Dokumen ini menjelaskan analisis kuat lentur dari penampang komposit yang berdiri tanpa tumpuan sementara, dengan perhitungan beban yang meliputi berat sendiri balok dan slab. Ditemukan bahwa, baik sebelum maupun sesudah beton mengering, penampang memenuhi kriteria kekuatan lentur. Penelitian ini menyimpulkan bahwa penampang komposit memiliki kekuatan yang adekuat untuk menahan momen yang diterapkan.

1. Kuat Lentur Rencana untuk Penampang Komposit yang berperilaku Komposit Penuh.
Tidak ada Tumpuan Sementara
N :=
1
9.81
⋅ kg
kN := 1000⋅ N
psi :=
lb
ksi := 1000⋅ psi
2
N
MPa :=
in
2
mm
b
0.85fc’
t
C
a
y
T
d
d/2
Fy
Distribusi tegangan apabila sumbu
netral plastis (PNA) di beton
Diketahui
f'c := 28⋅ MPa
WF300x150x6.5x9
Kuat tekan beton 28 hari
Profil baja
Tinggi penampang
d := 350 ⋅ mm
Luas
Tebal web
tw := 6.5⋅ mm
Tebal flens
As := 46.78 ⋅ cm
tf := 9 ⋅ mm
Lebar flens
2
b f := 150 ⋅ mm
Jari-jari sudut flens-web r := 13⋅ mm
Slab beton bertulang di atas profil baja mempunyai ukuran
Lebar
b := 1830⋅ mm
Tebal
t := 100 ⋅ mm
Tumpuan sementara tidak digunakan, dan momen lentur (akibat beban kerja) adalah sbb:
Akibat berat sendiri balok baja
M beam := 17.6⋅ kN⋅ m
Akibat berat sendiri slab
M slab := 84.3⋅ kN⋅ m
Akibat beban hidup
M L := 95.4⋅ kN⋅ m
(abaikan kemungkinan tambahan beban pelaksanaan)
Mutu Baja Bj. 50
Fy := 290 ⋅ MPa
Modulus elastisitas baja E := 200000⋅ MPa

2. Ditanya: cek apakah kuat lentur rencana dengan menganggap perilaku komposit penuh .
Asumsikan pula bahwa perancah (formwork) dapat berfungsi sebagai tumpuan lateral bagi balok
baja, sebelum beton mengering.
Jawab
Kondisi Beton belum Kering
Sebelum beton mengering, hanya ada beban mati (pada soal, beban pelaksanaan dapat
diabaikan). Jadi, kombinasi pembebanan yang dipakai adalah:
M u := 1.4⋅ M beam + M slab
M u = 142.66 kN⋅ m
(
)
Momen terfaktor tersebut dipikul oleh balok baja saja (beton masih belum mengering). Pengecekan
kuat lentur rencana balok baja:
1
2
3
Modulus plastis
Zx := b f ⋅ tf ⋅ d − tf + ⋅ tw⋅ d − 2 ⋅ tf
Zx = 639.46 cm
4
Faktor tahanan lentur
φb := 0.85
(
)
(
)
φb ⋅ Fy ⋅ Zx = 157.63 kN⋅ m
Kuat lentur rencana
LTB tidak menentukan karena ditumpu lateral oleh perancah
KuatLentur :=
"Oke" if M u ≤ φb ⋅ Fy ⋅ Zx
KuatLentur = "Oke"
"Tidak Oke" otherwise
Kondisi Beton telah Kering
Sesudah beton mengering, penampang komposit telah terbentuk. Momen terfaktor yang harus
dipikul penampang komposit
M u := max⎡ 1.4⋅ M beam + M slab , 1.2⋅ M beam + M slab + 1.6⋅ M L⎤
⎣
(
)
(
)
⎦
M u = 274.92 kN⋅ m
Ac := b ⋅ t
Cek apakah penampang baja kompak
Luas slab beton
h := d − 2 ⋅ tf − 2 ⋅ r
h
= 47.08
tw
Penampang :=
2
Ac = 183000 mm
h = 306 mm
3.76⋅
E
Fy
"Kompak" if
= 98.74
h
tw
≤ 3.76⋅
E
Fy
Penampang = "Kompak"
"Tidak Kompak" otherwise
Catatan:
Bila penampang tidak kompak, perhitungan selanjutnya tidak berlaku. Yang berlaku adalah φb = 0.9 dan Mn
dihitung dengan menggunakan distribusi tegangan elastis yang berkaitan dengan leleh pertama pada
penampang baja.
Perilaku komposit penuh berarti resultan tekan C tidak ditentukan oleh ΣQn (kuat geser
penghubung geser), dan hanya ditentukan dari:
As⋅ Fy = 1356.62 kN
0.85⋅ f'c⋅ Ac = 4355.4 kN
(
C := min As⋅ Fy , 0.85⋅ f'c⋅ Ac
)
C = 1356.62 kN
total

3. PNA :=
"Di beton" if As⋅ Fy ≤ 0.85⋅ f'c⋅ Ac
PNA = "Di beton"
"Di baja" otherwise
Catatan:
Bila sumbu netral plastis (PNA) terletak di beton, maka distribusi tegangan akan sama seperti gambar pada soal. Bila
PNA terletak di baja, maka perhitungan di bawah ini tidak berlaku!
Tinggi beton yang tertekan
a :=
Lengan momen (jarak antara C dan T)
y :=
Kuat nominal penampang komposit
C
a = 31.15 mm
0.85⋅ f'c⋅ b
d
2
+t−
a
y = 259.43 mm
2
M n := C⋅ y
M n = 351.94 kN⋅ m
Kuat rencana penampang komposit adalah φb ⋅ M n = 299.15 kN⋅ m
KuatLentur :=
"Oke" if M u ≤ φb ⋅ M n
"Tidak Oke" otherwise
KuatLentur = "Oke"