PERILAKU TEKAN KOMPOSIT LAMINASI KAYU – BAJA RINGAN DENGAN KONEKTOR GESER SEKRUP

Kundari Rahmawati, Ali Awaludin, ST, M.Eng, Ph.D.

2014 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Profil baja ringan adalah jenis profil baja yang memiliki dimensi ketebalan relatif tipis sehingga rasio dimensi lebar setiap elemen profil terhadap tebalnya sangat besar. Hal tersebut mengakibatkan profil baja ringan mudah mengalami local buckling (tekuk lokal) akibat beban tekan sebelum mencapai kekuatan maksimumnya. Dalam penelitian ini dipilih laminasi kayu mahoni (Swietenia Mahagoni) untuk mengurangi local buckling yang terjadi pada baja ringan akibat beban aksial tekan dengan sekrup sebagai konektor geser agar tercapai perilaku komposit yang ideal. Pengujian perilaku tekan komposit laminasi kayu-baja ringan dilakukan pemodelan eksperimental benda uji batang komposit dengan skala geometri model pada benda uji adalah skala penuh (full scale), dengan jarak antar antar sekrup 200 mm pada setiap sisi badan baja ringannya. Untuk mengetahui perilaku tekan batang komposit tersebut dilakukan pemodelan dengan batang komposit dengan panjang tekuk (L k ) 200 mm, 300 mm, 600 mm, 900 mm dan 1200 mm. Deformasi lateral batang komposit diukur dengan memasangkan LVDT dari arah lateral pada saat pelaksanaan pembebanan. Pola kegagalan batang komposit laminasi kayu-baja ringan juga diamati dalam pengujian ini. Pada setiap panjang tekuk dilakukan tiga kali pengulangan pembebaban. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa laminasi kayu mahoni efektif mengurangi potensi tekuk lokal serta mampu meningkatkan kapasitas tekan baja ringan. Batang komposit dengan panjang tekuk (Lk ) 200 mm, 300 mm, 600 mm, 900 mm, 1200 mm secara berurutan memiliki kapasitas tekan secara berurutan 6,7 kali, 6,2 kali, 4,7 kali, 3,5 kali dan 3,0 kali dari kapasitas tekan batang profil baja ringan. Jadi dapat disimpulkan bahwa semakin panjang batang komposit semakin kecil peningkatan kapasitas tekannya dibandingkan dengan kapasitas tekan profil baja ringannya. Model keruntuhan pada batang tekan profil baja ringan adalah tekuk yang terjadi pada badannya kemudian diikuti tekuk pada sayapnya. Sedangkan model keruntuhan batang komposit adalah tekuk pada sayap profil baja ringannya, dan pada badan secara keseluruan model kegagalannya hanya mengalami tekuk global akibat kelangsingan batangnya bukan hancur karena penampang.

Cold formed steel has large width-to-thick ratio so can buckling easily. Composite of timber lamina and cold formed steel would be solution for reducing local buckling under axial compression loading. This research is aimed to identify compressive strength and buckling behaviour of composite beam. Swietenia mahagoni and cold formed steel 75Z08 were used in this study. As shear connector, screws of 4 mm in diameter were used in composite beam specimens. There were 15 specimens of composite beam with 200 mm, 300 mm, 600 mm, 900 mm, and 1200 mm of buckling length (Lk). As comparison, three cold formed steel specimens of each buckling length were also tested under compression loading. The lateral deformation of the composite beam was measured by three LVDTs attached on the specimens during loading. Failure mode of timber lamina - cold formed steel composite was also observed. The result showed that local buckling would be reduced by combining cold formed steel with timber lamina. The composite system also enhanced the maximum compressive strength of cold formed steel. The maximum strength of composite beam increased around 6.7 times, 6.2 times, 4.7 times, 3.5 times and 3.0 times of cold formed steel respectively, for beam with buckling length (Lk) of 200 mm, 300 mm, 600 mm, 900 mm, and 1200 mm. Early failure of cold formed steel beam was local buckling on web section then followed by buckling on its flens. While composite beam, its failure mode was local buckling on its flens and also global buckling on its web due to its slenderness.

Kata Kunci : tekan, komposit, baja ringan, kayu mahoni.