain perkerasan baru yang mengarah ke desain perkerasan yang tidak perlu mahal, sementara bahannya tidak benar-benar berperilaku seperti itu dalam praktiknya.

Lebih lanjut, tanah dasar terkekang di bawah perkerasan eksisting, meskipun mungkin terdiri dari bahan dengan kualitas yang relatif buruk, dapat memiliki modulus yang lebih tinggi daripada modulus yang disimpulkan dari hasil pengujian CBR yang diperoleh pada sampel terganggu yang dilarutkan di laboratorium, atau dari tanah dasar baru yang berdekatan. .

Dalam konteks keandalan desain perkerasan, konsep probabilitas yang diterapkan dalam memperkirakan beban lalu lintas dan kondisi lingkungan yang tidak terkendali, Desain Perkerasan bukanlah ilmu pasti sehingga pemotongan 10 mm di tingkat akhir akan “mematahkan” perkerasan. Persyaratan oleh beberapa pihak untuk menyediakan perkerasan baru di mana perkerasan harus diturunkan dari tingkat yang ada lebih dari 10 mm tidak perlu dan tidak berkelanjutan.

Desain rehabilitasi perkerasan bukanlah desain perkerasan baru; itu membutuhkan pengalaman, pengetahuan tentang bahan yang digunakan untuk membangun perkerasan, pemahaman tentang bagaimana bahan tersebut berperilaku dalam pelayanan, di bawah berbagai kondisi pembebanan dan lingkungan, dan kadang-kadang hanya akal sehat.

Pengakuan : Artikel ini telah direproduksi dari ‘AAPA International Flexible Pavements Conference, Sydney, New South Wales, Australia’ dengan izin dari penulis.

Referensi

  1. Pedoman Teknis (TG2): Bahan Stabil Bitumen – Pedoman untuk Desain dan Konstruksi Bahan Emulsi Bitumen dan Bahan Stabil Bitumen Berbusa. 2009.
  2. Spesifikasi RMS QA R75. Stabilisasi Perkerasan Insitu menggunakan Pengikat Pengaturan Lambat. 2015.
  3. Spesifikasi RMS QA R76. Stabilisasi Perkerasan Insitu Menggunakan Foamed Bitumen. 2018.
  4. Spesifikasi Departemen Transportasi dan Jalan Utama Queensland MRTS35 Bahan Daur Ulang untuk Perkerasan. 2017.
  5. Panduan Manajemen Aset Bagian 5A-5H (AGAM05A-H), Austroads, Sydney. 2007-2009.
  6. Panduan Teknologi Perkerasan Bagian 5: Evaluasi Perkerasan dan Desain Perawatan (AGPT05-11), Austroads, Sydney. 2011.
  7. Panduan Teknologi Perkerasan Bagian 2: Desain Struktur Perkerasan (AGPT02-17), Austroads, Sydney. 2017.
  8. American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) Panduan untuk Desain Struktur Perkerasan. Lampiran J: Delineasi Satuan Analisis dengan Selisih Kumulatif. American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington DC 1993.
  9. Vuong, BT EFROMD2 Panduan Pengguna: Program Berbasis Komputer untuk Penghitungan Kembali Sifat Material Elastis dari Mangkok Defleksi Perkerasan, Versi 1, Badan Penelitian Jalan Australia, Vermont South, Victoria. 1991.
  10. Rubicon Toolbox, Alat untuk Desain dan Analisis Perkerasan Versi 3.1.0, Sistem Pemodelan dan Analisis, Solusi Rubicon, Cullinan, Afrika Selatan.
  11. Perangkat Lunak ELMOD untuk Analisis Perkerasan, Dynatest Amerika Utara, California.
  12. Horak, E. dan Emery, S. Falling Weight Deflectometer Bowl Parameter sebagai Alat Analisis Evaluasi Struktur Perkerasan. Prosiding Konferensi Dewan Riset Jalan Australia ke-22, Canberra, Australia. 2006.
  13. CIRCLY – Versi 7.0, Sistem Mincad. 2018.
  14. Komite Otoritas Jalan Negara (CSRA). Investigasi dan Desain Rehabilitasi Perkerasan Fleksibel. Draf Rekomendasi Teknis untuk Jalan Raya 12 (TRH 12), departemen Transportasi, Pretoria, Afrika Selatan. 1997.
  15. Maina, JW Denneman, E. dan De Beer, M. Pengenalan Perangkat Lunak Pemodelan Respon Perkerasan Jalan Baru Melalui Benchmarking. Dewan Penelitian Ilmiah dan Industri, Pretoria, Afrika Selatan. 2008.
  16. Panjang, F. Komunikasi Pribadi. Solusi Rubicon, Cullinan, Afrika Selatan. 2016.
  17. Tambahan Panduan Austroads untuk Teknologi Perkerasan Bagian 2: Desain Struktur Perkerasan (AGPT02), RMS NSW, Sydney, Australia. 2015.

