Pertemuan 2 - SIA 303 Struktur Baja 2 [PDF]

Citation preview

Semester Ganjil 2020/2021



SIA 303 Struktur Baja 2 Pertemuan 2: Kuat Geser & Slip Kritis Erma Desmaliana, S.T., M.T. Nessa Valiantine Diredja, S.T., M.T.



Kuat Geser (untuk 1 baut) Shear Strength Jika kuat tumpu tidak bergantung kepada jenis pengencang, maka kuat geser sebaliknya.



Kuat geser sangat dipengaruhi oleh tipe pengencang, dapat dihitung dengan persamaan berikut:



• 𝑅𝑛 = 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠



dengan: 𝐹𝑛𝑣 = kuat geser nominal baut 𝐴𝑏 = luas penampang baut 𝑛𝑠 = jumlah bidang geser



Kuat Geser (untuk 𝑛 baut) Shear Strength Kapasitas kuat geser pada suatu sambungan dapat dihitung dengan persamaan berikut:



• 𝑅𝑛 = 0,75 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠 𝑛𝑏 dengan: 𝑛𝑏 = jumlah baut



Kuat Geser (Jumlah Bidang Geser)



𝑛𝑠 = 1



𝑛𝑠 = 2



Kuat Geser Nominal Baut (𝐹𝑛𝑣 ) Tabel J3.2 SNI 1729:2015 Kekuatan Tarik Nominal, 𝑭𝒏𝒕 , (MPa)



Kekuatan Geser Nominal, 𝑭𝒏𝒗 , (MPa)



Baut A307



310



188



Baut grup A (misal A325), bila ulir tidak dikecualikan dari bidang geser



620



372



Baut grup A (misal A325), bila ulir tidak termasuk dari bidang geser



620



457



Baut grup B (misal A490 atau A490M), bila ulir tidak dikecualikan dari bidang geser



780



457



Baut grup B (misal A490 atau A490M), bila ulir tidak termasuk dari bidang geser



780



579



Deskripsi Pengencang



Kuat Geser Nominal Baut (𝐹𝑛𝑣 )



Catatan: A307 adalah baut biasa (common bolt), sedangkan A325 (Grup A) dan A490 (Grup B) adalah baut mutu tinggi (high strength bolt)



• Grup A: A325, A325M, F185, A354 Grade BC, A449 • Grup B: A490, A490M, F2280, A354 Grade BD



Kuat Geser Nominal Baut (𝐹𝑛𝑣 ) Untuk mempermudah penyebutan tipe baut, maka baut dibagi menjadi 2 tipe yaitu: • Baut tipe N (ulir termasuk/tidak dikecualikan dalam bidang geser) • Baut tipe X (ulir tidak termasuk dalam bidang geser)



keterangan: 𝑁 : include 𝑋 : exclude



Sambungan Tipe Slip Kritis & Tipe Tumpu Sambungan yang menggunakan diklasifikasikan sebagai sambungan sambungan tipe tumpu.



baut mutu tinggi tipe slip kritis atau



• Sambungan tipe kritis adalah sambungan dimana slip tidak diizinkan, sehingga gaya geser tidak boleh dilampaui. • Pada sambungan tipe tumpu, slip diizinkan, sehingga gaya geser dan gaya tumpu diperhitungkan



Sambungan Tipe Slip Kritis & Tipe Tumpu Kuat slip kritis nominal per baut dapat dihitung dengan persamaan berikut:



• 𝑅𝑛 = 𝜇𝐷𝑢 ℎ𝑓 𝑇𝑏 𝑛𝑠 dengan: 𝜇 = koefisien slip rata-rata = 0,3 𝐷𝑢 = faktor pengali yang mencerminkan rasio antara pratarik baut terpasang rata-rata dan pratarik baut minimum yang disyaratkan = 1,13 ℎ𝑓 = faktor untuk pengisi =1 𝑇𝑏 = gaya pratarik minimum (kN) 𝑛𝑠 = jumlah bidang geser



Sambungan Tipe Slip Kritis & Tipe Tumpu Kapasitas kuat slip kritis pada suatu sambungan dapat dihitung dengan persamaan berikut:



• 𝑅𝑛 = 1,0 0,3 ∗ 1,13 ∗ 1 ∗ 𝑇𝑏 𝑛𝑠 𝑛𝑏 dengan: 𝑛𝑏 = jumlah baut



Sambungan Tipe Slip Kritis & Tipe Tumpu Tabel J3.1M SNI 1729:2015 Ukuran Baut (mm)



