Struktur - Baja - Sambungan Baut Mutu Tinggi [PDF]

Citation preview

Perkuliahan:



Struktur Baja I



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK



UNIVERSITAS SYIAH KUALA Struktur Baja II



Struktur Baja II



Kuliah Ke-



Sambungan Baut Mutu Tinggi



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK



UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Struktur Baja II



Pendahuluan • Sistem dengan baut dipilih karena relatif mudah dari sisi pengawasannya, sehingga hasilnya lebih dapat dijamin. • Ada dua jenis baut di pasaran, baut biasa (ASTM A307) dan baut mutu tinggi (ASTM A325 dan A490). • Baut biasa disebut juga baut hitam atau baut mesin, terbuat dari baja kadar karbon rendah dengan kuat tarik minimum 60 ksi atau 414 MPa ( ASTM A30703). Rudiansyah Putra



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Struktur Baja II



Pendahuluan



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Baut mutu tinggi ada dua, yaitu A325 dan A490. • Baut A325 punya kuat tarik minimum 830 MPa (ASTM A325M-04), jenisnya Tipe 1 (medium carbon) dan Tipe 3 (weathering steel). • Baut A490 punya kuat tarik antara 1040 - 1210 MPa (ASTM A490M-04), dan jenisnya juga Tipe 1 dan Tipe 3. Baut tersedia dalam unit imperial (inch) dari ؽ in – Ø1½ in; atau metrik (mm) dari M16 - M36.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Pendahuluan



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Perbandingan kuat geser jenis alat sambung baut dapat dilihat dari kurva tegangan geser dan deformasi yang hasil penelitian Munze (1967), sebagai berikut.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Pendahuluan



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Untuk detail pemasangan baut mutu tinggi terhadap pelat sambungannya maka panjang baut perlu dipilih sedemikian sehingga bidang geser jangan tepat terjadi pada bagian ulir.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Persyaratan Spasi Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Penempatan baut mutu tinggi, perlu dibuat teratur, berulang dan sebisa mungkin simetri. Adapun jarak atau spasi antar baut, satu dengan lainnya perlu mengikuti aturan praktis yang ada, seperti :



Spasi (s) : jarak antar baut Spasi (st) : jarak baut ke tepi plat



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Persyaratan Spasi Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Syarat AISC (2010) tentang spasi (s) minimum antar lubang baut (semua tipe) adalah s ≥ 22/3d, dan rekomendasinya adalah s ≈ 3d, 



dimana d = diameter baut nominal.



• Pada konstruksi jembatan, AASHTO (2005) mensyaratkan s ≥ 3d, untuk lubang standar. Pada lubang over-size atau lubang slot maka jarak bersih minimum tepi ke tepi lubang lain di arah gaya adalah tidak boleh kurang dari 2d. • Jarak spasi dibatasi oleh s ≤ 12 tmin (tebal terkecil pelat sambungan); atau s ≤ 305 mm, dari keduanya maka dipilih hasil hitungan yang paling kecil.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Persyaratan Spasi Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• AISC (2010) menetapkan, jarak titik pusat lubang standar ke tepi dari bagian sambungan st ≥ 1.25d, tetapi tidak boleh lebih 12 kali tebal pelat terkecil sambungan atau 150 mm. Pada lubang oversize atau slot-pendek perlu ditambah ± 2 ~ 5 mm, sedangkan lubang slotpanjang perlu tambah lebih besar lagi, sebesar 0.75d. Khusus jembatan, AASHTO (2005) memberi syarat lebih ketat st ≥ 1.75d, dan tidak boleh lebih 8 kali tebal pelat terkecil, atau 125 mm.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Persyaratan Lubang Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Toleransi pelaksanaan adalah untuk antisipasi ketidakpresisian ukuran, baik yang diakibatkan kondisi profilnya (pabrik) atau dari proses pabrikasinya di bengkel. Bentuk toleransi diberikan dalam bentuk ukuran lubang baut yang diperbesar dari ukuran bautnya. • Standardisasi ukuran dan bentuk lubang dibagi jadi 4 kelompok, yaitu standar; kebesaran (oversized); lubang oval dengan ruang bebas pendek (slot-pendek); dan lubang oval dengan ruang bebas panjang (slot-panjang). • Bentuk dan ukuran lubang baut juga mempengaruhi tipe sambungan baut. Lubang untuk pemasangan baut M20 Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Persyaratan Lubang Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Lubang baut yang lebih besar dari ukuran bautnya dapat menyebabkan terjadinya slip. Sehingga akan timbul dua mekanisme kerja yang berbeda, yaitu slip-kritis dan tumpu, pada baut yang sama.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Tipe Sambungan dan Kekuatan Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Bentuk sambungan dan beban mempengaruhi orientasi gaya yang bekerja pada baut. • Baut dibebani arah transversal (tegak lurus sumbu) menerima geser, disebut sambungan tipe geser. Bila dibebani arah longitudinal (searah sumbu), menerima gaya tarik, disebut sambungan tipe tarik. • Kekuatan baut terhadap tarik lebih tinggi dibanding baut geser. Jadi meskipun bebannya sama, tetapi jika digunakan bentuk sambungan yang orientasi baut berbeda, maka jumlah bautnya bisa saja berbeda.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Tipe Sambungan dan Kekuatan Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Pada orientasi beban tertentu, baut juga dapat menerima gaya tarik dan gaya geser secara sekaligus (kombinasi).



