3 Balok Komposit-2017

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

KOMPONEN STRUKTUR KOMPOSIT

Komponen struktur komposit yang dibahas di sini dibentuk oleh elemen baja dan beton. Struktur komposit memanfaatkan perilaku interaktif yang terjadi antara elemen baja dan beton, yang direncanakan untuk memobilisasikan kemampuan optimal dari masing-masing bahan dalam memikul beban. Dalam hal ini, optimal diartikan sebagai efisien dalam memikul beban dan costeffective. Beberapa sifat bahan baja dan beton yang dimanfaatkan bagi struktur komposit: Baja : kekuatan tinggi, modulus elastisitas tinggi Beton : ketahanan baik terhadap api, mudah dibentuk di tempat, relatif murah. Dengan sifat yang dimilikinya, elemen baja dapat cepat dibangun sebagai pemikul sementara, sebelum elemen beton mengeras. Perilaku komposit terbentuk setelah beton mengeras. Beberapa komponen komposit:  Balok baja yang menumpu plat beton bertulang, atau balok baja yang diselubungi beton; dan bekerja sebagai satu kesatuan dalam menahan lentur.  Kolom baja yang diselubungi beton, atau kolom baja yang diisi beton.  Plat dek baja yang menahan plat beton bertulang. Interaksi di antara elemen baja dan beton terjadi melalui mekanisme geser. Agar komponen baja dan beton dapat bekerja sebagai kesatuan, diperlukan shear-connector/penghubung geser untuk menyalurkan gaya geser di antara keduanya. Apabila tidak seluruh gaya geser disalurkan di antara keduanya, maka akan terjadi slip pada permukaan sentuh beton-baja, sehingga struktur disebut komposit parsial (partial-composite).

concrete slab

shear connector IWF-beam

longitudinal reinforcing bars Steel Profile ties

Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 1

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

BALOK KOMPOSIT Transfer geser terjadi antara pelat beton dan balok profil baja. Dapat berupa: 

Balok komposit dengan penghubung geser. Penyaluran gaya geser melalui mekanisme interlocking antara pelat beton dan penghubung geser.



Balok baja yang diselubungi beton. Penyaluran gaya geser melalui: - friksi dan lekatan sepanjang permukaan sisi atas profil baja dan pelat beton. - tahanan geser pada bidang antara pelat beton dan bagian beton yang menyelubungi profil baja.

(a) noncomposite beam

(b) composite beam

Perbandingan balok terdefleksi dengan dan tanpa aksi komposit

M (slab)

C'

M (slab)

C'

e' e"

M (beam)

M (beam)

T' T'

slip

slip N.A. - slab

no slip N.A. - slab

N.A. - beam

N.A. composite section

N.A. - beam

(a) no interaction

(b) partial interaction

(c) complete interaction

Variasi Regangan pada Balok Komposit Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 2

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

1. Lebar efektif pelat beton Merupakan ukuran lebar pelat beton di atas profil baja yang dianggap memikul tegangan tekan yang seragam. Tegangan tekan beton sendiri tidak selalu seragam terhadap tinggi pelat (mekanisme retak). b’ = equivalent width for uniform stress and same compressive force as actual stress distribution

actual extreme fiber compressive stress fc for initially wide flange

b’

bE b’

bf

t d

actual and equivalent stress distribution over flange width interior girder with slab extending on both sides

t

bf

btepi

b'

b'

b0

bf

b0

b'

b0

Ukuran lebar efektif ditentukan sebagai berikut : a. balok interior : bE < L/4 bE < b0 (for equal beam spacing) b. balok exterior : bE < bE <

L/8 + btepi b0 /2 + btepi

dengan : L : jarak bentang balok b0 : jarak antar balok b tepi : jarak dari balok tepi ke sisi ujung pelat yang ditumpu balok tepi Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 3

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

2. Penampang Transformasi Pelat beton dan profil baja dianggap sebagai sebuah penampang yang seluruhnya terbuat dari bahan baja. Bagian pelat beton yang ditransformasi sebagai baja adalah selebar beff / n, dengan : n = Es / Ec = Ebaja / Ebeton Ec (MPa) = 0.041 w1.5 f c ' w = massa jenis beton dalam kg/m3

; fc’ dalam Mpa

Jadi, luas transformasi pelat beton : Atrb = Ac / n = beff . t / n Selanjutnya dicari letak garis netral penampang transformasi dan dihitung momen inersia penampang transformasi (Itr) . Perhitungan dapat dilakukan dengan menggunakan garis/sumbu tertentu sebagai acuan. Sebagai contoh, digunakan garis berat profil baja sebagai acuan dalam perhitungan di bawah ini (dapat pula digunakan serat atas beton atau serat bawah baja). bE bE / n yc

garis netral beton

t

garis netral komposit ys

y

d

garis netral baja

A.y

A . y2

I0 Momen Inersia teradap garis berat profil baja

0

.........

