komposit beton dan baja

7/26/2019 komposit beton dan baja

1/14

STRUKTUR KOMPOSITDENGAN METODE LRFD

(LAOD AND RESISTANCE FACTOR DESIGN)(Ir. Asat Pujianto, MT)

A. Pena!u"uan.

Stru#tur #o$%osit (Co$%osite) $eru%a#an stru#tur &an' teriri ari ua $ateria"

atau "ei! en'an siat a!an &an' erea an $e$entu# satu #esatuan se!in''a

$en'!asi"#an siat 'aun'an &an' "ei! ai#. *$u$n&a srtu#tur #o$%osit eru%a +

. -o"o$ aja terun'#us eton a"o# aja terun'#us eton (Ga$ar .a).

/. -o"o$ aja erisi etontian' %an0an' (Ga$ar .0).

1. 2a"o# aja &an' $ena!an s"a eton (Ga$ar .e).

(a) () (0)

() (e)

Ga$ar . Ma0a$3$a0a$ Stru#tur -o$%osit

Peren0anaan #o$%osit $en'asu$si a!4a aja an eton e#erja sa$a a"a$

$e$i#u" ean &an' e#erja, se!in''a a#an $en'!asi"#an esain %roi"e"e$en &an'

"ei! e#ono$is. Dis$%in' itu stru#tur #o$%osit ju'a $e$%un&ai eera%a #e"ei!an,

iantaran&a aa"a! "ei! #uat (stronger) an "ei! #a#u (stiffer) ari %aa stru#tur non3

#o$%osit.

Metoe Load and Resistance Factor Design (LRFD) seenarn&a $eru%a#an

suatu $etoe &an' aru an te"a! "a$a i%er#ena"#an, na$un i Inonesia re"ati $asi!

jaran' isentu! o"e! #a"an'an a#ae$isi $au%un %ra#tisi i "a%an'an, O"e! sea itu

%aa $a#a"a! ini $en0oa sei#it $e$a!as %en''unaan $etoe LRFD.


2/14

2. Metoe LRFD.

Da"a$ %eren0anaan stru#tur aja i#ena" ua $a0a$ i"osoi esain &an' serin'

i'una#an, &aitu esain te'an'an #erja (o"e! AISC ia0u sea'ai Allowable Stress

Design, ASD) an esain #eaaan atas (o"e! AISC ia0u sea'ai LRFD). LRFD

$eru%a#an suatu %erai#an ter!aa% %eren0anaan see"u$n&a, &an' $e$%er!itun'#an

se0ara je"as #eaaan atas, ane#a ra'a$ a#tor ean an a#tor resistensi, atau en'an

#ata "ain LRFD $en''unan#an #onse% $e$a#tor#an, ai# ean $au%un resistensi.

Desain ASD te"a! "a$a i#ena" an i'una#an sea'ai i"osoi uta$a a"a$

%eren0anaan stru#tur aja se"a$a 5 66 ta!un. Da"a$ esain te'an'an #erja, o#us

%eren0anaan ter"eta# %aa #onisi3#onisi ean "a&anan (te'an'an3te'an'an unit &an'$en'asu$si#an stru#tur e"estis) &an' $e$enu!i %ers&aratan #ea$anan (#e#auatan

&an' 0u#u%) a'i stru#tur terseut.

Da"a$ %er#e$an'an se"anjutn&a, %aa ta!un 789 i A$eri#a Seri#at

i%er#ena"#an"a! suatu i"ososi esain &an' aru, &aitu esain #eaaan atas &an'

iseut LRFD. Metoe ini i%er#ena"#an o"e!Amrican Institute of Steel Construction

(AISC), en'an iterit#ann&a ua u#u :Load and Resistance Factor Design

Spesification for Structural Steel Buildings;(&an' i#ena" sea'ai LRFD s%esii0ation)

anLoad and Resistance Factor Design of Steel Construction (LRFD $anua") &an'

$enjai a0uan uta$a %eren0anaan stru#tur aja en'an LRFD.