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Kuat Baut terhadap Tarik atau Geser • Distribusi gaya-gaya yang bekerja pada suatu suatu baut dari kelompok baut dapat bervariasi, sesuai konfigurasi dari tata letaknya, tetapi untuk perencanaan dianggap terbagi rata pada semua baut. • Kuat nominal baut dan alat sambung berulir (seperti baut) untuk perencanaan sambungan tipe tarik dan tipe geser adalah berikut.



Rudiansyah Putra



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Struktur Baja II



Sambungan Baut Tipe Geser



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Konfigurasi sambungan baut tipe geser dan cara pemasangan baut mutu tinggi saling terkait dan mempengaruhi kekuatan dan kekakuan sambungan itu sendiri. • Keterkaitan itu menghasilkan dua mekanisme pengalihan gaya-gaya yang berbeda, yaitu mekanisme slip-kritis dan tumpu. • Mekanisme slip-kritis atau mekanisme tumpu tergantung dari terjadinya slip (posisi baut bergeser karena ada gap akibat lubang yang lebih besar dari baut) saat dibebani. Agar mekanisme dapat bekerja terus, maka harus dipastikan bahwa beban yang bekerja harus lebih kecil dari tahanan friksi pelat atau beban kritis yang menyebabkan slip. Itulah mengapa disebut sambungan slip-kritis.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Mekanisme Slip-Kritis Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Sambungan baut mutu tinggi tipe-geser dengan mekanisme slip-kritis dipilih untuk konstruksi yang di dominasi beban dinamik atau beban bolak-balik berganti tanda, yang umum terjadi pada jembatan atau mesin industri. • Meskipun kekuatannya lebih kecil dibanding sambungan mekanisme tumpu. tetapi dipilih karena efektif mengurangi risiko kerusakan fatig. • Kuat sambungan slip-kritis dihasilkan dari tahanan friksi bidang kontak pelat akibat adanya gaya prategang di baut mutu tinggi yang dikencangkan khusus. Mekanisme pengalihan gaya-gayanya dapat digambarkan sebagai berikut:



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Gaya Tarik Prategang Minimum Baut Mutu Tinggi



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Besarnya gaya tarik prategang minimum pada baut mutu tinggi telah ditetapkan oleh AISC (2010) sebagai berikut:



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Tahanan Slip-Kritis Nominal



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Besarnya tahanan slip untuk kondisi batas slip atau Rn untuk baut mutu tinggi berdasarkan AISC (2010) adalah sebagai berikut : 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 𝜇𝜇𝐷𝐷𝑢𝑢 ℎ𝑓𝑓 𝑇𝑇𝑏𝑏 𝑛𝑛𝑠𝑠 



Dimana: o



o



o



o o



Rudiansyah Putra



μ = koefisien slip rata-rata, tergantung kondisi permukaan. Pekerjaan persiapan mutu kelas-A adalah μ = 0.3. untuk mutu kelas-B (lebih ketat) adalah μ = 0.5. Du = 1.13 , adalah faktor pengali yang merepresentasikan gaya prategang baut rata-rata terpasang dengan gaya tarik baut prategang minimum. hf = faktor terkait adanya pelat pengisi (filler), jika tidak ada filler atau hanya 1 filler maka hf = 1.0, jika ada 2 filler diantara pelat sambung maka hf = 0.85. Tb = gaya tarik baut prategang minimum sesuai Tabel 8.11 atau Tabel J3.1M (AISC 2010). ns = jumlah permukaan yang menimbulkan bidang kontak.