.........

.........

½t + ½d

.........

.........

.........

.........

.........

.........

A

y

Luas

Jarak titik berat ke titik berat profil baja

Profil Baja

As

Profil Beton

Atrb = beff . t / n



.........

Dihitung terhadap garis netral profil baja: - Posisi garis netral penampang komposit adalah sejauh : -

y =(A.y)/ A Momen inersia : Ix =  ( I0 + A . y2 ) =  I0 +  ( A . y2 )

Momen Inersia penampang transformasi harus dihitung terhadap garis netral penampang komposit transformasi, sebagai berikut : Itr = Ix + (  A ) . y2 Statis momen tepi atas pelat beton : Strc = Itr / yc Staris momen tepi bawah profil baja : Strs = Itr / ys Selanjutnya, besaran penampang ini yang akan digunakan dalam analisis penampang komposit. Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 4

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

3. Distribusi Tegangan Perencanaan kuat lentur balok komposit dapat dilakukan dengan distribusi tegangan plastik atau distribusi tegangan elastik, tergantung dari kelangsingan/kekompakan pelat badan dari profil balok baja. Bahan baja dianggap elastik plastik sempurna. Distribusi tegangan yang terjadi pada baja, beton, dan tulangan beton adalah sebagai berikut : a. Distribusi tegangan plastik : Pada daerah momen lentur positif : - beton : 0.85 fc’ - baja : fy

tekan tarik atau tekan

Pada daerah momen lentur negatif : - beton : 0 - baja : fy - tulangan : fyr

(tidak dapat menahan tarik) tarik atau tekan distribusi merata tarik

distribusi merata distribusi merata

b. Distribusi tegangan elastik : -

beton baja

0.85 fc’ fy

: :

tekan maksimum distribusi linier tekan/tarik maksimum

4. Kuat Lentur 4.1

Kuat lentur (momen) positif:  h E    3 . 76  tw  fy  

4.1.1 Penampang badan profil baja kompak

Analisis dapat dilakukan dengan distribusi tegangan plastik, menggunakan nilai b = 0.85. Terdapat tiga kemungkinan distribusi tegangan plastik yang terjadi, tergantung dari letak garis netral plastik. a. Garis netral plastik terletak di daerah beton bE bE / n

0.85 fc' a

t

C

garis netral plastis d1

d/2 d

T d/2 fy

Gaya Tekan C ditentukan sebagai gaya yang terkecil antara : - Kuat tekan bagian pelat beton :

0.85 fc’ a bE

- Kuat tarik profil baja

:

As fy

- Kuat geser penghubung geser

:

 Qn

(yang dipasang di antara posisi momen positif maksimum dan momen nol) Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 5

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Gaya Tarik T

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

: T = As f y

Penampang dalam keseimbangan: C = T  a=

As f y 0.85 f c ' b E

Kuat Lentur Nominal: Mn

= = = =

Mp C . d1 = T . d1 As . fy . d1 As . fy . ( d/2 + t – a/2 )

Kuat Lentur Rencana = b Mn Untuk menentukan apakah garis netral plastik berada di daerah beton, dilakukan pengecekan terlebih dahulu. Jika ternyata a > t , garis netral plastik berada di daerah baja, maka perhitungan kuat lentur dilakukan menurut butir b atau c di bawah ini.

b. Garis netral plastik terletak di bagian sayap atas profil baja Kasus ini terjadi bila : C0 > T0 dengan : C0

=

0.85 fc’ bE t + Af fy

T0

=

fy ( As - Af )

(Af = luas pelat sayap atas)

Bila C0 < T0, garis netral plastik terletak di bagian badan profil baja. (lihat butir c) bE bE / n