Kunjungi juga Artikel lainnya :

APA BAHAN BANGUNAN TERBAIK?

 

Categories
Uncategorized

APA BAHAN BANGUNAN TERBAIK?

APA BAHAN BANGUNAN TERBAIK?

Apa Bahan Bangunan Terbaik Menurut Kalian ? Kita semua tahu cerita tentang tiga hewan kecil yang satu membangun rumah dengan jerami, yang lain dengan tongkat, dan yang lain membutuhkan waktu untuk membangun rumahnya dengan batu bata. Dua rumah pertama mudah jatuh ke tangan serigala jahat yang besar, tetapi rumah bata berdiri kokoh, menunjukkan pentingnya kerja keras dan memilih bahan bangunan yang tepat untuk struktur Anda.

Meskipun tidak ada serigala jahat yang datang untuk menghancurkan rumah atau bisnis Anda, memang benar bahwa beberapa bahan bangunan lebih cocok untuk proyek Anda daripada yang lain. Saat ini, sebagian besar struktur terdiri dari kayu, baja, beton, atau pasangan bata. Setiap bahan memiliki kekuatan dan kelemahannya masing-masing yang harus diperhatikan.

Dalam kebanyakan kasus, insinyur dan arsitek menggunakan kombinasi bahan-bahan ini dalam desain mereka untuk menyeimbangkan biaya, estetika, integritas struktural, dan umur panjang. Kami akan membahas secara rinci tentang apa kekuatan dan kelemahan itu, sehingga Anda dapat mengambil peran aktif dalam mengevaluasi desain struktur Anda.

KAYU

APA BAHAN BANGUNAN TERBAIK

Manusia telah menggunakan kayu selama ribuan tahun untuk membangun tempat perlindungan dan struktur. Meskipun berabad-abad kemajuan teknologi dan penemuan banyak bahan sintetis, kayu masih menjadi pilihan populer untuk proyek bangunan.

Popularitas Wood berasal dari keterjangkauan relatifnya. Ini juga ringan dan dapat dengan mudah dikerjakan. Ini bertindak sebagai isolator, menjaga udara hangat masuk dan udara dingin keluar.

Dan meskipun sepertinya menebang pohon untuk membangun bangunan berdampak buruk bagi lingkungan, kayu dapat menjadi pilihan yang sadar lingkungan jika dibeli dari pemasok kayu yang bertanggung jawab yang berkomitmen untuk kehutanan berkelanjutan. Kayu juga memiliki jejak karbon yang lebih rendah daripada bahan lain, menggunakan lebih sedikit air dan energi untuk menghasilkan.

Namun, kayu memang memiliki beberapa kelemahan. Ini tidak selalu ideal untuk menopang banyak beban, artinya kayu bukanlah pilihan terbaik untuk bangunan dengan banyak lantai. Dan tidak seperti beberapa bahan sintetis, kayu “hanya” bertahan beberapa ratus tahun sebelum akhirnya meluruh. Itu juga rentan terhadap api dan kerusakan kelembaban dan dapat menjadi mangsa rayap yang merusak.

Dalam upaya untuk mengatasi beberapa kekurangan kayu tradisional, produsen telah mengembangkan beberapa produk kayu rekayasa. Ini adalah bahan bangunan yang dibuat dengan mengikat partikel kayu, serat, untaian, atau veneer bersama-sama untuk membentuk bahan komposit.