Struktur Baja II



Tahanan Slip-Kritis Nominal



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Kuat batas slip-kritis, Ru = φ Rn, dimana nilai φ tergantung bentuk dan ukuran lubang baut. Untuk lubang standar atau lubang slot-pendek yang dipasang tegak lurus arah beban, φ = 1.0. Untuk lubang oversize dan slot-pendek tetapi dipasang sejajar arah beban maka φ = 0.85. Jika lubangnya slotpanjang maka φ = 0.70. • Kuat batas slip-kritis dipakai untuk menentukan jumlah baut pada suatu sambungan. • Untuk itu tentu perlu diketahui terlebih dahulu besarnya gaya maksimum atau minimum dari berbagai kombinasi pembebanan yang akan bekerja di sambungan. • Karena jika gaya aksi yang terjadi melewati besarnya tahanan slip-kritis, maka kekuatan friksi pada sambungan hilang.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Mekanisme Tumpu Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Mekanisme tumpu hanya terjadi jika mekanisme slip kritis gagal, ditandai terjadinya slip. • Mekanisme tumpu berisiko tinggi untuk mengalami kerusakan fatig. • Fatig atau kelelahan, adalah fenomena keruntuhan material logam yang terjadi pada kondisi tegangan relatif rendah, sebelum leleh (elastis).



Rudiansyah Putra



Kerusakan sambungan akibat mekanisme tumpu



Struktur Baja II



Mekanisme Tumpu Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Sambungan baut tipe geser bermekanisme tumpu adalah didasarkan pada kondisi bagaimana memanfaatkan material secara maksimal, yaitu sampai kondisi inelastis (Fy dan Fu). • Mekanisme ini kapasitasnya akan lebih besar, atau jumlah baut perlu relatif lebih sedikit dibanding jika memakai mekanisme slip-kritis. • Baut pada mekanisme slip-kritis adalah penyedia gaya prategang sehingga terjadi efek clamping pada permukaan kontak yang menimbulkan tahanan friksi (slip-kritis). • Pada baut tidak ada pengalihan gaya-gaya sambungan, hanya gaya aksial prategang saja. • Kondisi akan menjadi berubah ketika gaya luar, P lebih besar dari tahanan slip-kritis akibat efek clamping sehingga terjadi slip. Pelat sambung saling bergeser di arah berlawanan.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Mekanisme Tumpu Baut



Rudiansyah Putra



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Struktur Baja II



Kuat Tumpu Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Kuat tumpu pelat sambungan dari AISC (2010) memperhitungkan pengaruh deformasi. Jika besarnya itu akan mempengaruhi fungsi struktur sehingga kekuatannya perlu dibatasi maka dapat dipakai rumusan berikut dengan mengambil nilai yang terkecil : 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 1.2 𝑙𝑙𝑐𝑐 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 ≤ 2.4 𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 • Jika terjadinya deformasi pada sambungan dianggap tidak mempengaruhi fungsi maka kuat tumpu dapat ditingkatkan yaitu nilai terkecil persamaan berikut : 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 1.5 𝑙𝑙𝑐𝑐 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 ≤ 3.0 𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 



Dimana: o



o



Rudiansyah Putra



lc = jarak bersih (mm) searah gaya, dihitung dari tepi lubang ke tepi pelat terluar (untuk baut pinggir) atau jarak bersih antar tepi lubang (untuk baut dalam). Fu = kuat tarik minimum baja pelat yang ditinjau (MPa).



Struktur Baja II



Kuat Tumpu Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Untuk kuat tumpu dengan lubang baut tipe slot-panjang yang arah slot-nya tegak lurus arah gaya, maka kekuatannya berkurang dan dapat dihitung sebagai berikut : 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 1.0 𝑙𝑙𝑐𝑐 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 ≤ 2.0 𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Kuat Geser Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Jika pelat mengalami fenomena tumpu dan geser, maka pada baut juga demikian. Tetapi karena ukuran baut sudah tertentu, maka kerusakan akan terjadi lebih dahulu adalah geser. Oleh sebab itu dalam perencanaan yang dievaluasi hanya kuat geser saja, yang relatif lebih lemah dibanding kuat tumpunya. • Bentuk kerusakan geser yang dimaksud dapat dilihat pada Gambar di samping berikut:



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Kuat Geser Baut



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Perilaku kerusakan baut yang terjadi sifatnya tiba-tiba, mendadak, non-daktail, dan sebaiknya dihindari. Untuk itu pastikan bahwa kuat geser baut lebih besar dari mekanisme lain. • Rumus kuat baut per satu (1) bidang geser adalah: 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 𝐹𝐹𝑛𝑛𝑛𝑛 𝐴𝐴𝑏𝑏 



Dimana: o o



Rudiansyah Putra



Fnv adalah tegangan geser nominal baut Ab adalah luas penampang baut, bagian berulir atau polos tergantung tegangan geser nominal yang dipakai.