0.85 fc'

t

Cc Cs

Y

garis netral plastis d2" d2'

d

T y fy

fy

Jarak dari garis netral plastik ke serat atas pelat sayap atas baja (Y), dapat dihitung melalui Persamaan Keseimbangan Gaya Tekan (C, compression) dan Tarik (T, tension) : C = T Cc + Cs = T 0.85 fc’ bE t + bf Y fy = ( As - bf Y ) fy Y =

Balok Komposit

f y A s  0.85 f c ' b E t 2 f y bf Konstruksi Baja II - CMP.B 6

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Titik berat bagian profil baja yang mengalami tekan ( y ) dihitung dengan persamaan : y

As . d/2 - b . Y . ( d - Y/2 ) As - b . Y

Kuat Lentur Nominal dihitung sebagai momen lentur yang dihitung terhadap garis kerja T : Mn

= =

Mp Cc d2’ + Cs d2”

dengan : Cc Cs d2’

= = =

0.85 fc’ bE t bf Y fy d + t/2 – y

d2”

=

d – Y/2 – y

Kuat Lentur Rencana = b Mn

c. Garis netral plastik terletak di bagian badan profil baja Di daerah tekan bekerja gaya Cc ( bagian pelat beton) dan Cs (bagian profil baja) : Cc = 0.85 fc’ bE t Cs = Asc fy dengan : Asc = As - Ast Asc dan Ast masing-masing adalah luas profil baja yang tertekan dan tertarik bE bE / n

0.85 fc'

t

Cc Cs

d

d2' d2"

y2

T fy

garis netral plastis

y1

fy

Dengan prinsip keseimbangan, dapat dihitung : T Ast fy ( As - Asc ) fy As fy - Asc fy As fy - Cs

= = = = =

Cc + Cs 0.85 fc’ bE 0.85 fc’ bE 0.85 fc’ bE 0.85 fc’ bE

2 Cs Cs

= =

As fy - 0.85 fc’ bE t ( As fy - 0.85 fc’ bE t ) / 2

Asc

=

( As fy - 0.85 fc’ bE t ) / 2 fy

t t t t

+ + + +

Cs Cs Cs Cs

diperoleh :

atau :

Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 7

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Titik berat bagian profil baja yang tertekan ( y 2 ) dan bagian yang tertarik ( y1 ) ditentukan sesuai dengan perbandingan luas bagian yang tertekan dan tertarik. Selanjutnya Kuat Lentur Nominal dihitung sebagai momen terhadap garis kerja gaya tarik T : Mn

= =

Mp Cc d2’ + Cs d2”

dengan : Cc Cs d2’

= = =

0.85 fc’ bE t Asc . fy d + t/2 – y1

d2”

=

y 2 – y1

Kuat Lentur Rencana = b Mn

CONTOH SOAL :

Diketahui struktur balok komposit seperti pada gambar.

tebal pelat 120 mm

IWF 250.125.6.9 mm

Profil Baja IWF : As = 3766 mm2 Ix = 4050 x 104 mm4 fy = 300 MPa Es = 210000 MPa Beton K-250 : t = 120 mm w = 2400 kg/m3 Bentang Balok = 5000 mm Jarak Antar Balok = 2000 mm Pelat beton dicor dengan perancah penuh

Hitung kapasitas lentur rencana yang dimiliki oleh struktur balok komposit di atas ! Penyelesaian : mutu beton K-250, fc’ = 0.83 (25) MPa = 20.75 MPa a. Pemeriksaan Kelangsingan Pelat Badan h 250   27.778 tw 6

Batas kelangsingan pelat badan untuk analisa dengan distribusi tegangan plastis :  w  3.76

E 200000  3.76  99.48 fy 300

 penampang pelat badan kompak. ANALISIS DENGAN DISTRIBUSI TEGANGAN PLASTIS Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 8

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

b. Menentukan Lebar Efektif Pelat Beton jarak bentang balok (L) jarak antar balok (b0)

= 5000 mm = 2000 mm

untuk balok interior : bE

= = =

minimum ( L/4 , b0 ) minimum ( 5000/4 , 2000 ) 1250 mm

c. Menentukan Letak Garis Plastis a

=

As f y

0.85 f c ' b E (3766) (300) = 0.85 (20.75) (1250)

