Mode I Non-Linear Fracture Model: Cases on Concrete and Fiber Reinforced Concrete

Abstract

Model fraktur ragam I non-linier telah banyak digunakan untuk memperoleh faktor intensitastegangan KSIc dan perpindahan bukaan ujung retak CTODc sebagai kriteria fraktur untuk beton danbeton serat. Beberapa model fraktur ragam I non-linier terdahulu antara lain Model Retak Fiktif olehHillerborg, (1976), Model Pita Retak oleh Bazant (1983, 1986), Model Dua-Parameter oleh Jenq danShah (1986), Model Penjalaran Retak Mode I oleh Zhang dan Li (2005), dan Model Kerusakan Non-Lokal oleh Ferrara dan Prisco (2005). Tulisan ini mengimplementasikan model fraktur ragam I nonlinierpada 2 kasus. Kasus pertama diimplementasikan pad beton sedangkan kasus keduadiimplementasikan pada beton serat. Kedua kasus tersebut akan memperoleh nilai faktor intensitastegangan KSIc dan perpindahan bukaan ujung retak CTODc. Kasus 1 adalah kasus benda uji balokbeton bertakik model fraktur ragam I non-linier dan kasus 2 adalah beton serat tak hingga modelfraktur ragam I non-linier. Kasus 1 menghasilkan nilai faktor intensitas tegangan KSIc sebesar 15.078MPa mm-1/2 dan perpindahan bukaan ujung retak CTODc sebesar 0.023 mm. Kasus 1 menghasilkannilai faktor intensitas tegangan KSIc sebesar 3.917.10-4 MPa mm-1/2 dan perpindahan bukaan ujung retak CTODc sebesar –1.994.10-4 mm. Secara umum, keberadaan serat sangat mempengaruhi solusianalitis. Tulisan ini memperoleh kesimpulan sebagai berikut: (1) Model fraktur ragam I non-linierdapat digunakan untuk memperoleh faktor intensitas tegangan KSIc dan perpindahan bukaan ujungretak CTODc sebagai kriteria fraktur untuk beton dan beton serat, (2) Perilaku fraktur beton seratadalah spesifik dibandingkan beton karena adanya fenomena penjembatanan serat, (3) Dalamperhitungan hasil faktor intensitas tegangan KSIc dan perpindahan bukaan ujung retak CTODc akanberlebihan bila traksi serat diabaikan dan kurang bila Zona Proses Fraktur diabaikan, (4) Akan sangatbaik bila mengkombinasikan Kasus 1 dan Kasus 2 bersama-sama untuk memperoleh nilai faktorintensitas tegangan KSIc dan perpindahan bukaan ujung retak CTODc dengan memperhatikankeberadaan serat dalam komposit matriks berserat.