OPTIMASI BUKAAN CELULLAR (LINGKARAN) PADA BALOK PROFIL I DENGAN METODENEURAL NETWORK

AFFANDY HAMID, Akhmad Aminullah, ST., MT., Ph.D.;Dr. Ir. H. Muslikh, M.Sc., M.Phil

2016 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Cellular beam adalah salah satu jenis balok kastela dengan bukaan lingkaran pada web. Jenis ini telah banyak digunakan pada rancangan kontruksi. Pabrikasi yang dilakukan pada balok tersebut bertujuan untuk meningkatkan dimensi tinggi dan momen inersianya agar memiliki kekakuan dan kekuatan yang lebih baik. Penelitian ini dilakukan untuk mencari dimensi optimal dari cellular beam dengan metode optimasi. Metode optimasi ini dilakukan dengan dua tahap, yaitu tahap pertama membuat model numeris dengan variasi dimensi lubang menggunakan analisis metode elemen hingga; tahap kedua adalah melakukan simulasi hasil analisis model numeris menggunakan metode Artificial Neural Network. Parameter input yang digunakan dalam fungsi matematis adalah tinggi dan diameter lubang, spasi antar dua lubang sedangkan parameter outputnya adalah tegangan dan deformasi yang terjadi pada cellular beam tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin tinggi dan lebar lubang maka semakin besar tegangan yang terjadi di bagian web dan semakin kecil rasio lubang maka semakin kecil gaya geser. Adapun hasil yang diperoleh dari generalisasi data menggunakan simulasi Artificial Neural Network adalah mendekati nilai finite element dengan rasio rata-rata 1.01. Hasil nilai optimasi untuk profil cellular beam yang optimal didapatkan, yaitu tinggi 212 mm, panjang 1020 mm, jarak antar lubang 84 mm, dan diameter 150 mm.

Cellular beam is one of type of castellated with cellular hole on the web. This shape was used in many contruction of structure. The purpose of manufacturing these beams is to increase overall beam depth, the moment of inertia and section modulus, which results in greater strength and rigidity. This study was conducted to seek the optimal dimension of cellular beam with optimized method. This optimized method was conducted in two stages. The first stage to make numerical model with varian of dimensional cellular hole use finite element. The second stage to perform simulation result of analysis of numerical models using Artificial Neural Network to obtain a mathematical function used as a prediction of the most optimal hole dimensions. The input parameters used in the mathematical function is depth and diameter of the cellular holes while output parameters is stress and deformation that occur on the cellular beam. The result of study shows that the higher and the wider cellular hole, so the larger stress on the web and the smaller the ratio of hole, so the smaller shear force. The result of obtained generalization of data using Artificial Neural Network to target output is close to finite element method and its average ratio is 1.01. the result of the most optimal cellular hole are : dept of profile 212 mm, length 1020 mm, diameter of hole 150 mm, space both of hole 84 mm

Kata Kunci : Kata kunci: cellular beam,Metode elemen hingga, Artificial Neural Network, Optimasi