1

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

Luas Penampang EfektifLuas Penampang Efektif

Pada batang tarik sering kali dijumpai luas penampang netto tidakbisa bekerja secara efektif, hal ini terjadi karena efek “ShearLeg” (Daerah yang mengalami tegangan tarik relatif kecil) sepertiterlihat pada gambar berikut.

Main Menu

2

Faktor Reduksi Faktor Reduksi UU

Untuk mereduksi efek shear leg tersebut maka luas penampang nettoharus dikalikan dengan faktor reduksi U dengan :

....................9

Untuk sambungan baut :

..................10

Sebagai ilustrasi faktor reduksi U lihat gambar berikut:

9.01 ≤

−=L

xU

ne UAA =

Main Menu

Ringkasan Faktor Reduksi U

Atau dengan sederhanadapat ditulis :

U = 0.90 → profil W, M, S

Dengan > ⅔.

U = 0.85 → profil W, M, S

Dengan < ⅔.

U = 0.75 → profil dengan 2 sambungan.

d

bf

d

bf

Main Menu

3

Contoh 3

Tentukan luas total bersih efektif untuk batang tarik ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Main Menu

Penyelesaian Contoh 3Penyelesaian Contoh 3

An = Ag – Alubang = 5.75 – ½(⅝ + ⅛) x 2 lubang = 5.00 in2

Karena hanya satu elemen (satu kaki) dari sambungan yangdihubungkan, luas bersih total harus direduksi.Dari tabel pada manual bagian 1, jarak dari pusat ke permukaanbagian paling luar dari kaki penampang 6 x 6 x ½ adalah`x` = 1.68 in

Panjang dari sambungan adalah :L = 3 + 3 = 6 inch

∴U = 1 - = 1 – ( ) = 0.720 < 0.9…………………..(OK)

Ae = UAn = 0.720(5.00) = 3.60 in2

6

68.1

Main Menu Gambar Soal

4

Ringkasan Contoh 3

Nilai rata-rata U dari catatan kaki manual bisa juga digunakan.Karena bagian ini tidak termasuk profil W, M, S atau T danmempunyai lebih dari 2 baut pada arah pembebanan, faktorreduksi U bisa diambil sebesar 0.85 danAe = UAn = 0.85(5.00) = 4.25 in2

Kedua nilai U tersebut bisa dipergunakan, tetapi nilai yangdidapat dari rumus AISC B3-2 lebih akurat. Bagaimanapun, nilairata-rata U lebih berguna selama design awal, ketika luas aktualtidak diketahui.

Main Menu

Pengaruh Lubang Baut Tak Segaris

Main Menu

5

Luas NettoLuas Netto

Untuk menghitung luas netto :

.........................11

atau jika yang dihitung adalah lebar plat :

.........................12

g

tstdAA hgn 4

2

Σ+Σ−=

g

sdWW hgn 4

2

Σ+Σ−=

Main Menu Gambar

Contoh 4

Hitung luas bersih area dari plat pada gambar di bawah ini. Lubang untuk baut berdiameter 1 inci.

Diameter lubang efektif = 1 + ⅛ = 1⅛ inGaris abde :Wn = 16 – 2(1.125) = 13.75 inGaris abcde :Wn = 16 – 3(1.125) + = 13.52 inUntuk kondisi kedua :An = tWn = 0.75(13.52) = 10.14 in2

)5(4

)3(2 2

Main Menu

6

Contoh 5

Cari kuat tarik rencana dari siku pada gambar di bawah. Digunakan baja A36 dengan diameter baut ⅞ in.

Main Menu

Penyelesaian Contoh 5Penyelesaian Contoh 5Perhitungan lebar bersih :Wg = 8 + 6 - ½ = 13.5 in2

Diameter efektif lubang = ⅞ + ⅛ = 1 inGaris abdf :Wn = 13.5 – 2(1) = 11.5 inGaris abceg :Wn = 13.5 – 3(1) + = 10.73 in

)5.2(4

)5.1( 2

Karena dari beban telah diteruskan dari plat oleh yangtercepat pada d, maka garis keruntuhan potensial harusbisa menahan hanya dari beban.Selain itu, lebar bersih dari 10.73 in seharusnya dikalikandengan untuk mendapatkan lebar bersih yang bisadibandingkan dengan garis tersebut yang bisa menahanbeban penuh.Gunakan Wn = 10.73( ) = 11.92 in.

