ALAT PENYAMBUNG STRUKTURAL

STRUKTUR BAJA IDosen : Ir. MARSIANO, MSc

ALAT PENYAMBUNG STRUKTURAL

I. PENDAHULUAN.

Pada suatu bangunan yang menggunakan bahan baja sebagai struktur maupun elemen struktur , dimana setiap elemen-elemen tsb perlu dihubungkan agar menjadi struktur secara utuh dan dapat menerima beban-beban luar yang bekerja padanya.Penggunaan alat penyambung sangat diperlukan untuk menghubungkan elemen-elemen tersebut menjadi satu kesatuan tersebut.

II. JENIS-JENIS ALAT PENYAMBUNG.

Karena setiap struktur merupakan gabungan dari beberapa batang ( elemen ) yang harus disambung ( biasanya diujung batang ) dengan menggunakan alat penyambung.Ada beberapa jenis alat penyambung yang digunakan, seperti :

1. Paku Keling ( Riveted Connection ). Notasi : A502, mutu 1 atau A502 mutu 2.

2. Baut Biasa ( Bolted Connection ). Notasi : A307.

3. Baut Mutu Tinggi ( HTB ). Notasi : A 325. A 490.

4. Las ( Welded Connection ). Notasi : E 60. E 70, dstnya

III. PROSES GAYA LUAR YG BEKERJA PD ALAT PENYAMBUNG.

Dimaksudkan adalah gaya-gaya luar apa saja yang dapat diterima oleh alat penyambung tersebut, dan nantinya gaya luar yang diterima oleh alat penyambung tersebut perlu dibandingkan dengan kemampuan ( kapasitas ) alat penyambung tersebut. Kemungkinan gaya luar yang bekerja pada alat penyambung struktur adalah :

1. Akibat gaya Geser Murni.

2. Akibat Gaya Tarik Murni.

3. Akibat Gaya Puntir.

4. Akibat Gaya Geser dan Tarik ( Kombinasi ).

Struktur Baja I, Sem V, ISTN 1


III.1. AKIBAT GAYA GESER MURNI.

Terjadi akibat gaya luar ( T ) bekerja tegak lurus terhadap sumbu baut. Contohnya : Tinjau struktur dibawah ini.

Sebut T1 : gaya geser yang diterima oleh 1 baut. n : jumlah baut / pk dalam kelompok sambungan. maka :

sehingga,

dengan, fV = tegangan geser yang terjadi pada baut/pk. Ab = Luas penampang baut.

Struktur Baja I, Sem V, ISTN

T1 T1

T1T1

T T

TT

T1

sum bubaut

fV

fV

2

T 1=Tn

f V=T1

Ab

≤FV


FV = Tegangan geser izin baut.

III.2. AKIBAT GAYA TARIK MURNI.

Bila gaya luar ( T ) bekerja sejajar terhadap sumbu baut. Contoh : Tinjau struktur dibawah ini.

Sebut T1 : gaya tarik yang diterima oleh 1 baut. n : jumlah baut / pk dalam kelompok sambungan. maka :

, sehingga :

dengan, f t = tegangan tarik yang terjadi pada baut/pk. Ab = Luas penampang baut. F t = Tegangan tarik izin baut.


T1 T1

T1

T1

T1

sum bubaut

ft

ft

T1T1T1T1 T1

T T

ft

ft

3

f t=T 1

Ab

≤F tT 1=Tn


III.3. AKIBAT GAYA PUNTIR.

Bila gaya luar ( M ) bekerja memutar terhadap sumbu baut. Contoh : Tinjau struktur dibawah ini.

Sebut M1 : gaya momen puntir yang diterima oleh 1 baut. n : jumlah baut / pk dalam kelompok sambungan. maka :

Dikarenakan momen puntir M1 yang bekerja pada baut lebih kompleks analisanya, maka momen puntir ini diterjemahkan kedalam GAYA GESER.


sum bubaut

M1

M

M1 M1

M1 M1

r1 r2

r3r4

R 1

R 2

R 3

R 4

X 1 X 2Y1Y4

4

M 1=Mn


Katakan gaya geser yang bekerja pada baut dengan notasi R , sehingga gaya geser untuk baut no1. dapat ditulis dengan notasi R1 , analog dengan baut no 2 dengan R2 , seterunya baut no 3 dengan R3 dan baut no 4 dengan R4.

