Studi Eksperimental pada Balok Komposit Berongga Baja Cold-Formed Tipe Double C Berhadapan dengan Variasi Jarak Sambungan Sekrup Terhadap Kapasitas Lentur dan Pola Retak

Esti, Prabandari and Dr. Eng. Ir. Desy Setyowulan, ST., M. Sc. and Dr. Eng, Devi Nuralinah, ST., MT. (2023) Studi Eksperimental pada Balok Komposit Berongga Baja Cold-Formed Tipe Double C Berhadapan dengan Variasi Jarak Sambungan Sekrup Terhadap Kapasitas Lentur dan Pola Retak. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Dengan perkembangan teknologi, inovasi dalam konstruksi sangat diperlukan untuk memenuhi permintaan konsumen terhadap produk konstruksi. Salah satu inovasi dalam konstruksi adalah penggunaan material baja yang sangat tipis tetapi memiliki kekuatan yang sangat tinggi, yaitu baja cold-formed. Material ini memiliki tegangan sebesar 350 Mpa hingga 550 Mpa dan merupakan material yang ramah lingkungan. Hal ini dikarenakan baja cold-formed dapat didaur ulang sedangkan baja konvensional tidak dapat didaur ulang. Dengan ketebalan yang sangat tipis, yaitu hanya berkisar 0,5mm sampai dengan 4 mm tetapi memiliki kekuatan dan kekauan yang tinggi serta tahan terhadap suhu lingkungan, membuat material ini cocok digunakan pada konstruksi. Maka dari itu, apabila material ini dikombinasikan dengan beton sebagai elemen struktur maka kapasitas dari struktur tersebut akan meningkat. Hal ini dikarenakan material yang komposit dapat menahan beban 33%- 50% lebih besar dari beban yang ditahan oleh baja profil sebagai non komposit. Pada penelitian ini dilakukan pengujian lentur terhadap balok komposit yang berongga dimana beton menyelimuti baja cold-formed dengan tipe double C berhadapan yang disambung menggunakan sekrup dengan variasi jarak sambungan, yaitu 150mm, 200mm, dan 300mm. Pembebanan dilakukan pada satu titik, yaitu di tengah bentang balok dengan kenaikan beban secara bertahap. Pengujian dilakukan hingga balok tidak dapat menerima beban lagi. Berdasarkan eksperimen didapatkan kapasitas maksimum rata-rata dari balok dengan jarak sambungan 150mm sebesar 4084,83 Kg, sedangkan pada balok dengan jarak sambungan 200mm sebesar 4036,67 Kg, dan pada balok dengan jarak sambungan 300mm didapatkan kapasitas sebesar 4031 Kg. Hasil dari eksperimen ini menunjukkan bahwa jarak sambungan mempengaruhi kapasitas dari balok, dimana semakin kecil jarak sambungannya maka kapasitas yang dapat ditahan semakin besar. Begitu pula dengan lendutan yang terjadi pada balok dengan variasi jarak sambungan, maka lendutan terkecil terdapat pada balok A (jarak sambungan 150mm) yaitu sebesar 4,04mm dengan pembebanan yang sama yaitu 3600 Kg. Selain itu, kuat lentur yang didapatkan pada balok A (jarak sambungan 150mm) sebesar 8,56 Mpa, balok B (jarak sambungan 200mm) 8,46 Mpa, dan balok C (jarak sambungan 300mm) 8,45 Mpa. Dengan begitu, variasi jarak sambungan pada baja akan mempengaruhi kuat lentur balok. Akan tetapi, hasil dari eksperimen terdapat perbedaan dengan analisis teoritis sebesar 11%-33%, dimana analisis teoritis didapatkan kuat lentur sebesar 11,27 Mpa. Selain itu, berdasarkan hasil eksperimen menunjukkan bahwa sambungan pada baja dapat membantu untuk menyatukan material baja dan beton yang ditunjukkan dengan grafik tegangan-regangan. Pada tegangan awal beton dan baja bekerjasama dalam menahan beban. setelah beton tidak dapat meregang lagi, maka beban akan disalurkan secara bertahap ke baja. Akan tetapi pada balok C (jarak sambungan 300mm), regangan beton yang dihasilkan menyimpang jauh dari regangan baja

English Abstract

With the development of technology, innovation in construction is needed to meet consumer demand for construction product. One of the innovations in construction is the use of steel material which is very thin but has very high strength, namely cold-formed steel. This material has a stress of 350 Mpa to 550 Mpa and is an environmentally friendly material. This is because cold-formed steel can be recycled while conventional steel cannot be recycled. With a very thing thickness, which is only in the range of 0,5mm to 4mm but has high strength and rigidity as well as resistance to ambient temperature, making this material suitable for use in construction. Therefore, if this material is combined with concrete as a structural elemnt, the capacity of the structure will increase. This is because the composite material can withstand a load of 33% - 50% greater than the load carried by non-composite steel profiles. In this study, flexural testing was carried out on hollow composite beams where the concrete covered cold-formed steel type double c toe to toe which was connected using screw with variations in connection distance, namely 150mm, 200mm, and 300mm. loading is carried out at one point, namely in the middle of the span of the beam with a gradual increase in load, the test is carried out until the beam can no longer accept the load. Based on the experiments, it was found that the average maximum capacity of beams with a connection distance of 150mm was 4084.83 Kg, whereas for beams with a connection distance of 200mm it was 4036.67 Kg, and for beams with a connection distance of 300mm a capacity of 4031 Kg was obtained. The results of the experiment shows that the connection distance affects the capacity of the beam, where the smaller the connection distance, the greater the capacity that can be held. Likewise with the deflection that occurs in the beam with variations in connection distance, the smallest deflection is in beam A (distance of connection is 150mm) which is 4.04mm with the same loading of 3600 kg. in addition, the flexural strength obtained in A beam (distance of connection is 150mm) is 8.56 Mpa, B beam (distance of connection is 200mm) is 8.46 Mpa, and C beam (distance of connection is 300mm) is 8.45 Mpa. Thus, the variation in the distance between the joints in the steel will affect the bending strength of the beam. However, the results form the experiment showed a difference with the theoretical analysis of 11% - 33%, where the theoretical analysis obtained a flexural strength of 11.27 Mpa. In addition, based on experimental results, it is shown that joints in steel can help unite steel and concrate materials as shown by the stress strain graph. At the initial stress, concrate and steel cooperate in holding theload. Once the concrate can stecht no more, the load is gradually transferred to the steel. However, in the C beam (distance of connection is 300mm), the resulting concrate strain deviates far from the steel strain

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	052307
Uncontrolled Keywords:	Balok Komposit Berongga, Baja Cold-Formed, Jarak sambungan, Kapasitas, Lendutan, dan Uji Lentur - Hollow Composite Beam, Cold-Formed Steel, Distance of Connection, Capacity, Deflection, and, Flexural Test
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Sipil
Depositing User:	Unnamed user with username pratiwi
Date Deposited:	11 Jan 2024 03:11
Last Modified:	11 Jan 2024 03:11
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/208014

Text (DALAM MASA EMBARGO) Esti Prabandari.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (7MB)

Actions (login required)

View Item