Plat Simpul [PDF]

Citation preview

• Pada struktur baja, plat simpul ditemukan pada bagian sambungan -



sambungan. • Plat simpul adalah plat baja yang diberikan guna menambah luasan bidang sambungan agar jarak antar baut sesuai ketentuan peraturan. Atau dikatakan plat simpul sebagai stabilisator untuk batang-batang yang bertemu di titik simpul. • Untuk menentukan plat simpul suatu sambungan harus mengetahui cara penyebaran gaya pada suatu plat baja.



1. Penyebaran Gaya Pada Plat Baja • Pada Gb.1 suatu plat mendapat gaya terpusat P • Gaya-gaya tersebut akan didistribusikan dalam suatu jarak di belakang titik tangkap gaya tersebut, yang sama dengan lebar plat dan pembagiannya merata pada seluruh lebarnya. Gambar 1. Penyebaran Gaya Pada Plat



• Sedangkan untuk suatu penampang yang letaknya lebih dekat dengan titik tangkap gaya tersebut, dianggap gaya menyebar dengan sudut puncak 50O – 60O. • Bila Gambar 1 dipotong pada II – II, akan tampak diagram yang terbentuk dari penyebaran gaya yang tidak merata seperti Gambar 2.



• Hal seperti ini terjadi pada setiap baut, yaitu saat pemindahan gaya oleh baut pada sebuah plat simpul. • Karena itu dalam membentuk plat simpul dianjurkan untuk memperhatikan cara penyebaran gaya dari alat sambung pada suatu plat. Gambar 2. Potongan II – II Plat



• Dari sumbu baut yang teratas ditarik garis yang membentuk sudut minimal 30O terhadap sumbu batang, dengan demikian dianggap gaya akan menyebar melalui lebar b dan tidak melalui lebar plat. • Untuk itu cara penyelesaian pengaruh penyebaran gaya pada suatu plat dapat diambil seperti Gb. 3. Gambar 3. Penyebaran Gaya dari Alat Sambung



2. Menentukan Plat Simpul Dalam menentukan plat simpul ada hal-hal yang perlu diperhatikan, yaitu sebagai berikut : a. Garis kerja / garis sistem konstruksi harus melalui satu titik. b. Baut atau alat sambung lainnya sedapat mungkin ditempatkan pada garis sistem. c. Batang-batang yang disambung pada titik simpul diatur sedemikian rupa sehingga sesuai dengan garis sistem.



Gambar 4. Takikan Pada Plat Simpul



Plat simpul harus memenuhi syarat-syarat sebagai berikut : 1. Plat simpul harus cukup lebar, sehingga semua jumlah baut yang diperlukan dapat dipasang dengan jarak sesuai ketentuan peraturan. 2. Tidak terjadi takikan (seperti pada plat simpul yang mempunyai sudut ke dalam), sehingga mengakibatkan adanya kemungkinan plat menjadi sobek, seperti Gb. 4. 3. Plat simpul cukup kuat menerima beban dari batang baja yang diteruskan pada plat simpul, terutama pada bagian batang yang disambung, sehingga perlu dibuat potongan-potongan pada plat simpul untuk mengetahui tegangan-tegangan yang terjadi. 4. Bila Gambar 1 dipotong pada II – II, akan tampak diagram yang terbentuk dari penyebaran gaya yang tidak merata seperti Gambar 2.



3. Pembentukan Plat Simpul • Dalam pembentukan plat simpul ada hal yang harus diperhatikan agar



bentuk plat sedapat mungkin memenuhi syarat penyebaran beban titik pada plat dan plat dapat memberikan cukup tempat untuk penempatan baut agar jarak antar baut dan jarak baut dengan tepi plat memenuhi ketentuan standar. • Selain itu diusahakan juga agar saat mempersiapkan plat-plat simpul tidak terlalu banyak pengerjaannya dan juga tidak terlalu banyak sisa dalam pembentukan plat simpul dari suatu plat berukuran besar. • Garis kerja / garis sistem konstruksi harus melalui satu titik.



Gambar 5. Bentuk Plat Simpul



• Plat simpul tidak boleh mempunyai sudut ke dalam, agar tidak



merobek plat (Gambar 6) di titik C terjadi takikan. • Takikan tidak boleh terjadi, maka plat dari A ke B dibuat lurus.