Gaya Pratarik Minimum, 𝑻𝒃 Baut A325M (kN)



Gaya Pratarik Minimum, 𝑻𝒃 Baut A490M (kN)



M16



91



114



M20



142



179



M22



176



221



M24



205



257



M27



267



334



M30



326



408



M36



475



595



Contoh Soal 2 Data: mutu batang tarik dan pelat buhul yaitu BJ 37 Pertanyaan: cek kuat sambungan terhadap tumpu dan geser; serta kuat batang tarik terhadap leleh penampang bruto, fraktur penampang efektif netto dan blok geser. a) Mutu baut A307 b) Grup A, ulir termasuk bidang geser c) Grup A, ulir tidak termasuk bidang geser



Contoh Soal 2



Contoh Soal 2 Penyelesaian: – Jarak antar baut minimum 𝑠 ≥ 3𝑑𝑏 75 ≥ 3 19 75 mm ≥ 57 mm



∴ ok



– Jarak ujung minimum 𝑙𝑒 𝑚𝑖𝑛 = 25 mm untuk 𝑑𝑏 = 19 mm (didapatkan dari hasil interpolasi Tabel J3.4M SNI 1729:2015) 𝑙𝑒 ≥ 𝑙𝑒 𝑚𝑖𝑛 35 mm ≥ 25 mm



∴ ok



Contoh Soal 2 – Kuat Tumpu Baut pada Batang Tarik (BTM) Diameter lubang standar Karena 𝑑𝑏 = 19 mm ≤ 22 mm, maka ℎ = 𝑑𝑏 + 2 mm ℎ = 19 + 2 = 21 mm



Baut ujung



𝑙𝑐 1



ℎ 𝑙𝑐 1 = 𝑙𝑒 − 2 21 = 35 − = 24,5 mm 2



Contoh Soal 2 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 1,2𝑙𝑐 1 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 1,2 24,5 11 370 ≤ 2,4 19 11 370 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 119658 N < 185592 N 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 119, 658 kNΤbaut Baut lainnya 𝑙𝑐 2



𝑙𝑐 2 = 𝑠 − ℎ = 75 − 21 = 54 mm



𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 1,2𝑙𝑐 2 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 1,2 54 11 370 ≤ 2,4 19 11 370



Contoh Soal 2 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 263736 N > 185592N 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 185,592 kNΤbaut 𝑛𝑏 1 = 1 (jumlah baut ujung)



𝑛𝑏 2 = 1 (jumlah baut lainnya) 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 = 𝑛𝑏 1 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 + 𝑛𝑏 2 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 = 1 119, 658 + 1 185,592 = 305, 25 kN



Contoh Soal 2



𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀



 = 0,75 = 0,75 305, 25 = 228,938 kN



– Kuat Tumpu Baut pada Pelat Buhul (BGP) Karena jarak antar baut dan jarak ujung sama pada pelat buhul sama dengan pada batang tarik, maka nilai 𝑙𝑐 1 = 24,5 mm dan 𝑙𝑐 2 = 54 mm. Baut ujung



𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 1,2𝑙𝑐 1 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 1,2 24,5 9 370 ≤ 2,4 19 9 370



Contoh Soal 2 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 97902 N < 151848 N 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 97,902 kNΤbaut Baut lainnya 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 1,2𝑙𝑐 2 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 1,2 54 9 370 ≤ 2,4 19 9 370 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 215784 N > 151848 N 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 151,848 kNΤbaut



Contoh Soal 2 𝑛𝑏 1 = 1 (jumlah baut ujung) 𝑛𝑏 2 = 1 (jumlah baut lainnya) 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 = 𝑛𝑏 1 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 + 𝑛𝑏 2 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 = 1 97,902 + 1 151,848 = 249,75 kN



𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃



 = 0,75 = 0,75 249,75 = 187,313 kN



Contoh Soal 2 a) Kuat Geser Baut A307 (𝐹𝑛𝑣 = 188 MPa) Luas penampang baut 𝜋 2 𝜋 𝐴𝑏 = 𝑑𝑏 = 19 4 4



