BALOK KOMPOSIT

BALOK KOMPOSIT •Balok dengan penampang terdiri

lebih dari satu jenis

bahan •Balok komposit dua bahan (E1 dan E2), dengan E2>E1 •Nilai banding antar modulus elastisitas(n)

TRANSFORMASI PENAMPANG  Bahan-bahan yang bersifat elastis linier mengikuti hukum Hooks

E2 n 1 E1 E2  E1

h1 h2

E1 E2 b

  E F  E A F  EA

dF  EdA

dF1  dF2

Bahan E1

Bahan E2

dF1  EdA1 dF2  EdA2

Maka apabila bahan E2 ditransformasi menjadi E1

dA1  n.dA2 A1  n. A2 b1  n.b2

TRANSFORMASI PENAMPANG dari bahan E2 menjadi bahan E1

dA1  n.dA2 A1  n. A2 b1  n.b2

E1

h1 h2

E1 E2 b

nb

Contoh: sebuah balok yang terdiri dari 2buah bahan. Bagian atas dari bahan kayu E1=10Gpa dan bagian bawah dari bahan baja E2=200Gpa. Penampang mengalami momen mak 30.000 N-m. Hitung tegangan maksimum dalam baja dan kayu

n

E 2 200   20 E1 10

h1  250mm

h 2  10mm

Jawab: trnsformasi dari bahan 2 ke bahan 1

c  183mm

E1

E2 d  77mm b  150mm

nb  20 x150mm

I  478.10 mm 6

4

M  30.000.000 N  mm c  183mm Tegangan mak kayu

d  77mm  w   wmakatas M .c 30.000.000 x183 w    11,4853Mpa I 478.000.000

Tegangan mak baja

 s  n wmakbawah M .d 30.000.000 x77 s  n  20.  96,6527 Mpa I 478.000.000

Jawab trnsformasi dari bahan 1 ke bahan 2

n

E 2 200   20 E1 10

h1  250mm

b  7,5mm n

E1 E2

h 2  10mm b  150mm

c  183mm

d  77mm b  150mm

I  23,9.10 mm 6

4

M  30.000.000 N  mm c  183mm Tegangan mak kayu

d  77mm  w  1n  s makatas M .c 30.000.000 x183 w    11,4853Mpa I 20.23.900.000 1 n

Tegangan mak baja

 s   s makbawah M .d 30.000.000 x77 s  .  96,6527 Mpa I 23.900.000

Soal: Sebuah balaok komposit baja-kayu dibebani P ditengah bentang seperti gambar, apabila nilai banding antara baja dan kayu n=15, ukuran kayu bagian atas 60/120 mm, kayu bawah 80/120 mm dan ukuran plat baja 3mm. Hitung tegangan lentur maksimum

P  15kN

L  10m

lubang Kayu bawah

Plat baja

Plat baja

Kayu atas