Gambar 6. Pemasangan Plat Simpul



Cara menggambar plat simpul Setelah diperoleh jumlah baut yang diperlukan dari hasil perhitungan, kemudian dapat ditentukan ukuran plat simpul yang dibutuhkan dengan cara digambar. Langkah menggambar plat simpul : 1. Gambarlah garis sistem (garis pusat berat penampang) yang bertemu pada satu titik (Lihat Gambar 6). 2. Gambarlah seluruh batang-batang profil dengan gambar batang-batang diteruskan sejauh mungkin. 3. Tentukan penempatan baut sesuai peraturan. 4. Buatlah batas-batas akhir baut pada setiap batang. 5. Tariklah garis-garis batas plat simpul dengan catatan bahwa batas-batas tersebut : - tidak membentuk sudut < 60O pada setiap batang - tidak membentuk takikan



4. Penyambungan Plat Simpul Ditinjau dari cara penyambungan dengan batang pinggir, plat simpul dibedakan dalam dua hal yaitu : - Batang profil pinggirnya menerus - Batang profil pinggirnya terputus



a. Batang Profil Pinggirnya Menerus



Gambar 7. Batang Profil Plat Simpul Menerus



• Dari Gb. 7 : ambil Potongan a-a yang melalui baut-baut pada batang



vertikal (batang V) • Pada batang horisontal tinjau gaya H : Hitung selisih gaya H : H = (H1 – H2). Gaya H diterima oleh 5 buah baut • Tinjau potongan sebelah kiri : gaya pada plat adalah : H = 3/5 (H1- H2) gaya D2 seluruhnya sudah tersalurkan pada plat, maka pada potongan akan timbul : • gaya momen M = 3/5 (H1 – H2)S1 + D2. S2 • gaya normal N = 3/5 (H1 – H2) + D2 cos α • gaya lintang V = D2 sin α



Periksa tegangan plat simpul : • Tegangan normal : M



N



fc = W + A 3 (H1− H2)S1+ D2.S2 3 (H1− H2) + D2cos α + 5 fc = 5 Wplat A plat • Tegangan geser :



τ =



• Tegangan initial :



fi =



D2 sin α Aplat



fc 2 + 3τ 2



≤ fy



b. Batang Profil Pinggirnya Terputus Perlu membuat batang profil terputus karena dalam membentuk plat buhul penyebaran gaya terpusat pada plat, menyimpang dari penjelasan sebelumnya.



Gambar 8. Batang Profil Plat Simpul Terputus



Contoh 1 : Lihat Gb. 8, baja siku dengan bagian tepi yang terputus dihubungkan dengan plat. Prinsip batang / profil terputus adalah : plat penyambung dianggap dapat memindahkan gaya sebesar H/2, yaitu sebesar H/2 = 5646,25/2 = 2820,125 kg. Tinjau sebelah kiri potongan a - a, maka diperoleh : Gaya normal N = 5646,25 – 2820,125 – 3272,5 cos α = 1242,354 kg Menentukan garis netral :



Gambar 9. Menentukan Garis Netral Plat Simpul



Lihat Gb. 9. Dari hasil gambar diperoleh ukuran plat simpul 60x6x6 cm Bila z = 6 cm, maka y = 6 sin a = 5,257 cm x = 6 cos a = 2,893 cm 1 lb 2 − 2( 1 .y.x)(b − 1 x) 2 2 3 Garis netral : Yo = (l − b) − 2( 1 .y.x) 2



=



1 .26,5.19 2 − 2( 1 .5,257.2,8 93)(19 − 1 .2,893) 2 2 3 (26,5.19) − 2( 1 .5,257.2,8 93) 2



= 9,234 cm



eksentrisitas untuk profil siku 40x40x5 e = 1,16 cm Yo – e = 9,234 – 1,16 = 8,074 cm b = 90O - 61O10’31,35” = 28O49’28,65” S1 = sin b =



S1 , maka Yo − e



S1 = 8,074 ( sin 28O49’28,65”) = 3,893 cm Momen plat dapat dihitung, yaitu : • Momen plat M = (5640,25 – 2820,125) Yo – D5.S1 = (5640,25 – 2820,125). 9,234 – 3272,5 . 3,893 = 13302,11 kgcm Bila tebal plat simpul t diambil = 8 mm, ∅ baut = 10 mm dan tinggi plat simpul h = 190 mm, maka : Anetto plat = h.t – 2 ∅ t = 19. 0,8 – 2.1.0,8 = 13,6 cm2 Wplat = (1/6)(2/3)( b)(h2) = (1/6)(2/3)(0,8)(192) = 32,09 cm3 dimana : 2/3 adalah faktor untuk memperhitungkan pengaruh lubang baut Gaya lintang D = D5 sin a = 3272,5 sin 61O 10’31,35” = 2867,04 kg



Periksa tegangan : M N Tegangan normal : fc = + W A = Tegangan geser : maka : fi =



τ =



fc 2 + 3τ 2 =



13302,10 1242,354 + = 505,89 kg/cm2 32,09 13,6



D 2867,04 = = 210,812 kg/cm2 Anetto 13,6



505,89 2 + 3(210,81) 2 = 623,9 kg/cm2



= 62,39 N/mm2 < fy = 240 N/mm2 ( ok )