2



= 283,53 mm2



Kuat geser nominal untuk 1 baut 𝑛𝑠 = 1 (jumlah bidang geser), karena single shear 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 188 283,53 1 = 53303 N ≈ 53,303 kNΤbaut



Contoh Soal 2 Kapasitas geser baut Karena 𝑛𝑏 = 2, maka



𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 b)



 = 0,75 = 0,75 53,303 2 = 106,67 kN



Kuat Geser Baut Grup A ulir termasuk/tidak dikecualikan bidang geser (𝐹𝑛𝑣 = 372 MPa) Kuat geser nominal untuk 1 baut



𝑛𝑠 = 1 (jumlah bidang geser), karena single shear 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 372 283,53 1 = 105472 N ≈ 105,473 kNΤbaut



Contoh Soal 2 Kapasitas geser baut Karena 𝑛𝑏 = 2, maka



𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 c)



 = 0,75 = 0,75 105,473 2 = 210,473 kN



Kuat Geser Baut Grup A ulir tidak termasuk bidang geser (𝐹𝑛𝑣 = 457 MPa) Kuat geser nominal untuk 1 baut 𝑛𝑠 = 1 (jumlah bidang geser), karena single shear 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 457 283,53 1 = 129573 N ≈ 129,573 kNΤbaut



Contoh Soal 2 Kapasitas geser baut Karena 𝑛𝑏 = 2, maka 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟



 = 0,75 = 0,75 129,573 2 = 259,145 kN



– Kuat Leleh pada Penampang Bruto Luas penampang bruto (batang tarik) 𝑙𝑡𝑚 = 60 mm 𝐴𝑔 = 𝑙𝑡𝑚 𝑡𝑡𝑚 = 60 11 = 660 mm2



Contoh Soal 2 𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 = 𝐹𝑦 𝐴𝑔 = 240 660 = 158400 N ≈ 158,4 kN



𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑



 = 0,9 = 0,9 158,4 = 142,56 kN



– Kuat Fraktur pada Penampang Efektif Netto Luas lubang Karena 𝑑𝑏 = 19 mm ≤ 22 mm maka 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 𝑑𝑏 + 4 mm 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 19 + 4 = 23 mm



Contoh Soal 2 Jumlah lubang/baris 𝐴ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠



𝑛ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 1 = 𝑛ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑡𝑚 = 1 23 11 = 253 mm2



Luas penampang efektif netto Luas penampang netto 𝐴𝑛 = 𝐴𝑔 − 𝐴ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 660 − 253 = 407 mm2 Luas penampang efektif netto 𝑈 = 1 (faktor shear lag untuk pelat) 𝐴𝑒 = 𝑈𝐴𝑛 = 1 407 = 407 mm2



Contoh Soal 2 𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 = 𝐹𝑢 𝐴𝑒 = 370 407 = 150590 N ≈ 150,59 kN



𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 –



 = 0,75 = 0,75 150,59 = 112,942 kN



Kuat Geser Blok pada Batang Tarik (BSTM) Luas bidang tarik 𝐴𝑔𝑡 = 𝑔𝑡𝑡𝑚 = 𝐴𝑛𝑡 = 𝐴𝑔𝑡 − 𝑛ℎ𝑡 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑡𝑚



60 11 = 330 mm2 2 = 330 − 0,5 23 11 = 203,5 mm2



Contoh Soal 2 Luas bidang geser 𝐴𝑔𝑣 = 1 𝑙𝑒 + 𝑠 𝑡𝑡𝑚 = 1 30 + 60 11 = 1210 mm2 𝐴𝑛𝑣 = 𝐴𝑔𝑣 − 1 𝑛ℎ𝑣 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑡𝑚 𝐴𝑛𝑣 = 1210 − 1 1,5 23 11 = 830,5 mm2



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 0,6𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 ≤ 0,6𝐹𝑦 𝐴𝑔𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 0,6 370 830,5 + 370 203,5 ≤ 0,6 240 1210 + 370 203,5



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 259666 N > 249533 N 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 249,533 kN