Syarat kesetimbangan :

M luar = M dalam

Sehingga :

M = R1. r1 + R2 . r 2 + R3 . r 3 + R4 . r 4 .Sebut,

Sehingga,

………………………………. ( 1 ).

Anggap baut / pk mempunyai diameter yang sama denga A dan deformasi setiap baut berbanding dengan jarak r , dan alat sambung dianggap elastis.Dan gaya R berbanding lurus dengan jarak r.Sehingga,

Sehingga,

Analaog,

dan ……………………….. ( 2 ).

Persamaan ( 2 ) disubstitusikan ke pers ( 1 ).

Sehingga,

Dengan, R1 = gaya geser yang diterima oleh baut no.1.Dalam bentuk rumus umum,


∑i=1,2 ,. . .

Ri . ri=R1 . r1+R2 .r 2+. .. ..+R4 . r4

M= ∑i=1,2 , .. .

Ri . ri

R2=r2

r1

. R1

R1

r1

=R2

r2

R4=r 4

r1

. R1R3=r3

r1

. R1

M=R1 .r1

2

r1

+r 2

2

r1

. R1+r3

2

r1

.R1+r4

2

r1

. R1

=R1

r1(r1

2+r22+r3

2+r 42)

=R1

r1∑

i=1,2, . .

ri2

R1=M . r1

∑i=1,2, . .

ri2

Rn=M .r n

∑0=1,2 , .. .

n

ri2


Untuk mempermudah perhitungan gaya R dan jarak r , maka dilakukan penguraian kedalam sistim sumbu X dan Y, seperti gambar dibawah ini :

Bila gaya R1 dan jarak r1 diuraikan dalam komponen horizontal ( sb X ) dan komponen vertikal ( sb Y ) ,maka diperoleh :

Maka,

sehingga,

dengan, fV = tegangan geser yang terjadi pada baut/pk. Ab = Luas penampang baut. FV = Tegangan geser izin baut.

Catatan : Momen M yang bekerja pada sambungan ini umumnya hasil kali dari gaya eksentris dikalikan dengan eksentrisitas, sehingga gaya geser yang timbul pada baut


r1 r2

r3r4

X 1 X 2

Y1

XR1

YR1

XR2

YR2

XR3

YR3XR4

YR4Y4

1

2

3

4

6

R1X=

M .Y 1

∑i=1,2, . .

X i2+ ∑

i=1,2 , ..

Y i2

R1Y=

M . X1

∑i=1,2, . .

X i2+ ∑

i=1,2, . .

Y i2

R1=√( R1X )2+(R1

Y )2

f V=R1

Ab

≤FV


terdiri dari gaya geser akibat momen M dan gaya geser akibat gaya eksentrisitas P Sambungan seperti ini disebut dengan Sambungan Geser Eksentris.

Maka,

sehingga,



X 1 X 2

Y1

XR1

YR1

XR2

YR2

XR3

YR3XR4

YR4Y4

12

34

e P

V

V V

V

7

R1=√( R1X )2+(R1

Y−V )2

f V=R1

Ab

≤FV


III.4. AKIBAT GAYA GESER DAN TARIK.

Bila gaya luar terdiri dari Geser dan Tarik ( P dan M ) bekerja tegak lurus dan sejajar terhadap sumbu baut.

Contoh : Tinjau struktur dibawah ini.


flexure po in t

Pa

a

T4

T2

T1

T3

T5

V

V

V

V

V

T1 T1

T1

T1

T1

sum bubaut

ft

ft

ft

ft

=Y1

Y2

Y3

Y4

P

Mh

a

a

e

h

8


Akibat Gaya Lintang P.