= 51.245 mm a < t  garis netral plastis terletak di daerah pelat beton d. Menentukan Kuat Lentur Nominal Mn

=

As . fy . ( d/2 + t – a/2 )

=

(3766) . (300) . (

=

247.9 x 106 N.mm

=

247.9

51.245 250 + 120 – ) 2 2

kN.m

e. Menentukan Kuat Lentur Rencana b Mn =

Balok Komposit

0.85 ( 247.9 ) = 210.7 kN.m

Konstruksi Baja II - CMP.B 9

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

 h E  4.1.2 Penampang badan profil baja tidak kompak   3.76  tw fy  

Analisis dilakukan menggunakan distribusi tegangan elastik, dengan memperhatikan kompatibilitas deformasi pada elemen baja dan beton. Regangan beton dan baja dianggap linier pada penampang komposit. Kuat lentur batas ditentukan oleh terjadinya leleh pertama dengan nilai b = 0.90 Perlu diperhitungkan ada atau tidaknya penopang sementara selama masa konstruksi. Tanpa penopang : Profil baja mampu memikul beban mati beton yang belum mengeras, tetapi tidak mampu memikul beban hidup. Prinsip superposisi tegangan dapat digunakan selama tegangan akibat seluruh beban (pada saat beton sudah mengeras) tidak melampaui Dengan penopang : Profil baja tidak memikul beban. Beban dipikul bersama-sama pelat beton (melalui aksi komposit) setelah penopang dilepas, yaitu pada saat beton sudah mengeras.

Metoda Allowable Stress Design Sebagai contoh dilakukan analisis pada balok di atas dua tumpuan sederhana. I I

YC

YB

C B

garis netral beton garis netral komposit

YA A

YA, YB, dan YC masing-masing adalah jarak titik A (serat paling bawah profil baja), titik B (serat paling atas profil baja = serat paling bawah pelat beton), dan titik C (serat paling atas pelat beton) ke garis netral penampang komposit. a. Tanpa Penopang : -

Beton belum mengeras :

(penampang non-komposit)

Beban mati berupa berat beton dan berat sendiri baja dipikul sepenuhnya oleh balok baja. MDL

=

1/8 ( q pelat beton + q balok baja ) . L2

Tegangan pada profil baja : M DL . d/2 fAnk = fBnk = Is Balok Komposit

(tarik/tekan)

Konstruksi Baja II - CMP.B 10

SABRIL HARIS HG, Ph.D

-

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Beton sudah mengeras :

(penampang komposit)

Beban hidup dipikul bersama oleh penampang komposit (baja dan pelat beton). MLL

=

1/8 ( q live ) . L2

Tegangan pada pelat beton : fBk =

M LL . YC n . I tr

fCk =

M LL . YB n . I tr

nilai fBk dan fCk harus lebih kecil dari fizin beton Tegangan pada profil baja : fAk =

M LL . YA I tr

fBk =

M LL . YB I tr

fB

fBnk

k

fB fB

+

fAnk

f Ck k

k

f Ck fB

=

fAk

fA

Total tegangan pada profil baja : fA = fAnk + fAk nilai fA harus lebih kecil dari fizin baja

Catatan : perlu dipertimbangkan beban-beban tambahan (finishing, dsb) sesuai dengan perioda pembebanan pada masa konstruksi.

Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 11

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

b. Dengan Penopang -

Beton belum mengeras: Baja dan beton tidak memikul beban

-

Beton sudah mengeras Seluruh beban dipikul penampang komposit

C B

A

fB

fC fB

fA

Tegangan pada pelat beton : =

(M DL  M LL ) . YC n . I tr

fB =

(M DL  M LL ) . YB n . I tr

fC

nilai fB dan fC harus lebih kecil dari fizin beton Tegangan pada profil baja : fB =

(M DL  M LL ) . YB I tr

fA =

(M DL  M LL ) . YA I tr

nilai fA dan fB harus lebih kecil dari fizin baja

Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 12

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Metoda LRFD Tahap perhitungan seperti di atas. Nilai beban yang diperhitungkan sudah termasuk load factor untuk masing-masing kombinasi, untuk menghasilkan Mu (momen lentur rencana) Mn (kuat lentur nominal) dihitung sebagai yang terkecil di antara : Mn