Contoh Soal 2



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀



 = 0,75 = 0,75 249,533 = 187,151 kN



– Kuat Geser Blok pada Pelat Buhul (BSGP) Luas bidang tarik 𝐴𝑔𝑡 = 𝑔𝑡𝑔𝑝 =



𝐴𝑛𝑡 = 𝐴𝑔𝑡 − 𝑛ℎ𝑡 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑔𝑝



60 9 = 270 mm2 2 = 270 − 0,5 23 9 = 166,5 mm2



Contoh Soal 2 Luas bidang geser 𝐴𝑔𝑣 = 1 𝑠 + 𝑙𝑒 𝑡𝑔𝑝 = 1 60 + 30 9 = 990 mm2 𝐴𝑛𝑣



𝐴𝑛𝑣 = 𝐴𝑔𝑣 − 1 𝑛ℎ𝑣 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑔𝑝 = 990 − 1 1,5 23 9 = 679,5 mm2



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 0,6𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 ≤ 0,6𝐹𝑦 𝐴𝑔𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 0,6 370 679,5 + 370 166,5 ≤ 0,6 240 990 + 370 166,5



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 212454 N < 204165 N 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 204,165 kN



Contoh Soal 2



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



 = 0,75 = 0,75 204,165 = 153, 124 kN



– Kapasitas Sambungan a)



Baut A307 (akibat kuat geser baut)



𝑅𝑛 = min 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 , 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 , 𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 , 𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



𝑅𝑛 = 106,67 kN b)



Baut Grup A ulir termasuk bidang geser (akibat kuat fraktur)



𝑅𝑛 = min 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 , 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 , 𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 , 𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



𝑅𝑛 = 112,942 kN



Contoh Soal 2 c)



Baut Grup A ulir tidak termasuk bidang geser (akibat kuat fraktur)



𝑅𝑛 = min 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 , 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 , 𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 , 𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



𝑅𝑛 = 112,942 kN



BSTM



BSGP



Contoh Soal 3 Data: mutu batang tarik dan pelat buhul yaitu BJ 37. diameter baut yang digunakan 19 mm. mutu baut Grup A ulir termasuk bidang geser. asumsikan kuat tumpu memenuhi syarat. Pertanyaan: jumlah baut yang diperlukan berdasarkan kuat geser.



Contoh Soal 3 Penyelesaian:



–



Beban terfaktor 𝑅𝑢 = 1,2𝑃𝐷 + 1,6𝑃𝐿 = 1,2 25 + 1,2 70 = 142 kN



–



Kapasitas geser untuk 1 baut (Grup A ulir termasuk bidang geser) Luas penampang baut 𝐴𝑏 =



𝜋 2 𝜋 𝑑 = 19 4 𝑏 4



2



= 283,53 mm2



𝑛𝑠 = 1 (jumlah bidang geser), karena single shear



𝐹𝑛𝑣 = 372 MPa untuk Grup A ulir termasuk bidang geser 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 372 283,53 1 = 105472 N ≈ 105,473 kNΤbaut



Contoh Soal 3



𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟



 = 0,75 = 0,75 105,473 = 79,105 kNΤbaut



– Jumlah baut yang diperlukan 𝑅𝑢 ≤ 𝑅𝑛 𝑛𝑏 𝑅𝑢 𝑛𝑏 ≥ 𝑅𝑛 142 𝑛𝑏 ≥ 79,105 𝑛𝑏 ≥ 1,795 baut 𝑛𝑏 ≈ 2 baut



Contoh Soal 4 Data: mutu batang tarik dan pelat buhul yaitu BJ 37. mutu baut Grup A ulir termasuk bidang geser. slip tidak diizinkan.



Pertanyaan: tentukan kapasitas sambungan.



Contoh Soal 4



Contoh Soal 4 Penyelesaian: – Kuat geser untuk 1 baut (Grup A ulir termasuk bidang geser) Luas penampang baut 𝜋 2 𝜋 𝐴𝑏 = 𝑑𝑏 = 19 4 4



2



= 283,53 mm2



𝑛𝑠 = 1 (jumlah bidang geser), karena single shear 𝐹𝑛𝑣 = 372 MPa untuk Grup A ulir termasuk bidang geser 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 𝐹𝑛𝑣 𝐴𝑏 𝑛𝑠 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 = 372 283,53 1 = 105472 N ≈ 105,473 kNΤbaut



Contoh Soal 4 Kapasitas geser baut Karena 𝑛𝑏 = 4, maka 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟



 = 0,75 = 0,75 105,473 4 = 316,42 kN



– Kuat slip kritis untuk 1 baut 𝑇𝑏 = 129,25 kN untuk 𝑑𝑏 = 19 mm (didapatkan dari hasil interpolasi Tabel J3.1M SNI 1729:2015)