Direkayasa dan diproduksi dengan spesifikasi yang tepat, material komposit ini seringkali dapat menopang beban yang cukup besar untuk menggantikan baja dan beton dalam beberapa aplikasi struktural. Mereka juga dapat memiliki sifat tahan kelembaban dan api. Namun, penting untuk dicatat bahwa bahan manufaktur yang kokoh ini mungkin memiliki harga yang lebih tinggi dibandingkan dengan kayu tradisional.

BAJA

APA BAHAN BANGUNAN TERBAIKBaja adalah bahan yang populer untuk bangunan karena kuat tanpa menjadi sangat berat. Ini menjadikannya bahan yang ideal untuk bangunan besar bertingkat dan fasilitas manufaktur dan industri . Tidak seperti kayu, baja tahan terhadap kelembaban dan tidak rentan terhadap rayap dan api. Ini juga akan bertahan lebih lama dari kayu.

Baja dapat mengakomodasi desain yang lebar dan terbuka sambil mempertahankan integritas struktural bangunan, berbeda dengan pasangan bata. Ini juga dapat ditempa, memberi desainer kebebasan untuk menjelajahi bentuk bangunan yang lebih tidak konvensional.

Sebagai bahan yang diproduksi, bahan baja konsisten dan dapat diprediksi, membuat pengerjaan yang berulang, tepat, dan presisi lebih mudah untuk dicapai.

Namun, menggunakan baja untuk membingkai sebuah bangunan akan lebih mahal daripada kayu. Seorang insinyur struktur yang baik akan dapat menghemat, menggunakan baja yang cukup untuk membangun gedung Anda dengan aman dan menopang beban di atas sambil memantau dan membatasi pengeluaran yang tidak perlu.

Jadi, meskipun baja merupakan alternatif yang menarik untuk kayu karena meningkatkan daya tahan dan umur panjangnya, itu akan lebih mahal.

KONKRET

APA BAHAN BANGUNAN TERBAIKBeton adalah kombinasi dari semen, agregat seperti pasir atau batu, dan air. Campuran ini dituangkan ke dalam bentuk, yang kemudian mengering dan mengeras, membentuk apa saja mulai dari dinding hingga balok penyangga hingga trotoar.

Beton tahan lama dan kuat, menjadikannya pilihan yang bagus untuk fondasi struktur Anda. Ia dapat menahan beban struktur di atas, dan juga dapat berdiri di atas tanah lembab yang mengelilinginya.

Beton juga dapat digunakan untuk membangun seluruh struktur. Ini adalah hasil akhir perawatan rendah, tahan lama dan tahan terhadap berbagai ancaman lingkungan. Untuk menambah kekuatan, beton dapat diperkuat dengan tulangan baja.

Selain itu, bangunan beton hemat energi, mampu secara pasif mentransfer panas yang diserap di siang hari dan melepaskannya di malam hari saat lebih dingin.

Konon, beton membutuhkan keahlian yang berbeda untuk dipasang dibandingkan dengan kayu atau logam. Anda pasti ingin bekerja dengan tim beton yang tepercaya dan berpengalaman untuk memastikan struktur Anda dibangun dengan benar dan dapat bertahan dalam ujian waktu.

Dibandingkan dengan kayu dan logam, beton mungkin lebih mahal untuk digunakan untuk struktur Anda. Namun, manfaatnya bisa menjadikannya pilihan yang menarik. Daya tahan beton dan efisiensi energi dapat mengurangi biaya pemilik gedung dalam jangka panjang untuk pengoperasian dan pemeliharaan, sehingga biaya di muka yang lebih besar lebih mudah untuk ditelan.

TUKANG BATU

Sementara struktur beton dipasang sebagai satu struktur, pasangan bata menggunakan banyak unit yang lebih kecil yang direkatkan bersama untuk membuat satu struktur. Bahan pasangan bata yang umum termasuk batu bata tanah liat, balok beton, batu, dan banyak lagi.

Dari piramida hingga kuil Yunani, struktur batu adalah salah satu bangunan tertua yang masih ada di dunia. Ribuan tahun kemudian, pasangan bata tetap menjadi bahan bangunan yang populer.

Mampu menahan beban beberapa tingkat, pasangan bata adalah bahan yang terbukti menahan beban dan dapat diperkuat dengan balok baja untuk dukungan tambahan. Masonry juga menawarkan solusi bangunan dalam berbagai bahan, warna, ukuran, dan bentuk, memberikan kontrol yang lebih kreatif untuk desain struktur Anda.

