Struktur Komposit

Konstruksi komposit bekerjanbatang-batang stuktural yang merupakan gabungan dari 2 material yaitu baja struktural dan beton bertulang. Dengan kata lain, batang structural yang dibentuk  dari 2 atau lebih material disebut kompopsit. Pada bangunan gedung  dan jembatan umumnya berupa komposit dari baja strutural dan beton bertulang yang biasanya dipakai pada elemen balok atau dan kolom . Pada jembatan sebagian besar komposit untuk balok. 

Balok komposit dapat direncanakan dalam beberapa bentuk. Versi semula adalah balok yang diselimuti beton (gambar a). Alternatif praktis ketika keperluan utama suatu struktur dimaksudkan untuk perliundungan baja dari api, baja stuktural diselimuti beton sedemikian seingga secara rasional beton dioptimalkan untuk kontribusi kekuatan pada balok. Sekarang ini, material yang lebih ringan dan metode2 yang lebih ekonomis untuk tahan/perlindungan api banyak tersedia sehingga komposit tipe ini baja diselimuti beton jarang dipakai lagi. Sebagai bentuk “baru” nya adalah perilaku komposit dicapai dengan sambungan/konektor anatara balok baja dengan pelat beton bertulang  pada bagian atasnya yang menjadi satu keastuan elemen. Pada suatu sistem lantai dan atap, bagian dari pelat bekerja bersama dengan stiap balok baja untuk membentuk balok komposit yang terdiri dari the rolled shape dengan sayap beton di bagian atas baja. (Gambar b) 

Penyatuan perilaku komposit dimungkan hanya jika slippage (geseran) horizontal antara dua material (baja dan beton) tidak terjadi/bisa ditahan. Untuk menahan geseran horizontal antar permukaan ini akan diatasi/dipasang sebuah komponen penghubung/penyambung yang disebut sebagai shear connectors. Tipe shear connectors ini bisa berbentuk headed studs, spiral reinforced steels, or short lengths of small channel shapes, yang dihubungkan dengan las sedemikian memiliki penjangkaran anata baja dan beton. (Gambar c). Headed studs paling popular dan banayak dipakai dilapangan.  Pada tampang melintang lokasi profil baja boleh dipasang lebih dari satu headed studs tergantung  dari lebar sayap memadai atau tidak. Jumlah headed studs tergantung pada spasi yang diijinkan (akan dibahas di bagian 4). Salah satu alasasan headed studs popular adalah mudah dipasang.

Jumlah pasti shear connectors disyaratkan untuk meyakinkan bahwa suatu balok benar-benar komposit penuh. Jumlah konektor sedikit lebih kecil dari jumlah pasti sehingga akan slippage kecil masih dibolehkan terjadi antara baja dan beton. Balok dalam keadaan ini disebut balok komposit sebagian (partially composite beam). 

Sebagian besar konstruksi komposit pada gedung menggunakan formed steel deck (tanpa bekesting perancah) yang melayani sebagai lantai kerja (formwork) untuk pelat beton dan formed steel deck ditinggalka (tidak dilepas) setelah beton mengeras (28 hari). Metal deck ini juga berkontribusi pada kekuatan paa pelat lantai, pada perancangan hal ini tidak akan diperhitungkan. Deck ini dapat digunakan dengan tujuan sebagai rusuk (ribs) yang bekerja secara transversal atau parallel balok. Pada sistem  lantai yang umum, ribs dipasang tegak lurus terhadap balaok lantai dan paralel untuk menopang girder. Shears studs dilaskan pada balok dari atas sampai ke deck. Karena studs dapat dipasang hanya pada ribs, spasi pada sepanjang studs batang balok dibatasi pada perkalian jumlah spasi ribs. Gambar 2 menunjukkan pelat dengan formed steel deck dengan ribs tegak lurus pada sumbu memanjang  balok.

Hampir semua jembatan jalan raya yang menggunakan balok2 baja adalah konstruksi komposit dan balok komposit sebagai alternative yang sebagian besar ekonomis. Walaupun lebih kecil, lighter rolled steel beams dapat digunakan sebagai konstruksi komposit.