Prilakunya seperti pada pasal II.1. Sebut V1 : gaya geser yang diterima oleh 1 baut. n : jumlah baut / pk dalam 1 baris . maka :

sehingga,


Akibat Momen M.Terjadi gaya tarik ( cabut ) pada setiap baut / pk. Gaya tarik terbesar terjadi pada baut paling atas, sebut saja gaya yang diterima oleh 1 baut sebagai T1.Melihat hubungan gaya tarik T1 dengan jarak Y1 , kemudian T2 dengan jarak Y2 , dan seterusnya. Terlihat mempunyai kemiripan dengan yang dibahas pada pasal II.3.Berarti,

dengan,

sehingga :

dengan, f t = tegangan tarik yang terjadi pada baut/pk. Ab = Luas penampang baut. F t = Tegangan tarik izin baut( kombinasi dengan geser ).


V 1=P

2n

f V=V 1

Ab

≤FV

T 1=M . Y 1

∑i=1,2 ,. .

Y i2

∑i=1,2 ,. . .

Y i=2(Y 12+Y 2

2+Y 32+Y 4

2 )

f t=T 1

Ab

≤F t


IV. PROSES PEMINDAHAN BEBAN OLEH ALAT PENYAMBUNG.

PADA ALAT PENYAMBUNG PAKU KELING ( RIVETED ).

Akibat pendinginan pk, maka cenderung memperpendek panjang pk. Perpendekan panjang pk akan dikekakng oleh plat yang akan disambung, sehingga timbul gaya tarik pada pk. Agar seimbang, gaya tarik pada pk diimbangi oleh tekanan pada pelat yang disambung; akibatnya sambungan mengalami Gaya jepit ( klem ).


T'

T'

T'

T' T'

N B

NB

Paku Keling( Rivet )

TT

Plat A

Plat B

Free bodyPlat A

NB

N B

N B

N B

Free bodyPlat B

'.T

'.T

N s

N s

T

T

sisi lubang

desakan paku keling thd sisi lubang = N B

10


Melihat gambar yang ditampilkan diatas, dapat dilakukan analisa sbb :Pemindahan beban luar T yang dilakukan oleh plat A dan plat B.

Oleh plat A : T = NB + .TOleh plat B : T = NB + .T

Dikarenakan proses pengelingan sangat bervariasi, sehingga tarikan awal pada pk nilainya bervariasi juga, yang berakibat gaya gesekan ( .T ) juga nilainya bervariasi.Berdasarkan ketidak pastian tersebut, sehingga dalam perencanaan umumnya nilai gaya gesekan (.T ) umumnya diabaikan.Berarti persamaan diatas dapat ditulis :

Oleh plat A : T = NB Oleh plat B : T = NB

Keterangan notasi :

T : Gaya luar yang bekerja pada pk.T’ : gaya tarik pk akibat pendinginan pk. : koefisien gesekan antara plat A dan plat B..T : tahanan gesekan ( friction resistance ).NB : gaya desak pk terhadap sisi lubang ( bearing force ).Ns : gaya geser yang terjadi pada penampang pk.

Kekuatan / Daya dukung PK :Kekuatan pk sangat dipengaruhi oleh :

Kemampuan desak pk ( bearing force riveted ). : NB

Kemampuan geser pk ( shear force riveted ). : Ns

Rumus yang digunakan :

Kekuatan geser : Ns = Ageser . Fv.

Kekuatan desak / tumpu : NB = Adesak . Fp.

Nilai yang terkecil yang menentukan ( dominant ) dan disebut juga “ NILAI PAKU KELING “ ( Rivet Value ); biasanya dengan simbol “ N “.Dimana,

Ageser = ¼ π d2.Adesak = d. tD = diameter lubang.t = tebal plat terkecil diantara plat A dan plat B.Fv = tegangan izin geser pada pk ( ksi ).Fp = tegangan izin desak/tumpu pada plat .

Catatan :



. PADA ALAT PENYAMBUNG BAUT ( BOLTED ).

Baut Kekuatan Tinggi ( HTB ).