Masonry menawarkan perlindungan hebat terhadap api dan tahan terhadap kondisi basah dan hama. Seperti beton, pasangan bata bisa sangat efisien untuk memanaskan dan mendinginkan bangunan, karena batu bata atau balok mempertahankan cukup banyak panas di musim dingin dan akan tetap lebih dingin di musim panas.

Namun, batu bukan tanpa kekurangannya. Batu bata, batu, atau balok relatif berat, dan membutuhkan waktu yang cukup lama untuk dipasang dengan benar. Karena itu, pengrajin khusus sering diminta untuk menyelesaikan proyek, dan rencana proyek yang baik sangat penting untuk menjaga kemajuan proyek.

Dibandingkan dengan kayu, baja, dan beton, pasangan bata cenderung lebih mahal. Batu bata membutuhkan tenaga kerja untuk mengubah bahan baku menjadi bahan bangunan yang kemudian perlu dikirim dan dipasang oleh pengrajin. Beton membutuhkan lebih sedikit tenaga kerja manufaktur, meskipun masih memiliki proses pemasangan yang cukup rumit, baik beton dicor di tempat atau pracetak.

Secara keseluruhan, pasangan bata menawarkan pilihan yang kokoh dan menarik untuk struktur Anda, apakah itu untuk membuat dinding utama Anda yang menahan beban, atau untuk berfungsi sebagai fasad.

Kunjungi juga artikel lainnya :

Massa Batuan Tegangan Tinggi
Categories
Uncategorized

Interaksi Struktur Tanah Pada Rangka RC Bertingkat

Pada penelitian ini dibuat analisis dinamik pengaruh Soil Structure Interaction (SSI) pada rangka beton bertulang ( Rangka RC ) bertingkat yang didirikan di atas tanah lunak (flexible base) dan dibandingkan dengan fixed base. Dua model bingkai Rangka RC 2D dengan 7 dan 12 lantai dipilih untuk analisis. Pegas Winkler dan model metode setengah ruang langsung digunakan untuk alas fleksibel untuk rangka yang didirikan di atas dua jenis tanah lunak dengan kecepatan geser Vs < 150 m/s Asper Seismic Codes of Chinese GB50011-2010 Soil IV dan Ethiopian ES8-2015 soil D. Rangka dikenai gerakan tanah kuat yang disesuaikan dengan spektrum respons tanah lunak GB50011-2010 China dan ES8-2015 Ethiopia untuk analisis riwayat waktu linier. Hasil analisis dinamis menunjukkan partisipasi massa dasar Pegas dan Tetap 90% mencapai 2 atau 3 mode tetapi dalam metode langsung 11 hingga 30 mode untuk tingkat 12 dan 7. Namun, kedua model dasar fleksibel memiliki periode getaran dan simpangan antar tingkat yang lebih besar tetapi geser dasar lebih kecil daripada basis tetap. Selain itu, dalam model dasar fleksibel, simpangan antar tingkat, efek orde kedua (P-Δ) dan distribusi geser tingkat berbeda di sepanjang tinggi rangka. Model pegas menunjukkan Story drift dan efek orde kedua yang lebih besar (P-Δ) di bagian bawah Story untuk kedua jenis tanah lunak. Di sisi lain, model metode setengah spasi langsung menunjukkan nilai terbalik ke model pegas; itu memberikan Story drift dan efek P-Δ yang lebih besar di cerita teratas daripada basis tetap. Akhirnya, studi ini menyimpulkan bahwa pengurangan geser dasar karena SSI mungkin tidak selalu bermanfaat. Karena beban gravitasi konstan baik pada pondasi tetap maupun fleksibel yang menyebabkan efek P-Δ yang lebih besar pada tingkat dasar akibat kenaikan, simpangan antar tingkat dan penurunan geser tingkat pada pondasi lentur.

