perilaku struktur sampai kondisi pasca runtuh dan hasilnya dapat bersaing
dengan hasil eksperimen di laboratorium.
Adanya kemampuan simulasi numerik yang mendekati hasil eksperimen tentu berguna sekali karena akan mengurangi biaya secara
signifikan khususnya yang berkaitan dengan jumlah model struktur real yang akan diuji eksperimen. Bahkan untuk model yang terbukti sudah sering
digunakan, tidak perlu diuji eksperimen lagi karena uji eksperimen umumnya hanya diperlukan sebagai verifikasi atau validasi hasil simulasi
numerik saja.
2.3.1.2. Membran, Pelat dan Cangkang
Seperti halnya element Frame, yang dapat digolongkan menjadi element-element lain yang lebih sederhana, yaitu element Truss, Grid, dan
sebagainya berdasarkan gaya-gaya atau momen yang dapat diwakilinya, maka element Shell dapat diserhanakan menjadi element membran dan
element pelat. Element membran hanya memperhitungkan gaya-gaya sebidang atau
momen drilling momen yang berputar pada sumbu yang tegak lurus bidangnya. Momen drilling akan diantisipasi oleh gaya-gaya kopel pada
bidang element. Element pelat hanya memperhitungkan momen dan gaya transversal
yang dihasilkan oleh gaya-gaya yang bekerja tegak lurus bidang element tersebut.
Dan yang disebut element Shell adalah element yeng mempunyai kemampuan element membran dan pelat sekaligus.
Universitas Sumatera Utara
Jika dianalogikan dengan element satu dimensi, elemen membran yang menjadi fokus pembahasan ini adalah identik dengan element truss
gaya aksial saja, suatu element yang paling sederhana untuk kelompok element satu dimensi. Jadi, element membran adalah element paling
sederhana untuk kelompok element dua dimensi. Ketebalan pada element membran tidak terlalu berpengaruh
dibandingkan element pelat, yang perilakunya seperti balok sehingga dapat dianalogikan seperti pelat tipis dan pelat tebal karena adanya pengaruh
deformasi geser. Akan tetapi, perlu diingat bahwa struktur yang dapat dimodelkan dengan element 2D jika ketebalannya relatif kecil dibanding
dimensi bidang struktur secara keseluruhan, misal struktur dinding, balok tinggi, pelat baja. Jika rasio tebal dibanding luas n = bidang yang ditinjau
hampir sama, perlu dipikirkan menggunakan element 3D seperti element Solid.
2.3.1.3. Parameter Model Element Shell
Penyusunan element Shell ditentukan dari titik nodal yang dihubungkan. Jika dipakai empat nodal j1, j2, j3, dan j4, jadilah element
Quadrilateral segiempat. Sedangkan jika tiga titik nodal j1, j2, dan j3, maka jadilah element Triangular segi-tiga. Adanya dua bentuk element
tadi akan memungkinkan element-element yang digunakan dalam pembuatan model struktur 2D dapat saling kontinu saling terhubung pada
nodal-nodalnya.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.10 Kemungkinan Bentuk Elemen Shell Richard-Uang, 2005 dalam Dewobroto, 2007: 416
Sumbu 3 lokal selalu tegak lurus normal terhadap element Shell. Jika tidak nodal penghubung j1-j2-j3 dalam arah terbalik. Quadrilateral
adalah berbentuk bujur sangkar. Meskipun bisa berbentuk sembarang segi- empat, tetapi untuk menghindari error berlebih, maka perbandingan sisi
panjang dibagi sisi pendek 4 dan sudutnya antara 45 ˚ ~ 135˚, sedangkan
sudut ideaalnya 90 ˚.
Oleh karena kinerja element Shell dapat dipilih sebagai element pelat saja, atau sebagai element membran saja, atau keduanya element Shell
penuh, maka penempatan nodal pada element Quadrilateral perlu mendapat perhatian. Jika digunakan sebagai element Shell, maka penempatan ke-4
nodal pada element Quadrilateral tidak harus membentuk bidang datar. Sedangkan jika digunakan sebagai element membran yang berbentuk segi-
empat, maka ke-4 titik nodal penghubung harus ditempatkan dalam satu bidang datar. Dan element Triangular untuk tiap-tiap element pasti terletak
pada satu bidang datar.
Universitas Sumatera Utara
Formulasi element Triangular cukup baik, tetapi dalam menampilkan gayategangan internalnya relatif kurang akurat dibanding element
Quadrilateral.
2.4. Desain Tangki berdasarkan Peraturan API Standar 650
