aI lrI.;

a

lr'at:.-t

t..:..

, .l

.ittr-r'

.

.UMUM.t

Komponenlulel-rlellllhi :

Kuat tarik rellcaua. d N,, , ditentukan oleh kondisi batas )/ang mutlgkin dialamibatang tarik. densan mengambil harga terl

-l

r .;a,,ilFi.lutl rPEI\AMPANG EFEKTIF, A" ' t I

'? '

Elemen batang selain plat datar ,,i*6{",ruu,rg uku; *",rguru,ii tega4gan.

tarik yang tidak merata seluas penarnpahgl,a pada daerah sdhf,ungan. Hal inidisebabkan adanya perubahan letal< titik trngl$q gaya p pada batang tar.ik ;

il:::?:il 5',1fffr,,, 'il:: H',lffiil?"; berba,rr ru,,* 0..,.,,t,',,,!,, ,densan elernpn plat yang disambung

P< >P

Pada gambar di atas, hanya bagian plat siku horisontal yang praktis rnemikulbeban transfer dari baut. Keadaan ini sering disebut 'shear-lagPada jarak tertentu dari lokasi lr-rbang baut. barulah seluruh luas penampang clapatdianggap memikul tegangan tarik secara merata. Oleh karena itu daelah penanpangsiku bagian bawah yang diarsir mungkin dapat mencapai fraktur walar4run bebantarik P belurn mencapai harga A=.fr.

Untuk mengantisipasi hal ir.ri. maka dalam analisis kondisi batas fraktr.rrdigunakan luas penampang efektil A" :

A. AUdimana :

U : koefisier.r reduksix

:1--

tf \

$:rr. q*".a) Apabila gaya tarik disalurkan hanya oleh baut :A.' A,,,

1"luas penampang'bersih terkecil antara potongan

!rtl-3 dan potorrgan l-2-j

I

!I

;---|'I

:

I

r

. ,.' ftit

c) Gaya tarik disalurkan hanya oleh las melintang :A: luas penampang yangdisambung lasU: 1, bila seluruh tepi luar pnampang di

Ga,va tarik disalurkan kebagian u.f ung elemen :

A: A plat

las.

d) elemen plat oleh las memanjang sepanjang kedud sisi

l>2w2w>l>1.5w

1.5w>l>w

: U: 1.0: U:0.87: U:0.75

*)l -

-1)-

:

I

atar- L/* )1 A- ^' U = !, .t7, tliantara ,l,E

- 1,g9

t { t/*(t,5dimana

: lebar plat (arak antar garis las): panjang las memanjang

Selair-r uraian tersebut di atas , ketentuan di bawah ini dapat digunakan :

a. Penampang-l atau T dengan blh> 213 :Samburgan pada plat sayap dengan n baut > 3 per baris (arah gaya),

U:0.90b. Seperti butir a., tetapi untuk blh

-\

EJ:"(o)

Ff''rt,

'i"!It onqleL==) -

os 0n

(b)Use moximum 7

freol holf lhe flongaond porlion of vebos on ongla

x

Use moximum 7' (r)

FiS. C-83.1. Dctermination ofifor U.

\Use oul-to-ouldisfoncefor I

,/'Use morimum 7

Fig. C-83.2.

Jl__I \-t-'-l'

Staggered holes.

7

L

[,,{l[Fig. C-83.3. Longitudinal and transyerse wclds.

Contoh Soal :

A. KUAT TARIK RENCANA

Sebuah batang tarik berupa pelat (2 x 15) cm disambunglan ke pelat ber.rkuran(2x30) cm dengan las rnemdang sepanjang 2o cm padikedua sisiny4 sepertiterlihat pada gambar. Kedua plat yang disambung terbuat dari bahan y*g ,"*. ,* = ZqO Mpa, fu = 370 Mpa.

Berapa beban rencan4 Nu, yang dapat dipikul batang tarik ?

20 crn

Jawab:Karena kedua plat yang disambung terbuat dari bahan yang sama, maka bebanrencana akan ditentukan oleh kuat tarik plat yang lebih kecif luas penampangnya,yaitu plat 2x15.