Dalam analisis dinamik suatu struktur bangunan, kondisi tumpuan dasar sangat penting untuk menghitung perilaku dinamiknya yang berguna dalam memperkirakan respon dan distribusi struktur di dalam anggota struktur. Kondisi dasar bangunan akan berbeda tergantung pada jenis tanah pendukungnya. Pondasi dasar tetap dapat diasumsikan pada tanah kaku dan pondasi dasar fleksibel pada tanah lunak. Fleksibilitas dasar menyebabkan penurunan kekakuan struktural dan peningkatan periode getaran selama gerakan tanah gempa. Akibatnya, respon struktur bangunan seperti simpangan simpangan, geser tingkat, dan efek P-∆ akan berbeda dengan pondasi tetap yang dapat menguntungkan atau merugikan. Akibatnya, di masa lalu bangunan analisis dinamik pada tanah lunak mendapat perhatian serius di daerah aktif seismik.

Wolf 1985 [1] dan banyak penulis lain mencatat bahwa untuk struktur yang dibangun di atas fondasi yang kuat seperti batuan selama gerakan gempa, gaya yang dihasilkan dalam bentuk momen guling dan geser tidak akan menyebabkan deformasi pada dasarnya; kekakuan struktur tetap konstan. Untuk suatu kendali gerak tertentu, respons seismik struktur hanya bergantung pada sifat-sifat struktur, tetapi untuk tanah lunak yang digunakan sebagai alas; deformasi dasar mengubah kekakuan struktur selama getaran gempa, yang pada gilirannya mempengaruhi responnya, yang dikenal sebagai efek Interaksi Struktur Tanah (SSI). Bahkan jika, SSI memiliki efek kinematik dan inersia pada struktur; dalam penelitian ini hanya efek inersia yang dipertimbangkan.

Gambar 1 mengilustrasikan efek SSI pada struktur [2] . Untuk massa tunggal (m), tinggi (H), kekakuan (Ks) yang didukung pada tanah lunak, kekakuan lateral pondasi (Ky), dan kekakuan rotasi (Kθ) jari-jari dasar pondasi (r) yang dikenai percepatan gerak tanah üg. Hal ini menyebabkan deformasi dasar pada rotasi (θ) dan translasi yang lebih besar pada bagian atas struktur yang menghasilkan fleksibilitas dasar (SSI). Akibatnya, perilaku dinamis struktur berubah mempengaruhi respon struktural seperti periode getaran, perpindahan, geser dasar, dan efek momen sekunder P-Δ

Rangka RC

Categories
Uncategorized

Massa Batuan Tegangan Tinggi

Dengan eksploitasi sumber daya yang diperluas ke dalam, lingkungan geologis yang merupakan “tiga tenor satu gangguan” massa batuan di kedalaman yang lebih dalam menjadi lebih kompleks, menghasilkan beberapa bencana geologi rekayasa baru, seperti ledakan batu, benturan tekanan, deformasi besar batuan sekitarnya, transisi batuan rapuh-ulet dan disintegrasi zonal, yang sering terjadi pada massa batuan rekayasa bawah tanah yang dalam. Beban impak yang disebabkan oleh tumbukan, ledakan, ekstrusi dan ledakan adalah akar penyebab ketidakstabilan dinamis batuan dalam. Yang harus ditekankan adalah bahwa tekanan in-situ yang tinggi dan gangguan ekskavasi peledakan mempersulit mekanisme pengembangan bencana dari batuan rekayasa bawah tanah dan secara tajam meningkatkan kesulitan dalam mengendalikan bencana. Makalah ini bertujuan untuk mengetahui status penelitian dan tren pengembangan, di mana karakteristik dinamis dari tegangan tinggi dalam dan kerusakan dan keruntuhannya saling mempengaruhi di bawah dampak, dan melakukan analisis, pada tahap selanjutnya di mana saya akan membahas bagaimana melakukan hukum respons tegangan tinggi dalam di bawah beban tumbukan dan mekanisme pengembangan bencana, yang sangat penting untuk membangun model ketidakstabilan dan evolusi rekahan tentang massa batuan dalam di bawah gangguan kejut dan untuk menjaga keamanan dan stabilitasnya.

