Analisis Kapasitas Balok Komposit dengan Penghubung Geser Kanal Baja Menggunakan Program Bantu Elemen Hingga

Abstract

Komposit antara balok baja dan plat beton dapat menciptakan struktur yang kuat dan efisien. Struktur komposit tidak lepas dari peran penghubung geser yang mampu menghasilkan aksi komposit untuk mencegah slip pada masa layan. Untuk mendapatkan aksi komposit penuh, perlu direncanakan penghubung geser dengan jenis, jumlah kebutuhan, dan susunan yang tepat. Kanal baja adalah salah satu jenis penghubung geser yang direkomendasikan pada SNI 1729:2015. Uji laboraturium dapat dilakukan untuk mengetahui sifat dan kapasitas dari balok komposit. Akan tetapi, pengujian di laboratorium membutuhkan biaya yang tidak sedikit dan waktu yang cukup lama. Oleh karena itu, pemodelan balok komposit beserta penghubung geser kanal baja menggunakan program bantu elemen hingga dirasa perlu untuk menganalisis kapasitas, mengetahui persebaran tegangan, serta detail tegangan yang terjadi pada beberapa bagian dari balok komposit. Adapun kapasitas yang dianalisis meliputi distribusi tegangan dan lendutan pada balok baja, pelat beton, dan penghubung geser kanal baja. Elemen yang dimodelkan adalah balok baja, plat beton, tulangan baja, plat pembebanan, plat tumpuan dan penghubung geser kanal baja. Material beton dimodelkan menggunakan Concrete Damage Plasticity (CDP), baja diasumsikan elastis-plastis sempurna, dan baja penghubung geser dimodelkan dengan perilaku elastis-plastis. Beban yang diberikan adalah beban sendiri dan bebean terpusat pada tengah bentang. Hasil pemodelan menggunakan program bantu elemen hingga ini divalidasi dengan perhitungan manual. Kemiripan antara perhitunganmanual dan pemodelan elemen hingga mencapai 86,95%. Hasil analisis menunjukkan tegangan tekan dan tarik pada balok baja sebesar -5,94 MPa dan 19,13 MPa dengan defleksi sebesar 0,435 mm. Tegangan pada pelat beton di sekitar penghubung geser sebesar -8,698 MPa dengan defleksi sebesar 0,441 mm. Tegangan geser yang diterima kanal baja sebesar -8,32 MPa dengan deformasi sebesar 0,109 mm.