ANALISIS PERBANDINGAN STRUKTUR KOMPOSIT BALOK BAJA BETON TANPA DAN DENGAN PRATEGANG

Abstract

Permasalahan yang diangkat pada paper ini adalah perubahan beban hidup pada bagian struktur gedung sistem komposit balok baja, deck baja ringan dan pelat beton. Beban hidup struktur existing awalnya 4,0 kN/m2. Saat finishing beban hidup menjadi 6,0 kN/m2, mengakibatkan tegangan tarik baja serat bawah melebihi tegangan ijin baja. Tujuan studi ini untuk mengevaluasi dan mendesain kembali bagian struktur sehingga dapat melayani perubahan beban hidup yang diperlukan. Usulan solusi untuk mengatasi permasalahan dengan penambahan dua ekternal strand tendon dengan konfigurasi lurus di bagian bawah baja profil existing. Spesifikasi material Struktur existing berupa: baja Profil I 400x200x7x11 dengan tegang ijin fs,ijin = 160 MPa, deck baja ringan rib tinggi 7,5 cm. Ketebalan pelat beton 14 cm, kuat desak beton f’c = 25 MPa. Balok komposit berupa simple beam dengan bentang 7,0 m. Lebar manfaat antar balok 3,0 m. Elemen balok komposit didesain dengan metode Allowable Stress Design (ASD). Evaluasi struktur existing mencakup: berat beban mati sesuai lebar manfaat WDL=14,009 kN/m, berat beban hidup merata QLL = 4,0 kN/m2 berubah menjadi QLL = 6,0 kN/m2 dan berat beban hidup sesuai lebar manfaat WDL = 18,0 kN/m; analisis hitungan diperoleh tegangan desak di serat atap beton yakni fc = 8,068 MPa < fc,ijin = 11,25 MPa. Struktur komposit existing tidak aman dengan tegangan tarik diserat baja profil bagian bawah fs,b = 198,545 MPa > fs,ijin = 160 MPa. Untuk mengatasi struktur komposit yang tidak aman dengan menambah dua eksternal strand tendon grade 250 di bagian bawah profil. Tegangan desak terjadi di serat atap beton fc = 2,918 MPa < fc,ijin = 11, 25 MPa. Tegangan tarik diserat baja profil bagian bawah fs,b = 64,495 MPa < fs = 160 MPa, stuktur komposit dengan tendon aman. Defleksi total yang terjadi ΔLL,tanpa tendon = 0,691 cm > ΔLL,dengan tendon = 0,526 cm. Kesimpulan penting berdasarkan tinjauan dari momen inersia diperoleh ratio perbandingan nilai Ic,dengan tendon dengan Ic,tanpa tendon sebesar 1,314. Besaran defleksi total dengan tendon lebih kecil dibandingkan dengan defleksi total tanpa tendon dalam melayani beban layan (service load).