Baut Kekuatan tinggi( HTB )

TT

Plat A

Plat B

T'

T' T'

Free bodyPlat A

Free bodyPlat B

'.T

'.T

T

T

T'

bagian berulir

T'

12


Baut kekuatan tinggi mempunyai kelakuan yang sama seperti pada paku keling( pk )Perbedaannya pada metode pemasangan untuk memperoleh tarikan awal tertentu. Karena tarikan awal ini cukup besar hingga gaya gesek yang timbul ( T ) mampu memindahkan seluruh beban, maka desakan baut terhadap sisi lubang tidak terjadi pada kondisi beban kerja.

Melihat gambar yang ditampilkan diatas, dapat dilakukan analisa sbb :Pemindahan beban luar T yang dilakukan oleh plat A dan plat B.

Oleh plat A : T = .TOleh plat B : T = .T

Keterangan notasi :

T : Gaya luar yang bekerja pada 1 baut.T’ : gaya tarik pk akibat pengencangan baut . : koefisien gesekan antara plat A dan plat B..T : tahanan gesekan ( friction resistance ).

Untuk suatu kelompok sambungan memiliki banyak baut ( lebih dari satu ), misalkan terdiri n buah dan padanya bekerja gaya luar berarti gaya gesek perbaut mampu memindahkan beban sebesar gaya luar Q , maka haruslah gaya gesekan per baut (.T ) mampu menerima beban luar sebaesar gaya luar Q dibagi dengan jumlah baut n buah ( asalkan bahan dan ukuran baut sama ).Dalam bentuk rumus :

Tetapi jika beban luar Q sedemikian besarnya, sehingga mengakibatkan tahanan gesekan per baut (.T ) tidak mampu menerima beban luar sebaesar gaya luar Q dibagi dengan jumlah baut n buah ( asalkan bahan dan ukuran baut sama ), dengan pengertian ,

Artinya tahanan gesek per baut sudah tidak mampu menahan beban luar, akibatnya tepi lubang akan mengalami desakan. Pada saat sambungan berada diambang kehancuran, maka gaya gesekan (.T ) tidak besar pengaruhnya terhadap ragam kehancuran ( failure mode ).Dalam kondisi seperti ini, kekuatan plat bersama kekuatan tarik baut dan kekuatan geser baut akan sangat menentukan terhadap kekuatan sambungan.Adapun ragam kehancuran yang mungkin terjadi diperlihatkan dalam bentuk gambar dibawah ini :


μ .T≥Qn

μ .T≤Qn


Gambar. Kemungkinan Runtuh suatu Samb Baut.


( a ). Shear failure of bolt

( c ). Bearing failure of bolt

( e ). Tensile failure of bolt ( f ). Bending failure of bolts

( b ). Shear failure of plate

( d ). Bearing failure of plate

( g ). Tensile failure of plate

Le

Le

14


V. TIPE-TIPE SAMBUNGAN ( TYPE CONNECTION ).

Berdasarkan pemindahan beban oleh alat penyambung pk dan baut ( lihat pasal IV ), maka spesifikasi AISC membuat dua ( 2 ) kategori sambungan, yaitu :

Sambungan Tipe Tumpu ( Bearing-Type Connections ).Bila pd beban kerja gelinciran dianggap terjadi (artinya tidak perlu dicegah ) dan pada kondisi beban kerja, haruslah kekuatan sambungannya memadai.

Sambungan Tipe Geser ( Friction-Type Connection ).Bila pd beban kerja gelinciran tidak terjadi ( artinya perlu dicegah ) dan padakondisi beban kerja, haruslah :

1. Daya tahannya thd gelincir harus memadai.2. Kekuatan sambungannya memadai.

Menurut spesifikasi AISC, setiap baut kekuatan tinggi ( HTB) harus dipasang dengan cara yang sama, sehingga tarikan awalnya sama tanpa memandang apakah merupakan sambungan tipe ( geser atau tumpu ).Perbedaan antara Sambungan Tipe Tumpu dengan Sambungan Tipe Geser terletak pada penggunaan faktor keamanan terhadap gelincir.

TEGANGAN GESER IZIN ( FV ).