Contoh Soal 4



𝑅𝑛 𝑠𝑙𝑖𝑝



𝑅𝑛 𝑠𝑙𝑖𝑝 = 𝜇𝐷𝑢 ℎ𝑓 𝑇𝑏 𝑛𝑠 = 0,3 1,13 1 129,25 1 = 43,816 kNΤbaut



Kapasitas slip kritis baut



Karena 𝑛𝑏 = 4, maka 𝑅𝑛 𝑠𝑙𝑖𝑝



–



 = 1,0 = 1,0 43,816 4 = 175, 263 kN



Kuat Tumpu Baut pada Batang Tarik (BTM) Diameter lubang standar



Karena 𝑑𝑏 = 19 mm ≤ 22 mm, maka ℎ = 𝑑𝑏 + 2 mm ℎ = 19 + 2 = 21 mm



Contoh Soal 4 Baut ujung 𝑙𝑐 1 = 𝑙𝑒 − 𝑙𝑐 1



ℎ 2



21 = 40 − = 29,5 mm 2



𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 1,2𝑙𝑐 1 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 1,2 29,5 12 370 ≤ 2,4 19 12 370 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 157176 N < 202464 N 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 = 151, 176 kNΤbaut



Contoh Soal 4 Baut lainnya 𝑙𝑐 2



𝑙𝑐 2 = 𝑠 − ℎ = 75 − 21 = 54 mm



𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 1,2𝑙𝑐 2 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑡𝑚 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 1,2 54 12 370 ≤ 2,4 19 12 370 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 287712 N > 202464 N 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 = 202,464 kNΤbaut



Contoh Soal 4 𝑛𝑏 1 = 2 (jumlah baut ujung) 𝑛𝑏 2 = 2 (jumlah baut lainnya) 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 = 𝑛𝑏 1 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀1 + 𝑛𝑏 2 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀2 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 = 2 151, 176 + 2 202,464 = 719, 28 kN



𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀



 = 0,75 = 0,75 719, 28 = 539,46 kN



Contoh Soal 4 – Kuat Tumpu Baut pada Pelat Buhul (BGP) Karena jarak antar baut dan jarak ujung sama pada pelat buhul sama dengan pada batang tarik, maka nilai 𝑙𝑐 1 = 29,5 mm dan 𝑙𝑐 2 = 54 mm. Baut ujung 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 1,2𝑙𝑐 1 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 1,2 29,5 9 370 ≤ 2,4 19 9 370 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 117882 N < 151848 N 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 = 117,882 kNΤbaut



Contoh Soal 4 Baut lainnya



𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 1,2𝑙𝑐 2 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 ≤ 2,4𝑑𝑏 𝑡𝑔𝑝 𝐹𝑢 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 1,2 54 9 370 ≤ 2,4 19 9 370 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 215784 N > 151848 N 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 151,848 kNΤbaut 𝑛𝑏 1 = 2 (jumlah baut ujung) 𝑛𝑏 2 = 2 (jumlah baut lainnya)



𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃



𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 = 𝑛𝑏 1 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃1 + 𝑛𝑏 2 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃2 = 2 117,882 + 2 151,848 = 539,46 kN



Contoh Soal 4



𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃



 = 0,75 = 0,75 539,46 = 404,595 kN



– Kuat Leleh pada Penampang Bruto Luas penampang bruto (batang tarik) 𝑙𝑡𝑚 = 𝑙𝑒 + 𝑔 + 𝑙𝑒 = 40 + 75 + 40 = 155 mm 𝐴𝑔 = 𝑙𝑡𝑚 𝑡𝑡𝑚 = 155 12 = 1860 mm2 𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 = 𝐹𝑦 𝐴𝑔 = 240 1860 = 446400 N ≈ 446,4 kN



Contoh Soal 4



𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑



 = 0,9 = 0,9 446,4 = 401,76 kN



– Kuat Fraktur pada Penampang Efektif Netto Luas lubang Karena 𝑑𝑏 = 19 mm ≤ 22 mm maka 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 𝑑𝑏 + 4 mm 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 19 + 4 = 23 mm



Contoh Soal 4 Jumlah lubang/baris 𝐴ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠



𝑛ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 2 = 𝑛ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑡𝑚 = 2 23 12 = 552 mm2