LRFD aa"a! suatu $etoe %eren0anaan stru#tur aja &an' $enasar#an

%eren0aann&a en'an $e$anin'#an #e#uatan stru#tur &an' te"a! ieri suatu a#tor

resistensi ( ) ter!aa% #o$inasi ean tera#tor &an' iren0ana#an e#erja %aa

stru#tur terseut (iQi ). Fa#tor resistensi i%er"u#an untu# $enja'a #e$un'#inan

#uran'n&a #e#uatan stru#tur, sean'#an a#tor ean i'una#an untu# $en'antisi%asi

#e$un'#inan aan&a #e"ei!an ean.

2. Metoe Pe"a#sanaan Stu#tur -o$%osit.

/


3/14

Peran0an'an a"o# #o$%osit isesuai#an en'an $etoe &an' i'una#an i

"a%an'an. Aa ua $etoe &an' iasan&a i'una#an a"a$ %e"a#sanaan i"a%an'an

&aitu en'an %enu#un' (%eran0a!) an atau tan%a %enu#un'.


4/14

/. *ntu# 'e"a'ar a"a$.

e = L? en'an L > Panjan' entan'.

e = (L5 L/)/ L > jara# antar as a"o#.

Lear ee#ti &an' i%a#ai i%i"i! &an' ter#e0i".

D. -e#uatan 2atas Pena$%an' -o$%osit.

-e#uatan atas %ena$%an' #o$%osit er'antun' %aa #e#uatan "e"e! an siat

%ena$%an' a"o# aja, #e#uatan @s"a eton an #a%asitas intera#si a"at %en&a$un'

'eser &an' $en'!uun'#an a"o# en'an @s"a.

-e#uatan atas &an' in&ata#an a"a$ #a%asitas $o$en atas $e$eri

%en'ertian &an' "ei! je"as tentan' #e"a#uan #o$%osit an ju'a u#uran a#tor#ea$anan &an' te%at. Fa#tor #ea$anan &an' seenarn&a aa"a! rasio #a%asitas $o$en

atas en'an $o$en &an' sesun''u!n&a e#erja.

e 6,8 0 6,8 0

t a C '.n C0

'.n. ;/ /

T T

F& F& F&

(a) () (0)

Ga$ar 1. Distriusi te'an'an %aa #a%asitas $o$en u"ti$it.

*ntu# $enentu#an esarn&a #e#uatan atas eton ian''a% !an&a $eneri$a

te'an'an esa#, 4a"au%un sesun''u!n&a eton a%at $ena!an te'an'an tari# &an'teratas.

Proseur untu# $enentu#an esarn&a #a%asitas $o$en u"ti$it, ter'antun'

a%a#a! 'aris netra" &an' terjai jatu! %aa @s"a eton atau jatu! %aa 'e"a'ar ajan&a.


5/14

$enu#un' ean esa#, atau en'an #ata "ain a!4a @s"a !an&a $ena!an sea'ian

ari se"uru! 'a&a esa# an sisan&a iu#un' o"e! 'e"a'ar aja.

. Garis netra" jatu! i irisan @s"a (Ga$ar 1.).

Bar'a 'a&a te#an atas + C = 0,85 fc . beff. a

Bar'a 'a&a tari# atas + T = As. F

Den'an $en&a$a#an antara !ar'a C an T $a#a ia%at !ar'a a, &aitu seesar +

a =A F

f b

s y

c eff 6 8A, . C .! "

#$= #%& ' " ( a%&

Den'an e$i#ian ia%at #a%asitas Mo$en 2atas M)= C . #$= T . #$

en'an + C > 'a&a te#an %aa a"o# aja.

0 > te'an'an ijin te#an eton

e > "ear ee#ti %"at.

t > tea" %"at.

Conto!