=

Strs . fy

(baja)

=

0.85 . fc’ . n . Strc

(beton)

atau Mn

Kuat lentur (positif) rencana =

b M n

Bila tidak digunakan penopang, maka harus dijaga agar besarnya momen terfaktor perlu, M uD (akibat berat beton dsb yang telah dikalikan faktor beban mati) pada masa konstruksi tidak menyebabkan profil baja leleh :

M uD  Sx f y

4.2

( = b Z x f y  0.9 * 1.1 Sx f y )

Kuat lentur (momen) negatif Dapat dihitung dengan dua cara:

4.2.1 Kuat lentur sepenuhnya disumbangkan dari kuat lentur penampang baja saja dengan mengabaikan aksi komposit (beton tidak diperhitungkan). Cara ini adalah konservatif. Kuat lentur ditentukan dengan prosedur perhitungan kuat lentur balok baja, dengan nilai b = 0.90 . 4.2.2 Kuat lentur dihitung dengan menggunakan distribusi tegangan plastik pada penampang baja dan memperhitungkan konstribusi tegangan plastik dari tulangan yang terpasang di pelat beton sepanjang lebar efektifnya. Beton dianggap tidak menyumbangkan kekuatan (tidak memikul tarik). Nilai b = 0.85 . fyr

Tr

fB Ts

garis netral plastis Cs

C

Balok Komposit

fy

fy

Konstruksi Baja II - CMP.B 13

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Dengan menggunakan prinsip keseimbangan :

Tr (tarik-tulangan) + Ts (tarik-profil baja) = Cs (tekan-profil baja) Nilai Tr dapat diambil sebagai yang terkecil di antara : a)

A r f yr , atau

b)

 Qn

Selanjutnya yang dapat ditentukan letak garis netral dan kuat lentur penampang.

Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 14

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

5. Penghubung Geser Penghubung geser (shear-connector) pada balok komposit berfungsi menyalurkan gaya geser horisontal di antara pelat beton dengan profil baja sedemikian sehingga diperoleh satu kesatuan penampang komposit.

headed stud Hs

hooked stud ds

ds

Hs

(a) Stud connectors

Lc flexibel channel

tw tf

(b) Channel connectors

(c) Spiral connectors

(d) Angle connectors

Dikenal beberapa jenis penghubung geser yang dilas pada pelat sayap atas profil baja. Bentuk kepala dan tekukan pada tipe stud dan pelat sayap pada tipe kanal berfungsi menahan pelat beton agar tidak terpisah secara vertikal akibat lentur. Kuat geser nominal yang dapat disumbangkan oleh sebuah penghubung geser ditentukan oleh :  geometri dan dimensi penghubung geser  besaran karakteristik beton Kuat geser nominal tipe stud dan kanal, ditentukan sebagai berikut :



Tipe stud

:

Q n = 0.5 Astud f c' E c

Tipe kanal

:

Q n = 0.3 ( t fc + 0.5 t wc ) L c

Balok Komposit

Astud f u f c' E c

Konstruksi Baja II - CMP.B 15

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Agar diperoleh kuat geser nominal yang optimal, pemasangan stud pada balok baja diatur sebagai berikut :  Hs  4 ds  selimut beton (cover) lateral  25 mm   8t  6 ds jarak antar penghubung geser dalam arah sumbu balok  

jarak antar penghubung geser dalam arah tegak lurus sumbu balok d s  2.5 t f , kecuali bila dipasang tepat di atas pelat badan

H s = tinggi stud, t = tebal total pelat beton,

 4 ds

d s = diameter stud, t f = tebal pelat sayap profil baja

Penghubung geser dipasang dengan jarak seragam (kecuali pada daerah beban terpusat), yang ditentukan sebagai berikut:

+ L1+

L+ = min (L1+ , L2+) L- = min (L1- , L2-)

L2+

_ +

+ L1+

L2+

L1_

L2_

a. Jumlah penghubung geser pada sebuah balok yang memikul momen positif ditentukan oleh panjang daerah momen positif pada balok tsb. Jumlah penghubung geser yang diperlukan sepanjang L :

Ns = C / Qn

(C= 0.85 f c ’. b eff t ) Jarak antar penghubung geser Jumlah penghubung geser yang dipasang sepanjang

l s = L / N s

: 