Pada semua hubungan struktural, baut harus dapat mencegah terjadinya gerakan material yang disambung dalam arah tegak lurus terhadap panjang baut ( sumbu baut ) seperti terlihat pada gambar dibawah ini suatu hubungan tumpang tindih ( lap joint ).


Baut Kekuatan tinggi( HTB )

TT

TT

bidang geser

Gam bar. baut m engalam i geser tunggal15


Pada kasus seperti ini bautnya disebut mengalami geser. Baut mempunyai kecenderungan untuk mengalami geser di sepanjang bidang kontak tunggal antara kedua plat yang disambung. Karena baut menahan kecenderungan plat-plat salin menggelincir pada bidang kontak itu dan karena baut itu mengalami geser pada satu (1) bidang saja, maka baut tersebut disebut mengalami geser tunggal.

Pada hubungan lurus ( butt joints ) seperti terlihat pada gambar dibawah ini, ada dua ( 2 ) bidang kontak, sehingga baut memberikan tahanannya di sepanjang dua ( 2 ) bidang dan disebut dalam keadaan geser rangkap ( ganda / double ).

Kapasitas pikul beban atau kekuatan desain sebuah baut yang mengalami geser tunggal sama dengan hasil kali antara luas penampang melintang tangkainya ( shank ) dan tegangan geser izin.

Ngeser = NS = Ab. FV.

dimana,Ngeser = NS : Kekuatan geser izin untuk 1 baut ( kips ).Ab : luas penampang melintang 1 baut ( in2 ).FV : Tegangan geser izin ( ksi ).

Tegangan geser izin tergantung pada ( 1 ) jenis baut mutu tinggi,( 2 ) Tipe Sambungan ( geser atau tumpu ) dan ( 3 ) jenis lubang. Jenis lubang terdapat 3 kemungkinan, yaitu (a) lubang standar, (b) kelebihan ukuran ( oversized), atau (c) bercela ( slotted). Penggunaan lubang dengan celah atau ukuran lebih biasanya untuk memudahkan ereksi.

Rumus umum Tegangan Geser nominal Izin ( Fv ) untuk sambungan Tipe Tumpu atau sambungan Type Geser, sbb :


T

T/2

T/2

Gam bar baut m engalam i geser rangkap

bidang geser

16

FV=β1 . β2 . β3 .( FV , DASAR)


Dengan, = faktor daya layanan ( serviceability) yang berkaitan dengan

daya tahan gelincir dari sambungan.

: faktor yang berkaitan dengan kemungkinan gelincir.

: faktor yang berhubungan dengan metode pemasangan.

: faktor fabrikasi yg berkaitan dengan ukuran lubang.

Nilai

Menurut Sambungan Tipe Tumpu. Hanya ada satu pilihan yaitu = 1.

Menurut Sambungan Tipe Geser. Menurut Fisher dan Struik dalam bukunya “ Guide Design Criteria For Bolted and Riveted Joints”, New York : John Willey & Sons,inc 1974, sbb :- Untuk baut A325 dan kondisi permukaan yang bersih dari kotoran ( Clean

mill scale ), klas A.

= 0,59 : untuk kemungkinan gelincir 5 %

= 0,68 : untuk kemungkinan gelincir 10 %.

Pendekatan berdasarkan kemungkinan gelincir merupakan cara yang lebih tepat bila dibandingkan dengan pendekatan berdasarkan faktor keamanan, karena sesungguh nya baik gaya jepit maupun koefisien gelincir memiliki variasi yg cukup besar.

2) Nilai

Menurut Sambungan Tipe Tumpu.Hanya ada satu pilihan yaitu = 1.

Menurut Sambungan Tipe Geser.Menurut Fisher dan Struik dianjurkan,

= 1 : untuk metode putaran mur. = 0,85 : untuk metode kunci yang dikalibrasi.

Terlihat metode putaran mur lebih dapat diandalkan untuk mencapai tarikan yang ditetapkan, sehingga disarankan = 1.

Nilai

Menurut Sambungan Tipe Tumpu. Hanya ada satu pilihan yaitu = 1.