Tentu#an #a%asitas $o$en atas %ena$%an' #o$%osit %aa 'a$ar ?. 19 -si, an n > 7.

a. Tentu#an -a%asitas Mo$en.

. Bitun' an 'a$ar#an te'an'an &an' terjai, ji#a $o$en ean !iu% > 96 -t.

16

1 6


6/14

e 6,8 0

?.; a C

/?? T

F&

Ga$ar ?. Pena$%an' -o$%osit

Pen&e"esaian +

a. enentu!an !apasitas omen.

Lear ee#ti +

e> 16 . / ? > 76 in.

e> (6 5 6) . / / > /6 in.

en'an e$i#ian i%a#ai "ear ee#ti > 76 in.

Leta# 'aris netra" +

a >A F

f b

s y

c eff 6 8A, . C .>

1 19

6 8 A 1 7 6

.

. . .> /,69 in = t > ?, in.

#arena a = t, $a#a 'aris netra" ter"eta# %aa @s"a eton.2esarn&a 'a&a C > T > 1 . 19 > ?98 -i%s.

/6,99/ 5 ?, 3 /,69/ > 1,8 in.

2esarn&a #a%asitas Mo$en + Mu> ?98 . 1,8 > 9?8,? -i%3in. > 18,/ -t.

. "egangan yang ter#adi pada !omposit.

Tan%a u#un'an (see"u$ eton $en'erin'), aja a#an $enu#un' eton.

Is> / . 9, . /6,9913 / . 9,6. 7,91> 889,8 in0?.

2erat eton (%"at) > ?,/ . 6 . 6, > 6,9/ -t

2erat a"o# aja > 6,6966 -t

2erat tota" > 6,9// -t

MD> 8 . . "/ > 8 . 6,9///. 16/> 6,61 -t

9


7/14

Sa> S>I

y

s

a

>889 F8

6 11

,

,> 8,8? in01.

a> >

S

D

a

>F6 61/

8A 8?A

, .

,> 7,87 -si.

Tan%a u#un'an (Sete"a! eton $en'erin', aa ta$a!an ML> 96 -t).

I0> (/ . 76 . /,6?1) 7 > ,6?

(76 . /,6? . ,6//) 7 > /,//?/

Is > 889,866

1 . /,7/ > //9,711

I0 > 16?,997 in0?

Sa> Iys

a

> 16? 997A/ 6?

,,

> ?7,6? in01.

St>I

y

s

t

>16? 997A

/ ?9

,

, > /19,?/ in01.

S>I

y

s

b

>16? 997A

/1/

,

, > 1,96 in01.

a>

nS

D

a

>A96/

7 ?7 6?

.

. , > 6,6 -si.

t>

S

D

t

>A96/

/19 ?A/

.

, > ,?1 -si.

>

S

D

b

>A96/

1 A9

.

, > ,67 -si.

Den'an u#un'an (sete"a! terjai #o$%osit, MD 5 ML> 916,61 -t)

a>

nS

D

a

>916 61/

7 ?7 6?

, .

. , > 6,91 -si.

t>

S

D

t

>916 61/

/19 ?A/

, .

, > 9, -si.

>

S

D

b

>916 61/

1 A9

, .

, > ,?9 -si.


8/14

6,6 6,6 6,91

7,87 ,?1 ?,1? 9,

5 >

7,87 ,67 96,898 ,?9

a. Tan%a %enu#un' . Den'an Penu#un'

Ga$ar . Te'an'an soa" no$or

/. Garis netra" jatu! i irisan aja (Ga$ar 1.0).

te'an'an ijin te#an eton

e > "ear ee#ti %"at.

t > tea" %"at.

Ga&a te#an %aa a"o# aja iatas 'aris netra" seesar Cs = As . F , en'an

e$i#ian erasar#an %rinsi% #eseti$an'an ia%at *aa "a+- ba"as Tseesar +

C = Cc' Cs

an ju'a T = As. F( Cs


9/14

M)= Cc. #&' Cs. #&

Conto! /

76 in.