( L1 + L 2 ) = ( L1 , L 2 ) / l s

b. Jumlah penghubung geser pada sebuah balok yang memikul momen negatif ditentukan oleh panjang daerah momen negatif pada balok tsb. Perhitungan dilakukan seperti di atas (butir a) untuk momen negatif, dimana harga Q n yang digunakan adalah gaya ultimat dari tulangan baja (= Tr = A r f yr ) yang disalurkan ke profil baja, dengan syarat bahwa tulangan-tulangan tersebut dijangkarkan dengan baik hingga keluar daerah momen negatif balok. Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 16

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

6. Penampang Komposit Parsial Bila ternyata bahwa harga kuat lentur rencana penampang komposit yang dihitung ( b M n ) jauh lebih besar daripada kuat lentur perlu ( M u ), jumlah penghubung geser dapat dikurangi sehingga harga C (gaya tekan pada penampang) ditentukan oleh kuat nominal geser penghubung geser, (  Qn ) Pengurangan jumlah penghubung geser juga dilakukan bila ternyata jumlah penghubung geser yang diperlukan tidak dapat terpasang mengingat terbatasnya tempat (lebar pelat sayap profil baja, dsb). Dalam kedua kasus di atas, penampang direncanakan tidak sekuat penampang komposit penuh.

7. Kuat Geser Balok komposit perlu pula diperiksa terhadap gaya lintang yang bekerja tegak lurus sumbu balok. Dalam hal ini, kuat geser balok komposit ditentukan hanya oleh sumbangan kuat geser pelat badan dari profil baja. Lihat kembali ketentuan mengenai kuat geser profil baja untuk berbagai nilai kelangsingannya. Contoh : Untuk pelat badan dengan

 h E    tw  2.45 fy   

Kuat geser rencana

 Vn = 0.9 ( 0.6 A w f yw )

 penampang kompak

Subskrip w menunjukkan bagian pelat badan

Vu   Vn

Jadi,

Untuk pelat badan tak-kompak dan pelat badan langsing, lihat kembali rumus kuat geser rencana.

8. Lendutan Lendutan pada balok komposit penuh dihitung dengan rumus mekanika teknik, menggunakan besaran-besaran penampang transformasi, yaitu : E I

 

Es

I tr

Beban layan yang diperhitungkan adalah beban hidup. Untuk lendutan layan :

Balok Komposit

  L / 360

Konstruksi Baja II - CMP.B 17

SABRIL HARIS HG, Ph.D

Jurusan Teknik Sipil – Universitas Andalas

Selain itu, perlu diperhitungkan pula super-imposed dead-load (finishing dsb) yang bekerja pada saat penampang komposit telah bekerja. Apabila digunakan penampang komposit parsial (kuat geser nominal penghubung geser kurang daripada yang diperlukan pada penampang komposit penuh), maka perlu diperhitungkan pengaruh slip dan deformasi geser pada penghubung geser. Dalam hal ini, harga momen inersia, I tr , direduksi menjadi Ieff :

Ieff = I s + dimana :

 Qn ( I tr - I s ) Cf

 Q n = jumlah kuat geser penghubung geser yang terpasang di antara posisi momen maksimum dan momen nol. = besarnya gaya tekan yang bekerja pada pelat beton penampang Cf komposit penuh, = min (0.85 f c ’ b eff t , A s f y )  Q n / Cf  0.25 untuk mencegah slip yang berlebihan pada balok

Beberapa isu:  

Bila beton dicor tanpa penopang/perancah, lendutan awal baja akan cukup besar. Untuk mengatasi hal tersebut dapat diberikan lawan lendut pada balok baja sebelum dibebani beton. Lendutan yang cukup besar pada balok sederhana di atas dua tumpuan dapat dikurangi dengan cara : - mengurangi tebal pelat beton di daerah tengah bentang (cek kembali M n ) 

 

- mengusahakan sambungan semi-kaku pada ujung balok, sehingga mengurangi M u Bila pengaruh rangkak dan susut beton diperhitungkan, maka harga E c perlu dikoreksi (direduksi). Pengaruh vibrasi perlu diperhitungkan pada bangunan dengan beban vibrasi yang cukup besar (ruangan mesin dsb).



Balok Komposit

Konstruksi Baja II - CMP.B 18