77
IV.2 Perencanaan Komposit Balok T Kayu-Beton
Untuk material bahan penyusun komposit balok T kayu beton digunakan kayu meranti 4 x 4 inch
2
dan beton normal dengan mutu K-250. Dari hasil peneltian small sampling diketahui data-data sebagai berikut :
Kuat lentur Kayu = 918,081 kgcm
2
Elastisitas kayu = 179.177,32 kgcm
2
Kuat tekan sejajar serat kayu = 576,66 kgcm
2
Berat jenis kayu = 0,89 kgcm
3
Direncankan beton normal mutu K-250 21,7 Mpa Elastisitas beton
= 4700. = 4700. √21,7
= 21.894,131 = 223.256,65
IV.2.1 Perencanaan Model-1 Secara Metode Elastis
Diketahui : •
Ratio modulus =
=
. +,+ ,-. 012.011, ,-.
= 1,246
• Kuat lentur izin kayu =
=
34 ,
=
205,650,-. ,
= 408,036
• Kuat tekan izin beton = 0,45 . f’c = 0,45 .250 kgcm2 = 112,5 kgcm2
• Panjang bentang = 3,00 m
Universitas Sumatera Utara
78
30 cm
5 c
m
1 ,1
6 c
m
10,16 cm
• Lebar b Efektif tidak boleh melebihi:
o L4 = 3004 = 75 cm
o bw + 16 . t = 10,16 + 16 . 5 = 90,16 cm
• b Efektif = 30 cm
• b tranformasi = b efektif . n = 30 . 1,246 = 37,38 cm
• Dimensi komposit kayu-beton :
Gambar IV .7 Dimensi komposit model-1
Menenentukan garis netral elastis penampang komposit :
78 = 89. ℎ9. ;12ℎ9 + 8
?3?
. ℎ . ℎ9 + 12ℎ 89. ℎ9 + 8
?3?
. ℎ
78 = 10,16 . 10,16 ;12.10,16 + 37,38 .5 10,16 +
1 2 . 5
10,16 .10,16 + 37,38 .5 78 = 9,96 ; 7 = 5,2
Universitas Sumatera Utara
79
30 cm
5 c
m
1 ,1
6 c
m
10,16 cm 5
,2 c
m
9 ,9
6 c
m 0,45 fc . n
fb izin C
T Z
gn. E
Gambar IV.8 Diagram tegangan elastis komposit model-1
Karena aksi komposit, tegangan izin beton σ
C’
izin= 112,5 kgcm2 . 1,246 = 140,175 kgcm2 Tegangan lentur aktual yang setara dengan tegangan izin beton
σ
T’
= 140,175 kgcm
2
.
2,2+ . , .
= 268,489 kgcm
2
408,036 kgcm
2
ok Dengan menggunakan keseimbangan gaya dalam, ditentukan momen lentur
izin. Besarnya resultan gaya tersebut adalah •
C = . 140,175 kgcm
2
.37,38 cm5,2 cm = 13.623,33 kg ≈ 13,6 Ton
• T =
. 268,489 kgcm
2
.10,16 cm.9,96 cm =13.584,68 kg ≈13,6 Ton
• Z lengan momen =
. 9,96 cm + 5,2 cm = 10,106 cm
Jadi momen izin komposit balok t kayu- beton adalah = 13,6 Ton x 10,106 cm = 137,442 Tcm = 1,37 TM
Universitas Sumatera Utara
80
Kontrol tegangan izin komposit
Menentukan inersia komposit
I = . btrans. hc
3
+ btrans.hc.ya - hc
2
+ . bw. hw
3
+ bw.hw.yb - hw
2
= . 37,385
3
+ 37,3855,2 - . 5
2
+ 10,1610,16
3
+ 10,1610,16 9,96 - 10,16
2
= 5.098,092 cm
4
Tegangan yang terjadi •
σ
T’
=
C .4 D
=
0,1EC F 06
G
.2,2+ . 625,62 .
H
= 267,653
• σ
c’
=
C . D.
=
0,1 EC F 06
G
., . 625,62 .
H
. 0, I+
= 112,15
Menentukan gaya geser yang terjadi
Gambar IV.9 Diagram gaya lintang yang bekerja
Universitas Sumatera Utara
81
Menetukan gaya beban terpusat P Momen max = 0,5 P x 13 L
1,37 Tm = 0,5 P x 13 3m
P = 2,74 Ton
Tegangan geser yang terjadi
J =
K . L D . 4M
; dimana N = 8OP N. ℎ . ;7 −
ℎ
N = 37,38 . 5 ;5,2 − . 5 = 504,63
J = ;12.2,74 R 10
504,63
I
5098,092
I
10,16 J = 13,347
Gaya geser yang terjadi zona 1
V =
J . L . bw
= 13,347 kgcm
2
. . 300 cm . 10,16 cm
= 13.560,552 kg
Universitas Sumatera Utara
82
Banyak penghubung geser yang diperlukan
Digunakan paku 4”BWG 8 l
paku
= 102 mm d
paku
= 4,2 mm Kuat tekan sejajar serat izin kayu
σ
tk
izin = 256,293 kgcm
2
Untuk sambungan tampang 1 Satu S
= 3,5 . d
2
. σ
kd
untuk b ≥
7d
;
σ
kd
= 1,67 σ
tk
izin = 3,5 . 0,42cm2 . 1,67 . 256, 293 kgcm2
= 264, 253 kg
Jumlah penghubung geser yang diperlukan adalah
S =
T ?
=
0.+6, ,- +I, ,-
= 51,316 ≈ 52 8U ℎ
Jadi diperlukan paku sebanyak 2 x 52 buah paku untuk zona 1.
Universitas Sumatera Utara
83
30 cm
5 c
m
1 ,1
6 c
m
10,16 cm
IV.2.2 Perencanaan Model – 2 Secara Metode Ultimate
Kategori