Leta# 'aris netra" +

a >A F

f b

s y

c eff 6 8A, . C .>

1/ F 19

6 8 A 1 7 6

, .

. . .> ,1 in H t > ?, in.

#arena a H t, $a#a 'aris netra" ter"eta# %aa aera! aja.

Ga&a esa# eton C0> 6,8 . 0. e. t > 6,8 . 1 . 76 . ?, > 61/, -i%s.

Ga&a esa# aja Cs> (As. F3 C0)/ > (,/ 3 61/,)/ > /,// -i%s.

Leta# 'aris netra" aja tari# ter!aa% sisi a4a!, $isa" > &, $a#a +

& (/,1? . 6,8 5 7,9 . 6,8 5 6,91 . /,1?) > /,1? . 6,8 . 6,?17 5

7,9 . 6,8 . 6, 5 6,91 . /,1? . /,7

1,89 & > 1,?91

& > 7,7 in0.

Ga$ar 9. Leta# 'aris netra" %aa aja

/, 3 7,7 5 ?,/ > 1,8 in0.

/ > /, 3 7,7 3 6,91/ > ,/8 in0.

7


10/14

2esarn&a #a%asitas Mo$en +

Mu> C0. 5 Cs. / > 61/, . 1,8 5 /,/ . ,/8

> , 9? -i%s3in0. > /7,7 -t.

. "egangan yang ter#adi pada !omposit.

Tan%a u#un'an (see"u$ eton $en'erin'), aja a#an $enu#un' eton.

Is> / . /,1? . /,13 / . ,?9. 7,91> /89/,9 in0?.

2erat eton (%"at) > ?,/ . 6 . 6, > 6,9/ -t

2erat a"o# aja > 6,1/6 -t

2erat tota" > 6,97? -t

MD> 8 . . "/ > 8 . 6,97?/. 16/> 8,1 -t

Sa> S> Iys

a

> /89/ F9F6 FAA

,,

> /99,86 in01.

a> >

S

D

a

>F8 1/

/99 86

, .

,> 1,// -si.

Tan%a u#un'an (Sete"a! eton $en'erin', aa ta$a!an ML> 96 -t).

I0> (/ . 76 . ?,1) 7 > ,71

(76 . ?, . /,88/) 7 > 11,/?8

Is > /89/,9

1/, . 6,// > 11/,/9

I0 > 999?,/? in0?

Sa>I

y

s

a

>999? /?

A 1

,

,> /77,69 in01.

St>I

y

s

t

>999? /?

6 91

,

,> 68, in01.

S>I

ys

b>

999? /?

/6 88

,

, > 17,9 in01.

a>

nS

D

a

>A96/

7 /77 69F

.

. , > 6, -si.

6


11/14

t>

S

D

t

>A96/

6AF8 F

.

, > 6,911 -si.

>

S

D

b

>A96/

17 9F

.

, > /,6 -si.

6, 6, 6,9/

1,// 6,6 6,91 6,6 ?, 6,68 6,/

5 >

1,// /,6 /?, /1,77/

a. Tan%a %enu#un' . Den'an Penu#un'

Ga$ar . Te'an'an soa" no$or /

Den'an u#un'an (sete"a! terjai #o$%osit, MD 5 ML> 916,61 -t)

a>

nS

D

a

>918 1/

7 /77 69F

, .

. , > 6,9/ -si.

t>

S

D

t

> 918 1/

6AF8 F

, .

, > 6,/? -si.

>

S

D

b

>918 1/

17 9F

, .

, > /1,77/ -si.