101

109

910

910

Main Menu Gambar Soal

7

P e n y e l e s a i a n C o n t o h 5

Garis abcdeg :gcd = 3 + 2.25 – 0.5 = 4.75 in

Wn = 13.5 – 4(1) + + + = 10.03 in

Kontrol pada kasus terakhir :An = t(Wn) = 0.5(10.03) = 5.015 in2

Karena kedua kaki dari siku terhubung maka :Ae = An = 5.015 in2

Kekuatan design yang berdasarkan pada keretakan :∅tPn = 0.75FuAe = 0.75(58)(5.015) = 218 kipsKekuatan design yang berdasarkan pada leleh :∅tPn = 0.90FyAg = 0.90(36)(6.75) = 219 kips

jawaban : kontrol retak ; kekuatan design = 218 kips

)5.2(4

)5.1( 2

)75.4(4

)5.1( 2

)3(4

)5.1( 2

Main Menu

Ilustrasi Batang TarikPada Rangka Atap

Main Menu

8

Contoh 6Contoh 6

Batang tarik dengan panjang 5 ft 9 inch harus menahan beban matiaktual 18 kips dan beban hidup aktual 52 kips. Pilihlah batangdengan profil rectangular cross. Gunakan baja A36 dan asumsikansambungan segaris dengan diameter baut 7/8 inch.

Pu= 1,2 D + 1,6 L = 1,2 (18) + 1,6 (52) = 104,8 kips

Diperlukan Ag = = = 3,235 inch2

Diperlukan Ae = = = 2,409 inch2

Jika Ae = An untuk batang ini, hubungan luas kotor untuk luas bersihyang dibutuhkan adalah :Ag = An + Alubang

= 2,409 + t = 2,409 + t

y

u

F

P

9,0 )36(9,0

8,104

)8

1

8

7( +

Main Menu

Penyelesaian Contoh 6coba t = 1 inch

Ag = 2,409 + 1 (1) = 3,409 inch2

Jika 3,409 > 3,235, luas kotor yang dibutuhkan sebesar 3,409inch2,dan

Wg = =3,409 inch

Bulatkan sampai mendekati 1/8 inch, coba profil a1x3 ½ . Kontrol rasiokelangsingan :

Imin = = 0,2917 inch4

A = 1 (3,5) = 3,5 inch2

Jika I = Ar2,

rmin = = 0,2887 inch

Maksimum = 239 < 300 (OK)

Gunakan batang 3 ½ x 1 inch

12

)1(5,3 3

5,3

2917,0min =A

I

2887,0

)12(75,5=r

L

1

409,3=t

Ag

Main Menu

9

Contoh 7

Rencanakan batang tarik dengan sudut kaki yang tidak sama dengan panjang 15 ftyang digunakan untuk menahan beban mati layanan sebesar 35 kips dan beban hiduplayanan sebesar 70 kips. Gunakan baja A36. Sambungan seperti pada gambar 3.20.

Beban terfaktor : Pu = 1,2 D +1,6 L = 1,2 (35)+1,6 (70) = 154 kips

Ag perlu = = = 4,753 inc2

Ae perlu = = = 3,540 inc2

yt

u

F

P

Φ

ut

u

F

P

Φ )58(75,0

154

)36(90,0

154

Main Menu

Penyelesaian Contoh 7

Kalau nilai rata-rata U dari rumus yang digunakan

An perlu = = = 4,165 inch2

Radius girasi seharusnya tidak melampaui :

= = 0,600 inch.

Luas bersih yang diperlukan dapat direduksi sampai luas kotoryang diperlukan asalkan :

An = Ag – a ( )t = Ag – 1,75 t

Hubungan antara luas kotor yang diperlukanAg perlu = An perlu +1,75 t = 4,165 +1,75 tLuas kotor minimum yang bisa diterima selain 4,165 + 1,75 t atau4,753 , yang mana luasnya lebih besar

U

perluAe

85,0

540,3

300

L300

)12(15

7

2

Main Menu Gambar Soal

10

S T O PS T O P

C U Next WeekC U Next Week