Struktur Baja II



Kuat Geser Blok



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Perhitungan kekuatan sambungan tipe geser dengan mekanisme tumpu yang telah dibahas sebelumnya, adalah didasarkan pada sumbangan kekuatan individu masingmasing baut sambungan. • Tetapi untuk sambungan dengan jumlah baut yang relatif banyak, dengan penempatan yang berkelompok, ternyata perilakunya khas, bisa terjadi keruntuhan blok dalam satu kesatuan sebagaimana terlihat pada Gambar berikut:



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Kuat Geser Blok



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Dari bentuk keruntuhan yang terjadi, pada potongan blok, terlihat ada bagian potongan yang tertarik (tegangan tarik) dan ada bagian potongan yang tergeser (tegangan geser). • Untuk mendapatkan kondisi yang paling kritis, maka bidang kritis geser maupun bidang kritis tarik perlu ditinjau berbagai kemungkinan untuk suatu konfigurasi bentuk penampang yang berbeda.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II JURUSAN TEKNIK SIPIL



Kuat Geser Blok



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Kuat geser blok dapat ditentukan sebagai berikut: 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 0.6𝐹𝐹𝑢𝑢 𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛 + 𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏 𝐹𝐹𝑢𝑢 𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛 ≤ 0.6𝐹𝐹𝑦𝑦 𝐴𝐴𝑔𝑔𝑔𝑔 + 𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏 𝐹𝐹𝑢𝑢 𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛 



Dimana o o o o o o



Rudiansyah Putra



fraktur



leleh



Fu = kuat tarik minimum pelat sambungan (MPa) Fy = kuat leleh minimum pelat sambungan (MPa) Anv = luas neto (dengan lubang) potongan mengalami gaya geser. yaitu garis batas blok searah gaya (mm2). Agv = luas utuh (tanpa lubang) potongan mengalami gaya geser. yaitu garis batas blok searah gaya (mm2). Ant = luas neto (dengan lubang) potongan mengalami gaya tarik. yaitu garis batas blok tegak lurus gaya (mm2). Ubs = untuk tegangan tarik merata (uniform) Ubs = 1.0, dan yang tidak merata (gradien) Ubs = 0.5. Ini biasa dijumpai misalnya pada sambungan ujung dari balok dengan penempatan kolom baut secara ganda.



Struktur Baja II



Kekuatan Sambungan



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Untuk mendapatkan kuat nominal sambungan, semua mekanisme keruntuhan yang teridentifikasi harus ditinjau, yaitu : 1.



2. 3.



Kuat tumpu (geser) pelat, yang merupakan jumlah kumulatif tahanan tumpu masing-masing baut yang mengalami kontak dengan pelat; Kuat geser baut, tergantung dari jumlah bidang geser per baut, jumlah baut di sambungan dan kuat geser nominal baut; Kuat geser blok, khusus untuk sambungan dengan jumlah baut yang relatif banyak dan ditempatkan secara berkelompok.



• Kuat nominal maksimum, Rn dari sambungan ditentukan jika salah satu dari mekanisme di atas dapat tercapai terlebih dahulu. • Kuat batas sambungannya adalah Ru = φ Rn , dengan faktor ketahanan φ = 0.75 untuk keseluruhan mekanisme keruntuhan yang ditinjau. Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Contoh 1:



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Rencanakan sambungan batang tarik profil L100x100x10, pelat mutu BJ37 (Fy 240 MPa, Fu 370 MPa), baut 3 M22 - ASTM A325.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Contoh 1: Jawab: • Tinjau kuat tumpu pelat (profil siku).



Rudiansyah Putra



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Struktur Baja II



Contoh 1: 



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Kuat tumpu didasarkan pada kondisi deformasi yang kecil maka: 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 1.2 𝑙𝑙𝑐𝑐 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 ≤ 2.4 𝑑𝑑 𝑡𝑡 𝐹𝐹𝑢𝑢 o o o o o o







JURUSAN TEKNIK SIPIL



Baut a: 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑎𝑎 = 1.2 × 27 × 10 × 370 ≤ 2.4 × 22 × 10 × 370 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑛𝑛 = 119.88 𝑘𝑘𝑘𝑘 Baut b: 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑏𝑏 = 1.2 × 54 × 10 × 370 ≤ 2.4 × 22 × 10 × 370 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑏𝑏 = 195.36 𝑘𝑘𝑘𝑘 Baut c: 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑐𝑐 = 1.2 × 54 × 10 × 370 ≤ 2.4 × 22 × 10 × 370 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑐𝑐 = 195.36 𝑘𝑘𝑘𝑘



Maka 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑎𝑎 + 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑏𝑏 + 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑐𝑐 = 510.6 𝑘𝑘𝑘𝑘



• Tinjau kuat geser baut (satu bidang geser). 