Menurut Sambungan Tipe Geser. Menurut Fisher dan Struik dianjurkan,


β1 , β2. dan β3

β1

β2

β3

β1

β1

β1

β1

β2

β2

β2β2

β2

β3

β3

β3


= 1 : untuk lubang standard. = 0,70 : untuk lubang yg kebesaran ( oversize) dan lubang lonjong

( slotted holes ).

3) Nilai FV,DASAR.

Berlaku umum baik utk Sambungan Tipe Tumpu maupun sambungan tipe geser, dan nilainya disesuaikan dengan mutu baut yang digunakan.Dan juga harus memperhatikan masalah luas penampang baut.

o Berdasarkan Luas penampang baut efektif : Ab,eff.- Untuk baut A325 : FV,Dasar = 30 ksi ( 207 Mpa ).- Untuk baut A 490 : FV,Dasar = 40 ksi ( 276 Mpa ).

o Bila ulir berada diluar bidang geser, maka Ab, eff = Ab . o Bila ulir berada pada bidang geser, maka Ab, eff = Ab, pd kondisi luas teg tarik.

Bagaimana seandainya menggunakan luas baut nominal ( Ab,nominal ) untuk digunakan dalam semua perhitungan ?Caranya :FV,Dasar dikoreksi oleh koef ratio perbandingan antara luas baut tegangan tarik dengan luas baut nominal , yaitu

sehingga, Untuk kondisi ulir berada pada bidang geser - Utk baut A325 : FV, Dasar = 21 ksi ( 0,7. 30 ksi ). - Utk baut A490 : FV, Dasar = 28 ksi ( 0,7. 40 ksi ).Harga-harga ini cocok dgn tabel AISC, Tabel 1.5.2.1 hal 5-24 ).

Catatan :

Harga-harga tegangan izin geser ( FV ) pada baut / pk.Dapat dilihat pada tabel 1.5.2.1 AISC , hal 5-24 ; dan berlaku untuk sambungan tipe tumpu maupun sambungan tipe geser.

Identifikasi.A325-N artinya mutu baut A325 dgn ulir berada (N) pd bidang geser.A325-X artinya mutu baut A490 dgn ulir berada diluar (X) bidang geser.

Contoh Soal 1:Suatu sambungan tipe geser menggunakan baut A325 dengan kondisi lubang standard dan kondisi permukaan plat bersih ( klas A ) dan kemungkinan gelincir 10 %.Metode pemasangan dgn metode kunci yang dikalibrasi.Diminta : Tentukan nilai tegangan izin geser nominal baut.Jawab :

Lubang standard artinya β3=1

Permukaan bersih dan gelincir 10 % artinya β1=0 ,68 .

Pemasangan dgn metode kunci yg dikalibrasi artinya β2=0 ,85

Baut A325 mempunyai FV,Dasar = 30 ksi.Jadi :


β3

koef . ratio .=Ab , tegangantarik

Ab ,no min al

=±0,7


FV = (0,68). (0,85).( 1,0 ) ( 30 ksi ) = 17,3 ksi ( 119 MPa ).Bila dicocokan dengan Tabel 1.5.2.1 AISC ,hal 5-24 , tertulis FV = 17,5 ksi , dapat dikatakan sama.Catatan : ( tentang sambungan tipe geser ).

1. Sesungguhnya Tabel 1.5.2.1 AISC untuk semua hal yang menyangkut FV

menggunakan nilai β2=0 ,85 ( untuk metode pemasangan ).

2. Tabel 1.5.2.1 AISC hanya untuk kondisi permukaan bersih dr kotoran ( klas A ).

3. Tabel 1.5.2.1 AISC menampilkan 3 pilihan lubang, yaitu:

Lubang standard dengan nilai β3=1

Lubang yg kebesaran dan lubang lonjong pendekβ3=0 , 85

Lubang lonjong panjang β3=0 , 70

Contoh Soal 2:

Suatu sambungan tipe tumpu menggunakan baut A325 .Diminta : Tentukan nilai tegangan izin geser nominal baut, jika :

a. Ulir baut berada diluar bidang geser.b. Ulir baut berada pada bidang geser..