Kriteriadisain: N"S0N"Kekuatan pelat, N" ditentukan dari kondisi batas lglgb dan &*t-u; :a. Plat leleh :

Nu :0 N" :0.9 ! A,=0.9(Z40Nimm2)(2x i5x i02mm2) : 64&kN

\

-3 tlT- u I"',"->l l'e-2cm

,,"{l L--N k-

2cm

b. Plat fraktur :N' =0N':0.75f'A*

dimana: A -& 2xl|cm'=30cm2:3xl03mm2Vw : 20/15: 1.33, jadi U diambil 0.75A" = AU=(3 x 103 mm2) (0.75) : 2.25x l03mm2

Nu :0.75 (370 N/mm'y 1Z.zs x l0r mm2) : 624-4 kNDari kedua nilai kuat rencana, N;, yang menentukan adalah nilai yang lebih kecil.

N*5_624-t kN.

b. Plat fraktur:N, :0 N" = 0.75 f,, A* S ?A-

dimana: A :&= 2xl5cmt:30cm2:3 x l03mm2i/w : 2O/15.: t.33., jadi U diambil 0.75,A" = A U: (3 x 103 mm2) (0.25) : 2.25 x 103 mm2

Nu = 0.75 (370 N/mm2) (2.2s x 103 mm2) : 624.4 k]rlDari kedua nilai kuat relrcana, Nu, yang menentukan adalah nilai yang lebih kecil.

N"_s_624.4 kN.

B. DISAIN PENAMPAI|IGGaya yang harus dipikul batang tarik sepanjang l0 meter, adalah :Po: 5 x l0'kN dan PL:4 x 10? kN.Rencanakan penampang batang tarik yang terbuat dari penampang I denganft=240 Mpa dan f' = 370 Mpa dengan kombinasi beban 1.4 po a* 1r.z ro+1.6 pr).Jawab :

Beban rencana terfaktor, Nu :N'r : 1.4 Po : 1.4 (5 x lO2 kl.I) : Z x ld kNN,,z = l.2 Po + l.6 pr- = 1.2 (5 x l02 kN) + 1.6 (4 x t02 klg :12.4x 102 kN

Nur tlnilfukan.

. Menghitung A, minimum :

l.Kondisileleh : N"S0&&

A_, \g rll.n 5.74 x 103 mm2

2. Kondisi Fraktur I Nu S 0 t A":0 f" A, Ut2.4xlo2 kN

An > 4.96 x 103 mm2

12.4xl0z kN40N/

" xl0-3/ mm"

\KERUNTUHAN BLOK GESERSelain diperiksa terhadap kegagalan akibat gaya tarik (akibat leleh maupun

fraktur), komponen tarik harus pula diperiksa terhadap kemungkinan kegagilanakibat geser ataupun kombinasi geser-tarik pada pelat penampang bagian ujungbatang, yaitu pada daerah sambungan. Kegagalan ini dikenal dingin 'iloctr .shaarnplure'.

,a St {. s' ,l

Runtuhnya blok geser akibat gaya tarik di sekitar baut dapat disebabkan oleh lelehgeser, fraktur geser, leleh tarik dan fraktur tarik.Terdapat dua buah kondisi keruntuhan blok geser, yaitu :

1. Pelelehan geser -

Retakan tarikBila : f" An,', > 0.6 fu A,,, :

stN": 0,(f"Ant + 06&Ar.)2. Retakan geser

- Pelelehan tarik

Bila . 0.6 f; A"" > fu A* :fi.N" : S,, ( & Ar, + 0.6 {, A,. )

dimana : &, : Luas bruto yang mengalami pelelehan geserAgt : Luas bruto yang mengalami pelelehan tarikA,, : Luas bersih yang mengalami retakan geserA", : Luas bersih yang mengalami retakan tarik

Dari gambar di atas dapat ditentukan harga-harga sebagai berikut .Bidang tarik :

Ast:s.t*s.t:2s.tA,t : ( s.t

-olr,.t) + (s.t-dl2. t) : zs.t-d.tBidang geser : '

Ar. : (sr+sz).t 1(st+s2).t :2(s,+s2).tA," : ( st + s2- lrhd).t +( sr + s2- lr/zd).t

\Untuk batang - I disambung pada kedua sayapnya seperti pada gambar di bawahini: i

l+tb

U:0.90 untuk bth> 2/3dan n baut > 3 buah per baris

Berdasarkan Ae) 57.41 cm2,ambil IWF-200, ts: 12 mmlubang baut : d:2.5 cm

Jumlah luas lubang baut pada satu irisan tegak lurus penampang: 4 (? 5 x 10 mm) (12 mm) = 1.2 x 103 mm:

Maka dari kondisi fraktur diperoleh : *

&.; = &,.ir, + jumlah luas lubang baut: (4.96x lor mm2) + (l.Zx 103 mmz ): 5.16 x 103 mm2Dari kedua kondisi batas di atas, diambil harga terbesar :Ae*: 6.16 x 103 mm2 = 61.6 cm2