 



Ada tiga baut (a, b dan c), masing-masing baut memikul gaya geser sama (satu sisi), mutu baut A325 (Fnv = 330 MPa). Baut Ø22 mm maka Ab = 380 mm². Kuat nominal terhadap geser baut adalah : 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 𝐹𝐹𝑛𝑛𝑛𝑛 𝐴𝐴𝑏𝑏 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑎𝑎 = 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑛𝑛 = 𝑅𝑅𝑛𝑛𝑛𝑛 = 330 × 380 = 125400 𝑁𝑁 = 125.4 𝑘𝑘𝑘𝑘 Total 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 3 × 125.4 = 376.2 𝑘𝑘𝑘𝑘



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Contoh 1:



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Tinjau kuat geser blok 







Meskipun jumlah baut hanya tiga, relatif sedikit, tetapi karena yang disambung adalah profil siku pada satu sisi saja maka distribusi gaya menjadi tidak merata. Ada bagian yang memikul gaya berlebih (overstressed) yang menyebabkan terjadinya keruntuhan blok. Ada pun konfigurasi blok yang dianggap kritis adalah berikut.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II JURUSAN TEKNIK SIPIL



Contoh 1: 



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Kuat nominal sambungan terhadap keruntuhan geser blok adalah 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 0.6𝐹𝐹𝑢𝑢 𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛 + 𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏 𝐹𝐹𝑢𝑢 𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛 ≤ 0.6𝐹𝐹𝑦𝑦 𝐴𝐴𝑔𝑔𝑔𝑔 + 𝑈𝑈𝑏𝑏𝑏𝑏 𝐹𝐹𝑢𝑢 𝐴𝐴𝑛𝑛𝑛𝑛 fraktur



     



leleh



Sehingga: Anv = (40+ 160)-(26×2.5) ×10 = 1350 mm² Ant = 37×10 = 370 mm² dan Ubs = 1.0 fraktur = (0.6×370×1350 + 1.0×370×370)/ 1E3= 313.4 kN leleh = (0.6×240×200×10 + 1.0×370×370)/1E3 = 424.9 kN Rn = 313.4 kN



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Contoh 1: • Ada tiga kondisi batas untuk menghitung kuat sambungan. yaitu : 1. 2. 3.



kuat tumpu profil : 510.6 kN kuat geser baut : 376.2 kN kuat geser blok : 313.4 kN (**menentukan**)



• Jadi Pu = φ Rn = 0.75 × 313.4 = 235.05 kN



Rudiansyah Putra



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Struktur Baja II



Contoh 2:



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Rencanakan sambungan baut tipe geser dengan mekanisme slip-kritis untuk batang tarik profil siku L100×100×10 yang optimal. • Jawab: 







Agar sambungan lebih kuat dari batang yang disambung maka φRn ≥ Pu maksimumnya, yaitu 411 kN (kriteria leleh). Jika pakai baut M22, maka tahanan friksi per baut adalah: 𝑅𝑅𝑛𝑛 = 𝜇𝜇𝐷𝐷𝑢𝑢 ℎ𝑓𝑓 𝑇𝑇𝑏𝑏 𝑛𝑛𝑠𝑠 Dimana:



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Contoh 2:



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Sehingga φRn = 1.0×0.5×1.13×1×176×1 = 99.4 kN (per baut). Jadi jumlah baut perlu = 411 / 99.4 = 4.13 maka dipakai 5 baut.



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Tugas pengganti Quis (20/12-2018)



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



• Tentukan dimensi sambungan baut pada profil UB 1016 × 305 × 437 berat 437 kg/m, fy = 240 MPa, fu = 400 MPa, φMP = 4410 kN·m, φMr = 2634 kN·m pada struktur balok jembatan sendi – rol pertambatan lateral dan beban hidup seperti terlihat pada Gambar berikut. Mutu baut A325 (ukuran baut rencanakan sendiri).



Rudiansyah Putra



Struktur Baja II



Tugas pengganti Quis (20/12-2018)



Rudiansyah Putra



JURUSAN TEKNIK SIPIL



FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA



Ada Pertanyaan ???



Mekanika Bahan



Download Bahan Kuliah Ke-10



JURUSAN JURUSAN TEKNIK SIPIL JURUSAN TEKNIKTEKNIK SIPIL SIPIL



FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK



UNIVERSITAS SYIAHKUALA KUALA UNIVERSITAS UNIVERSITAS SYIAH SYIAH KUALA