Jawab :

Un tuk samb tipe tumpu, haruslah β1=1 , β2=1 dan β3=1

Baut A325 mempunyai FV,Dasar = 30 ksi.

a. Ulir berada diluar bidang geser, artinya A325 – X.Menggunakan Ab, eff = Abaut Diperoleh FV = ( 1,0 ). (1,0).(1,0).(30 ksi) = 30 ksi. ( cocok dengan tabel 1.5.2.1 AISC hal 5-24 ).

b. Ulir baut berada pada bidang geser, artinya A325-NMenggunakan Ab, eff = Ab, pd kondisi luas teg tarik.

Harus gunakan (FV,Dasar )koreksi = koef ratio X FV, Dasar.Sehingga,

FV = ( 1,0 ). (1,0).(1,0).(0,7 . 30 ksi) = 21 ksi. ( cocok dengan tabel 1.5.2.1 AISC hal 5-24 ).

Contoh Soal 3:

Suatu sambungan lewatan menggunakan plat ukuran ¾”x 14” dgn mutu bahan A36.Direncanakan menggunakan alat penyambungDiminta : Tentukan nilai tegangan izin geser nominal , jika :

a. Alat penyambung Pk diameter 7/8” dari jenis A502 grade 1 .b. Alat penyambung baut diameter 1” dari jenis A307.

Jawab :a. Menggunakan PK dari jenis A502 grade 1.

Untuk PK termasuk dalam kategori sambungan tipe tumpu.Tabel 1.5.2.1.AISC hal 5-24 , utk PK jenis A502 grade 1 diperoleh FV = 17,5 ksi.



b. Menggunakan baut dari jenis A307.Untuk Baut A307 termasuk dalam kategori sambungan tipe tumpu.Tabel 1.5.2.1.AISC hal 5-24 , utk Baut jenis A307, diperoleh FV = 10 ksi.

Tabel 1.5.2.1. AISCTeg izin Geser FV dan Teg izin Tarik Ft pd Alat Penyambung (ksi ).

( Sumber: AISC Edisi 8 , tahun 78 , Tabel 1.5.2.1. hal 5-24 )

NoDeskripsi

AlatPenyambung

TegIjin

Tarik

( Ft )( g )

Teg Izin Geser ( FV ) g ) ( ksi )Sambungan Tipe Geser

( e , i )

Samb Tipe

Tumpu ( i )

Lu

ban

g u

ku

ran

st

and

ard

Lu

ban

g k

ebes

aran

d

an lo

njo

ng

pen

dek

Lu

ban

g lo

njo

ng

pan

jan

g

3 = 1,0 3 = 0,85 3 = 0,7( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) ( 6 ) ( 7 )

1PK A502, mutu 1, pemasangan dalam keadaan panas 23,0 ( a ) 17,5 ( f )

2PK A502, mutu 2, pemasa ngan dalam keadaan panas 29,0 ( a ) 22,0 ( f )

3 Baut A307 20,0 ( a ) 10 ( b, f )

4

Bagian berulir memenuhi syarat AISC 1.4.1 & 1.4.4, dan Baut A449 memenuhi syarat 1.4.4, ulirnya berada didalam /pada bidang geser

0,33 Fu ( a, c, h )

0,17 Fu

( h )

5

Bagian berulir memenuhi syarat AISC 1.4.1 & 1.4.4, dan Baut A449 memenuhi syarat 1.4.4, ulirnya berada diluar bidang geser

0,33 Fu ( a , h )

0,22 Fu

( h )

6Baut A325 , ulirnya berada didalam / pada bid geser 44,0 ( d ) 17,5

15A325-F

12,5 21 ( f )

A325-N

7Baut A325 , ulirnya berada diluar bid geser 44,0 ( d ) 17,5

15A325-F

12,5 30 ( f )

A325-X

8Baut A490 , ulirnya berada didalam / pada bid geser 54,0 ( d ) 22

19A490-F

16 28 ( f )

A490-N



9Baut A490 , ulirnya berada diluar bid geser 54,0 ( d ) 22

19A490-F

16 40 ( f )

A490-X

Keterangan Table 1.5.2.1.