Dengan pesatnya perkembangan industrialisasi, pembangunan ekonomi nasional telah meningkatkan ketergantungan terhadap sumber daya dan energi. Karena kehabisan sumber daya mineral dangkal, eksploitasi terus bergerak lebih dalam ke bumi dan orang berharap untuk mengeksplorasi sumber daya ruang bawah tanah. Dari sisi eksploitasi sumber daya, serta saat ini, kedalaman penambangan batubara telah mencapai 1500 m, penambangan panas bumi lebih dari 3000 m, non-ferrous lebih dari 4350 m, dan untuk sumber daya minyak dan gas telah mencapai 7500 m. Ke depan, deep mining akan menjadi new normal [1] . Karena massa batuan yang digali dalam berada di lingkungan geologi yang kompleks dengan tekanan kerak yang tinggi, suhu bumi yang tinggi, tekanan air karst yang tinggi dan penggalian mekanis yang kuat, getaran peledakan, pembongkaran dampak dan gangguan penambangan, yang berada di bawah ancaman fenomena dinamis yang parah sebagai keadaan “tiga tenor satu gangguan”, dan itu membuat respons mekanis massa batuan dalam jelas berbeda dari massa batuan dangkal.

Selama penggalian batuan dalam, masalah bencana rekayasa muncul; ada beberapa bencana geologi rekayasa baru, seperti ledakan batuan, tekanan tanah impuls, deformasi besar batuan di sekitarnya, transisi batuan yang rapuh dan disintegrasi zonal batuan di batuan rekayasa bawah tanah. Dalam proses penggalian batuan dalam, batuan galian tidak hanya memikul beban statis yang tinggi, tetapi juga menanggung pengaruh beban dinamis seperti getaran peledakan, sehingga kondisi tegangannya berbeda dengan batuan dangkal. Selain overburden dangkal batuan dangkal, tegangan berat sendiri yang diabaikan dapat digali; hanya cukup mempertimbangkan getaran peledakan yang disebabkan oleh beban dinamis, dapat lebih baik memecahkan masalah di bawah dinamika batuan. Untuk mirip dengan penggalian dalam, jika kita menerapkan solusi dangkal, efeknya tidak ideal; maka mekanika karakteristik respon batuan dalam dan perilaku evolusi bencana adalah yang paling sulit dan fokus studi untuk lingkaran mekanika batuan.

Namun, penggalian teknik bawah tanah yang dalam, seperti penambangan, penggalian terowongan, tumbukan berkecepatan tinggi, perlindungan tiang dan ledakan, dan perlindungan pribadi proyek pertahanan udara sipil, terlibat dalam masalah dinamik batuan dari sifat mekanik dinamis dan kegagalan dinamis di bawah pembebanan tumbukan [ 2] . Beban impak yang disebabkan oleh tumbukan, ledakan, ekstrusi dan ledakan, adalah asal dari mendorong batuan dalam untuk menyentuh ketidakstabilan bencana dan mengakibatkan bencana dinamis. Tekanan tanah yang tinggi dan gangguan ekskavasi peledakan memperumit mekanisme pengembangan bencana batuan rekayasa bawah tanah secara mendalam, dan meningkatkan kesulitan pengendalian bencana. Massa batuan dalam teknik bawah tanah akan hancur dan terganggu sebagian besar jika teknik peledakan tidak tepat atau efek getaran peledakan terlalu tinggi, yang menyebabkan ketidakstabilan dinamis, menimbulkan deformasi besar, patah, hancur dan ketidakstabilan keseluruhan, lebih parah , itu akan menyebabkan bencana rekayasa. Oleh karena itu, untuk mengontrol batuan secara efektif dalam teknik bawah tanah, sangat penting untuk menguasai karakteristik struktural dan sifat mekanik dari batuan tegangan tinggi yang dalam, mempelajari secara sistematis hukum transportasi, mekanisme deformasi dan mode kegagalan batuan sekitarnya yang dalam di bawah tanah. beban tumbukan, menemukan mekanisme inkubasi bencana, hukum evolusi tegangan dan respons dinamis dampak dari massa batuan penyimpanan energi tegangan tinggi yang dalam di bawah gangguan tumbukan yang kuat, membangun model evolusi ruang-waktu dari deformasi, ketidakstabilan, fraktur dan bencana yang disebabkan oleh tegangan tinggi yang dalam massa batuan di bawah beban impak. Ini adalah signifikansi teoritis dan nilai rekayasa yang besar untuk mempelajari dan memprediksi mekanisme bencana massa batuan stres tinggi dalam di bawah gangguan dampak.

Massa Batuan