Menghitung i-min:

i-min : U24O: 1000/240 cm : 4.17 cm

Ambil : IWF 200.200.8. 12

Cek: b/h - IA : 63.53 cm2iy = 5.02 cm

Cek blok gecer r-i.ng I

IBeberapa hal dapat dilakukan untuk mencegah runtuh blok geser :- meningkatkan mufu baja pelat- mengurangi diamegr baut ) meningkatkan mutu baut- meningkatkan jarak antar baut) s2>3d; sr>(1 .25d-175d)Selain itu, perlu pula diperiksa kuat blok plat ujung terhadap geser pada baut.

$,.Tn : +. ( 0.6 f" ) A*

KELANGSINGAN BATAI\G TARIKUntuk nenghindari bahaya yang timbul akibat getaran pada batang tariR, maka

batang harus didisain cukup kaku, dengan memperhatikan ketentuan mengenaikelangsingan batang, 7,, sebagai berikut :

dimana: I :T-L batang tarik

1:

Untuk batang bulat, diameter dibatasi sebesar

PENAMPANG TERSUSUI\

, untuk komponen utama, untuk komponen sekunder

L/ipanJang

F;lA

Secara umunL penggunaan profil struktural tunggal lebih ekonomisdibandingkan dengan profil tersusun. Namun demikian, profil tersusun mungkindiperlukan bila :

a. Kapasitas tarik dari batang tempa tunggal tidak mencukupib. Rasio kerampingan (rasio dari panjang tanpa topangan Z dengan radius

girasi minimum r) tidak memberikan rigiditas yang cukupc. Efek lentur yang dikombinasikan dengan perilaku tegangan

membutuhkan kekakuan lateral yang lebih besard. Masalah estetika

Batang tarik yang terdiri dari penampang tersusun harus direncanakan bekerjasecara efektil yaitu semua penampang memikul gaya yang terdistribusi secaramerata. Komponen struktur tarik yang terdiri dari profil-profil tersusun, dapatdibentuk melalui batang-batang yang- saling membelakangi, baik dengan perantaraanplat buhul atau dengan cara bersinggungan langsung, atau dapit pulu b"*pukomponen struktur yang tersusun dari dua buah profil yang dihub,rngkan denganterali atau plat kopel.

7," < 24Al" < 300

l/d < -s00

Komponen struktur tarik tersusun dari dua buah profil saling membelakangiTerdapat beberapa ketentuan yang harus dipenuhi untuk penampang tersusunjenis ini. t

1. Batang tarik dengan profil-prcfil yang terpisahProfil-profil tersebut harus dihubungkan dengan salah satu cara berikut .

Disambung dengan las atau baut pada jarak lnterval tertentu sehinggakelangsingannya untuk setiap komponen tidak melebihi 240Disambung dengan sistem sambungan yang direncanakan sedemikiansehingga komponen struktur tersebut terbagi atas paling sedikit tigabentang sama panjang. Sistem sambungan harus direncanakan denganmenganggap bahwa pada sepanjang komponen struktur terdapai gayalintang sebesar 0.02 kali gaya aksial yang bekerja pada komponenstruldur tersebut.

Komponen struktur tarik dengan profil yang bersinggungan langsung dansaling mebelakangi' Profil-profil harus disambung pada jarak tertentu sehingga komponen

struktur tersebut terbagi atas paling sedikit tiga bentang sama panjang.Sistem sambungan harus direncanakan dengan menganggap bahwapada sepanjang komponen struktur terdapat gaya lintang sebesar 0.02kali gaya aksial yang bekerja pada komponen struktur.

Komponen struktur tarik dengan penghubungKomponen struktur tarik yang tersusun dari dua buah profil yang dihubungkandengan terali atau pelat kopel harus memenuhi :

' Kelangsingan komponen, dengan memperhitungkan jarak antar elemenpenghubung, tidak lebih dari 240 untuk komponen struktur utama, dantidak lebih dari 300 untuk komponen struklur sekunder.

' Tebal elemen penghubung tidak kurang dari 0 02 dikalikan denganjarak antara garis sambungan pelat penghubung dengan komponenutama

' Panjang pelat kopel tidak kurang dari 0.67 dikalikan dengan jarakantara garis sambungan pelat kopel dengan komponen utama.

' Pelat kopel yang disambung dengan baut harus menggunakan palingsedikit dua buah baut yang diletakkan memanjang searah iumbukomponen struktur tarik.