*) Berlaku utk kondisi perm kontak yg bersih dr kotoran( Klas A ) (Lihat juga table 2a,AISC hal 5-213, untuk kelas kondisi permukaan yang lain ). Lihat juga Sect 1.5.6.

a) Hanya beban Statis.f ) Harga diatas hrs direduksi 20% bila panjang sambungan antara alat penyambung terluar

( yg diukur //garis kerja gaya tarik) melampauai 50 inci.b ) Diijinkan bagian berulir berada pada bidang geser( shear planes)c ) The tensile capacity of the threaded portion of an upset rod, based upon the cross-

sectional area at it,s major thread diameter, Ab , shall be larger than the nominal body area of the rod before upsetting times 0,60 Fy

d ) Untuk baut A325 dan A490 untuk tensile fatique loading, lihat Appendix B, sect B3.e ) When specified by the designer, the allowable shear stress,FV ,for friction-type

connections having special faying surface conditions may be increased to the applicable value given in Appendix E.

h ) See Appendix A, Table 2, for values for specific ASTM steel specifications.i ) Dfor limitations on use of oversized and slotted holes, see Sect 1.23.4



TEGANGAN IZIN TUMPU ( FP ).

Meskipun baut dalam suatu sambungan telah memadai dalam meneruskan beban yang bekerja dengan mengalami geser, hubungan tersebut masih dimungkinkan dapat gagal ; terkecuali material yang disambung dapat meneruskan beban ke baut dengan baik. Kekuatan tumpu / desak material atau kekuatan hancur material yang disambung dianggap sebagai Kapasitas terhadap tumpu, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

Distribusi sesungguhnya mengenai tekanan tumpu pada material di sekeliling lubang tidak diketahui sehingga luas kontak yang diambil adalah diameter baut nominal dikalikan dengan tebal material yang disambung. Ini diambil dengan anggapan bahwa tekanan merata terjadi pada luas segiempat. Kekuatan tumpu satu baut dinyatakan sebagai :


TT

Plat A

Plat B

T

Plat A

Plat B

T/2

T/2

Plat C

fv

fv

fv

fv

fv

Tegangan Tum pu fv pada p lat d lm hub dengan geser tunggal

Tegangan Tum pu fv pada p lat d lm hub dengan geser ganda

22


Ntp = NB = d.t. Fp.

dimana, Ntp = NB = Kekuatan Tumpu izin untuk 1 baut ( kips ).

d = diameter baut nominal ( in ). t = tebal plat atau bagian yang disambung ( in ).

Fp = tegangan izin tumpu ( ksi ).

Tegangan izin tumpu ( Fp ) adalah nilai yang terkecil diantara kedua harga berikut :

Atau

Rumus umum Tegangan Tumpu nominal Izin ( Fp ) ini berlaku untuk sambungan Tipe Tumpu atau sambungan Type Geser

dimana, d = diameter baut nominal ( in ). Fu = kekuatan tarik terendah dari bagian yang disambung ( ksi ).

L = jarak ( dalam in ), yang diukur pada garis kerja gaya dari as baut ke ( a ) tepi terdekat baut sebelahnya, atau ke ( b ) ujung bagian yang disambung terhadap mana gaya tersebut berarah, seperti terlihat pada gambar dibawah ini.


( a )( b )

T

T

T

T

23

F p=L .Fu

2 . dF p=1,5 . Fu


V.1. SAMBUNGAN TIPE TUMPU ( Bearing -TYPE CONNECTION ).

Digunakan bila gelinciran akibat kelebihan beban tidak dipentingkan, walaupun akan menyebabkan tangkai baut akan mendesak sisi lubang. Gelinciran hanya kan terjadi sekali saja, asalkan pembebanan bersifat statis dan tidak berubah-ubah arah; setelah itu baut akan bertumpu pada plat disisi lubang.



VI. MENURUT PEMINDAHAN BEBAN.

VII. DLL.


ALAT PENYAMBUNG STRUKTURAL

Documents

Transcript of ALAT PENYAMBUNG STRUKTURAL