Luas penampang efektif netto Luas penampang netto 𝐴𝑛 = 𝐴𝑔 − 𝐴ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 = 1860 − 552 = 1308 mm2 Luas penampang efektif netto 𝑈 = 1 (faktor shear lag untuk pelat) 𝐴𝑒 = 𝑈𝐴𝑛 = 1 1308 = 1308 mm2



Contoh Soal 4 𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 = 𝐹𝑢 𝐴𝑒 = 370 1308 = 483960 N ≈ 483,96 kN



𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒



 = 0,75 = 0,75 483,96 = 362,97 kN



– Kuat Geser Blok pada Batang Tarik (BSTM) Luas bidang tarik 𝐴𝑔𝑡 = 𝑔𝑡𝑡𝑚 = 75 12 = 900 mm2 𝐴𝑛𝑡 = 𝐴𝑔𝑡 − 𝑛ℎ𝑡 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑡𝑚 = 900 − 1 23 12 = 624 mm2



Contoh Soal 4 Luas bidang geser 𝐴𝑔𝑣 = 2 𝑙𝑒 + 𝑠 𝑡𝑡𝑚 = 2 40 + 75 12 = 2760 mm2 𝐴𝑛𝑣 = 𝐴𝑔𝑣 − 2 𝑛ℎ𝑣 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑡𝑚 𝐴𝑛𝑣 = 2760 − 2 1,5 23 12 = 1932 mm2



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 0,6𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 ≤ 0,6𝐹𝑦 𝐴𝑔𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 = 0,6 370 1932 + 370 624 ≤ 0,6 240 2760 + 370 624 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 659784 N > 628320 N 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 = 628,32 kN



Contoh Soal 4



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀



 = 0,75 = 0,75 628,32 = 471,24 kN



– Kuat Geser Blok pada Pelat Buhul (BSGP) Luas bidang tarik 𝐴𝑔𝑡 = 𝑔𝑡𝑔𝑝 = 75 9 = 675 mm2 𝐴𝑛𝑡 = 𝐴𝑔𝑡 − 𝑛ℎ𝑡 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑔𝑝 = 675 − 1 23 9 = 468 mm2



Contoh Soal 4 Luas bidang geser 𝐴𝑔𝑣 = 2 𝑠 + 𝑙𝑒 𝑡𝑔𝑝 = 2 75 + 40 9 = 2070 mm2 𝐴𝑛𝑣



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



𝐴𝑛𝑣 = 𝐴𝑔𝑣 − 2 𝑛ℎ𝑣 𝑑ℎ𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑔𝑝 = 2070 − 2 1,5 23 9 = 1760 mm2



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 0,6𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 ≤ 0,6𝐹𝑦 𝐴𝑔𝑣 + 𝐹𝑢 𝐴𝑛𝑡 = 0,6 370 1760 + 370 468 ≤ 0,6 240 2070 + 370 468 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 563769 N > 471240 N 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃 = 471,24 kN



Contoh Soal 4



𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



–



 = 0,75 = 0,75 471,24 = 353, 43 kN



Kapasitas Sambungan 𝑅𝑛 = min 𝑅𝑛 𝑠ℎ𝑒𝑎𝑟 , 𝑅𝑛 𝑠𝑙𝑖𝑝 , 𝑅𝑛 𝐵𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝐺𝑃 , 𝑅𝑛 𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑 , 𝑅𝑛 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑡𝑢𝑟𝑒 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝑇𝑀 , 𝑅𝑛 𝐵𝑆𝐺𝑃



𝑅𝑛 = 175,263 kN – Jarak antar baut minimum 𝑠 ≥ 3𝑑𝑏 75 ≥ 3 19 75 mm ≥ 57 mm



∴ ok



Contoh Soal 4 – Jarak ujung minimum 𝑙𝑒 𝑚𝑖𝑛 = 25 mm untuk 𝑑𝑏 = 19 mm (didapatkan dari hasil interpolasi



Tabel J3.4M SNI 1729:2015) 𝑙𝑒 ≥ 𝑙𝑒 𝑚𝑖𝑛 40 mm ≥ 25 mm



BSTM



∴ ok



BSGP



Daftar Pustaka



https://expeditionworkshed.org/workshed/bolted-steelconnection-failure-plate-shear/ Segui, William T. Steel Design 5th Edition. 2013. Cengage Learning. USA. SNI 1729:2015 tentang Spesifikasi Untuk Bangunan Gedung Baja Struktural.