E. A"at Pen&a$un' Geser (S!ear Conne0tor).

Ga&a 'eser !orisonta" &an' ti$u" antara @s"a eton an a"o# aja se"a$a

%e$eanan !arus ita!an a'ar %ena$%an' #o$%osit e#erja se0ara $ono"it, atau

en'an #ata "ain a'ar terjai intera#si antara @s"a eton an a"o# aja. *ntu#

$enja$in aan&a "e#atan antara eton an a"o# aja $a#a !arus i%asan' a/a"

e1a2b)1* *ese+ $e#anis(s$ear Connector) iatas a"o# &an' er!uun'an en'an


12/14

@s"a eton. Disa$%in' itu un'si ari %aa s$ear Connectoraa"a! untu# $ena!an

$en'!inari teran'#atn&a @s"a eton se4a#tu ieani.

a. Stu 0onne0tor . C!anna" 0onne0tor 0. S%ira" 0onne0tor

Ga$ar 9. Ma0a$3$a0a$ S$ear Connector an entu#n&a.

Da"a$ $eren0ana#an a"at sa$aun' 'eser a%at i"a#sana#an erasar#an +

. -uat esa# eton + C2a3= 0,85 fc . beff . "s

/. -uat tari# aja + T2a3= As F

i%i"i! &an' teresar se!in''a $en'!asi"#an ju$"a! a"at sa$un' 'eser &an' "ei!

an&a#. 2an&a#n&a a"t sa$un' 'eser &an' iutu!#an a%at i!itun' en'an ru$us +

N =C

Qn

$aE

="

Qn

$aE

en'an Qn aa"a! #e#uatan satu a"at sa$un' 'eser.

Ma0a$3$a0a$ s$ear Connector &an' aa i%asaran sa$%ai en'an saat ini

san'at an&a# $a0a$ an entu#n&a, iantaran&a aa"a! +

. Conne0tor ari @Stu aja er#e%a"a (Ga$ar 9.a).

Qn = 0,5 Asc f %c cC . ! AscFb)

en'an, Qn = -e#uatan satu stu, #i%s. Fu

> -uat tari# stu, #si

As0 > Luas %ena$%an' stu, in0i/

. 0 > -uat te#an eton, #si.E0 > Mou"us E"astis 2eton, #si

/. Conne0tor erentu# @Canna" (Ga$ar 9.).

Qn = 0,4 "f' 0,5 "67 Lc f %c cC .

/


13/14

en'an, Qn = -e#uatan satu stu, #i%s. Fu

> -uat tari# stu, #si

L0 > Panjan' #ana", in0i. 0 > -uat te#an eton, #si.

t > Tea" "en #ana", in0i. E0 > Mou"us E"astis 2eton, #si

t4 > Tea" aan #ana", in0i.

1. Conne0tor erentu# @S%ira" (Ga$ar 9.0).

Conto! 1

Guna#an soa" no$or /, #e$uian ren0ana#an @s!ear 0onne0tor n&a, ji#a i#eta!ui

E0> /7666 -si.

Pen&e"esaian +

Ga&a Geser 2aja + C$a> As . F&> 1/, . 19 > ,/ -i%s.

Ga&a Geser 2eton + T$a> 6,8 . 0. e. t > 6,8 . 1 . 76 . ?, > 61/, -i%s

Ga&a 'eser aja &an' i%a#ai > ,/ -i%s.

Misa" i%a#ai @stu ia$eter 1? : en'an %anjan' 1;, $a#a ! > 16, > ?

*ntu# ! H ?, $a#a +

Qn

> 6, As0f %c cC .

> 6, (6,/ . . 6,/) 1 /7666.

> 8/,79 -i%s


14/14

F. Desain en'an LRFD (Loa an Resistan0e Fa0tor Desi'n).

*ntu# seua! a"o# #o$%osit er"a#u M M) en'an = 0,85. Se0ara

u$u$, esain !arus i$u"ai en'an $en'asu$si#an "eta# 'aris netra" eraa %aa

@s"a eton, en'an e$i#ian "uas As&an' iutu!#an untu# %ena$%an' aja terseut

aa"a! +

As=

Fd

ta

u

y s./ /

+

?

Documents

komposit beton dan baja