ΦVn = 0,9 x 387,4500 = 348,7050 kN Vu = 99,3470 kN
Jadi dipakai profil WF 300x150x36,7
b. Merancang penghubung geser
Karena balok ini memiliki ekses penting pada kuat momen, balok akan menguntungkan bila berperilaku komposit parsial. Pertama-tama kita mendapatkan penghubung geser yang
disyaratkan untuk aksi komposit penuh dan kemudian mereduksi jumlah konektor. Untuk komposit penuh C = V
h
= 1169,5000 kN Dicoba studs: 19 mm x 76 mm A
sc
= 14 x Л x 19
2
= 283,5287 mm
2
, untuk setiap satu tampang.
Diameter maximum stud = 2,5t
f
= 2,5 x 9 = 22,5 mm atau 19 mm Diameter real yang akan dipasang dilapangan = 19 mm ok
Menghitung kekuatan stud dan factor redukasi: N
r
= 1 1 stud tiap rib Ketinggian stud di atas bagian muka atas deck = 76 – 38,1 = 37,9 mm menedkati 40
mmok. SNI butir 12.6 pers 12.4-2 mensyaratkan:
r
s
= 0,85√Nrwrhr[Hshr-1] ≤ 1,0 = 0,8516040[7640 -1]
= 1,1475 1,0 ..tidak ada reduksi pada kekuatan stud yang disyaratkan. f
c
’ = 20 MPa maka E
c
= 4700√f
c
’ = 4700√20 = 21000 MPa Dari SNI ..mensyaratkan, kekuatan geser setiap konektor:
Q
n
= 0,5 A
sc
√f
c
’E
c
≤ A
sc
f
u
: fu = 410 MPa untuk BJ 41 = 0,5 x 283,5287√20 x 21000 283,5287 x 410
= 91873,7993 116246,767 …..ok sehingga digunakan Q
n
= 91,8738 kN Jumlah studs yang disyaratkan antara ujung balok sampai dengan tengah bentang:
N
1
= V
h
Q
n
= 1169,50091,8738 = 12,7294 Digunakan 13 stud untuk setengah bentang, sehinga total dibutuhkan 26 buah studs.
43
Dengan satu stud setiap rusukrib dimana spasi rusuk 150 mm maka jumlah maximum yang dapat dipasang adalah:
9000150 = 60 26 yang disyaratkan.
Dengan satu stud setiap 2 rusukrib maka dibutuhkan 30 buah stud. Jumlah ini masih terlalu banyak. Dengan satu stud setiap 3 rusukrib dimana spasinya 3x150 = 450 mmmaka jumlah stud
adalah: 9000450 = 20 buah stud
Jumlah ini lebih kecil dari yang dibutuhkan untuk aksi komposit penuh, tetapi ada ekses kuat lentur sehingga aksi komposit parsial akan bekerja.
Dicoba 20 studs setiap balok, N
1
yang tersedia =202 = 10 ΣQ
n
= 10 x 91,8738 = 918,738 kN 1169,5000 kN, maka dipakai C=V
h
=918,738 kN
Karena C lebih kecil daripada A
s
f
y
, bagian penampang baja harus menahan gaya tekan dan letak garis netral plastis GNP berada di penampang baja.
Untuk menganalisis kasus ini, pertama-tama kita harus menentukan apakah GNP berada dibagian sayap atas atau badan. Jika GNP berada pada bagian muka bawah sayap atas, maka seluruh sayap
akan mengalami tekan dan resultan gaya tekan dapat dilihat pada Gambar 9.20
Gambar 9.20
44
P
yf
= b
f
t
f
f
y
= 150 x 9 x 250 = 337,5000 kN
Gaya netto yang ditransfer ke permukaan anatara baja dan beton adalah: T – C
s
= T - P
yf
= A
s
f
y
– P
yf
- P
yf
= 1169,5000 – 2 x 337,5000 = 494,5000 kN Nilai ini 494,5000 kN dari gaya tarik netto sebesar 918,738 kN sehingga penampang sayap
atas tidak sepenuhnya mengalami gaya tekan. Artinya bahwa GNP berada dibagian sayap. Mengacu Gambar 9.21, gaya geser horizontal yang ditransfer adalah:
T – C
s
= A
s
f
y
– b
f
t’ f
y
– b
f
t’ f
y
= V
h
1169,5000 – 2 x 150 x t’ x 250 = 918,738 t’ = 0,0033 mm
Resultan gaya tarik akan bekerja pada pusat penampang di bawah GNP. Sebelum menghitung kuat momen, letak pusat penampang ini harus ditentukan terlebih dahulu. Untuk hitungan
dinotasikan sebagai , jarak dari muka atas profil baja , dihitung dengan Tabel 9.6. ỹ
Gambar 9.21
45
Tabel 9.6
= 701699,99924677,505 = 150,0159 mm ỹ
Kedalam blok tekan beton sebesar: a = C0,85 f
c
’ b = 918,738 x 10000,85 x 20 x 2250 = 24,0193 mm
Lengan momen untuk gaya tekan beton: = + t – a2 = 150,0159 + 120 – 24,01932 = 258,0063 mm
ỹ
Lengan momen untuk gaya tarik baja = - t’2 = 150,0159 – 0,00332 = 150,0143 mm
ỹ
Momen nominal didapat berdasarkan Gambar 9.20 : M
n
= C lengan momen beton + Cs lengan momen baja = 918738 x 258,0063 + 0,0033 x 150 x 250 x 150,0143
= 237058756,3 Nmm = 237,0589 kNm ØM
n
= 0,85 x 237,0589 = 201,4999 kNm 223,5304 Profil harus diperbesar tidak aman
Sehingga penghubng geser dapat dilihat pada gambar 9.22.
46
Gambar 9.22
c. Mengitung lendutan
Kategori