Analisis Keandalan Balok Beton dengan Pendekatan Probabilistik dan Simulasi Monte Carlo

Nico Jeremia Samosir, Samsul A Rahman Sidik Hasibuan

Abstract


Keandalan struktur bangunan sangat penting untuk memastikan keselamatan dan ketahanan bangunan terhadap beban yang diberikan. Dalam desain struktur, balok beton merupakan elemen krusial yang berfungsi untuk menahan beban vertikal dan mendistribusikannya ke elemen struktural lainnya. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis keandalan balok beton dengan pendekatan probabilistik, mempertimbangkan variasi momen resistensi dan momen beban yang diasumsikan mengikuti distribusi normal. Simulasi Monte Carlo digunakan untuk menganalisis variabilitas ini dan menghitung probabilitas kegagalan serta indeks keandalan. Hasil simulasi menunjukkan probabilitas kegagalan sekitar 8,40%, yang sangat mendekati hasil perhitungan probabilistik manual sebesar 8,53%. Indeks keandalan yang dihitung adalah 1,37, yang menunjukkan struktur memiliki tingkat keandalan rendah. Faktor sensitivitas menunjukkan bahwa ketidakpastian momen beban lebih berpengaruh terhadap keandalan struktur dibandingkan dengan momen resistensi. Penelitian ini memberikan wawasan penting untuk perbaikan desain struktural yang lebih sensitif terhadap variabilitas ketidakpastian, guna meningkatkan keselamatan dan efisiensi konstruksi.

Keywords


keandalan struktur; balok beton; simulasi Monte Carlo; probabilitas kegagalan; indeks keandalan

References


Cheng, J., Cai, C. S., & Xiao, R. C. (2007). Probabilistic response analysis of cracked prestressed concrete beams. Advances in Structural Engineering, 10(1), 1-10.

Choi, B. S., & Kwon, Y. W. (2000). Probabilistic analysis of reinforced concrete beam and slab deflections using Monte Carlo simulation. KCI Concrete Journal, 12(2), 11-21.

del Caño, A., Gómez, D., & de la Cruz, M. P. (2012). Uncertainty analysis in the sustainable design of concrete structures: A probabilistic method. Construction and Building Materials, 37, 865-873.

Dewi, S. M., Dobana, K., & Zacoeb, A. (2018). Keandalan Struktur dan Infrastruktur. Universitas Brawijaya Press.

Eamon, C. D., & Jensen, E. (2012). Reliability analysis of prestressed concrete beams exposed to fire. Engineering Structures, 43, 69-77.

Hasibuan, S. A. R. S., Notodiharjo, F., Bella, F., Bayu, A., & Dos Santos, J. (2020). Perbandingan Analisis Kapasitas Beban Maksimum Silinder Beton antara SNI 2847: 2019 dan Simulasi Monte Carlo. Fondasi: Jurnal Teknik Sipil, 9(2), 114-126.

Hasyim, W. (2015). KEANDALAN KOMPONEN STRUKTUR KOLOM GEDUNG DENGAN KERUSAKAN DAN PENURUNAN PONDASI:(Studi Kasus: Gedung Perpustakaan Universitas Wiralodra, Indramayu). Jurnal Rekayasa Infrastruktur, 1(2), 52-64.

Hasyim, W. (2024). Keandalan Lentur Balok Kastela dengan Simulasi Monte Carlo. Media Teknik Sipil, 22(2), 59-67.

Khaleel Ibrahim, S., & Movahedi Rad, M. (2023). Reliability based probabilistic numerical plastically limited analysis of reinforced concrete haunched beams. Scientific Reports, 13(1), 2670.

Kirk, B. G., & da Silva, L. A. (2016). Reliability Analysis of a Steel Beam Using the Monte Carlo Method. Revista Interdisciplinar De Pesquisa Em Engenharia, 2, 15-25.

Lee, T. H., & Mosalam, K. M. (2004). Probabilistic fiber element modeling of reinforced concrete structures. Computers & Structures, 82(27), 2285-2299.

Lu, R., Luo, Y., & Conte, J. P. (1994). Reliability evaluation of reinforced concrete beams. Structural Safety, 14(4), 277-298.

Martins Gomes, H., & Miguel Awruch, A. (2005). Reliability analysis of concrete structures with neural networks and response surfaces. Engineering computations, 22(1), 110-128.

Pattipawaej, O., & Budiarto, B. (2007). Respon Struktur Dua Derajat Kebebasan Dengan Kekakuan Sebagai Parameter Ketidakpastian. Jurnal Teknik Sipil, 3(1), 14-27.

Szép, J., Habashneh, M., Lógó, J., & Movahedi Rad, M. (2023). Reliability assessment of reinforced concrete beams under elevated temperatures: a probabilistic approach using finite element and physical models. Sustainability, 15(7), 6077.




DOI: http://dx.doi.org/10.30811/portal.v17i1.6609

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Copyright (c) 2025 Nico Jeremia Samosir, Samsul A Rahman Sidik Hasibuan