Sambungan
description
Transcript of Sambungan
Sambungan
Matakuliah : S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
Tahun : 2007
Versi : 0
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :• Mahasiswa dapat memilih jenis dan banyaknya
baut atau paku keling yang digunakan pada struktur baja.
Outline Materi
• Sambungan Paku keling
• Contoh soal
Alat Sambung
Macam-macam alat sambung :• Paku keling• Baut (baut sekrup hitam)• High Strength Bolt (baut mutu tinggi)• Las
Paku KelingCara pemasangan :bahan baku dipanaskan hingga memijardimasukkan dalam Lubang ditekan sehingga terbentuk bagian kepala dari paku keling
selama proses penekanan m paku keling = m lubang
Jarak pemasangan paku keling = disamakan dengan jarak
baut
Perhitungan Sambungan dengan Paku Keling
2 macam sambungan :
Sambungan beririsan satu
Sambungan beririsan kembar
Sambungan Beririsan Satu
P
e
S 1
S 2
bidang geser
P
• mempunyai satu bidang geser • biasanya S1 = S2 , bila S1 S2 ambil S terkecil• ada momen sekunder karena eksentrisitas sebesar e• akibat momen sekunder = p.e akan membengkok
Sambungan Beririsan Kembar
1/2 PS 1
S 2
bidang geser
P
S 31/2 P
• mempunyai 2 bidang geser• biasanya S2 < 2S1, diambil harga yang terkecil• tidak terjadi momen sekunder• sambungan konstruksi yang baik
Kerusakan Sambungan
Disebabkan karena :• Pembebanan terlalu besar paku patah akibat
geseran.• Tekanan besar dinding lubang rusak.
Kemampuan Sambungan• keruntuhan geser
keruntuhan tumpu
kelingpaku d
diizinkan yangbeban P
d 2
1d
4
1 x 2P :kembar beririsan
d 4
1 P : tunggalberirisan
22
2
d 2 S d 1,5untuk 1,6
d 2 Suntuk 2
disambung yangpelat tebalS
kelingpaku d
diizinkan yangbeban P
d S P
1
1tu
tu
Menentukan Kekuatan Dukung Paku Keling
untuk sambungan irisan tunggal
diambil harga yang terkecil
untuk sambungan irisan kembar
diambil harga yang terkecil
bila bekerja gaya geser dan gaya aksial
tu
2
d SP
d 4
1 P
tu
2
d SP
d 41 P
idealtegangan
56,1
i
22i
Contoh Soal :Suatu baja siku setangkup 90.90.9 disambung pada pelat simpul dengan baja siku setangkup 110.110.10. Pada titik simpul 90.90.9 memikul gaya tarik 2 bt sedangkan baja siku 110.110.10 memikul gaya tarik 40 t.Dipakai mutu baja Bj 37. Dipakai paku keling 620 mm. Lihat selanjutnya gambar di bawah ini.Ditanyakan :Selidikilah apakah batang 90.90.9 dan batang 110.110.10 cukup kuatSelidikilah apakah paku keling yang dipasang cukup kuatSelidikilah apakah pelat penyambung bawah cukup kuat
Jawab : Menyelidiki kekutan batang 90.90.9
Ditinjau setengah bagian sebagai berikut :9
9090-4,5=85,5
2.09cm2,54 cm
90
20,9cm2,54 cm
85,5
40 80 80 80I II
171
85,5
41,6
26t85,5
85,5-20,9 =64,6
20,9
I II
20,9
64,4
Potongan -: An = 171 x 9 – 1 x 20 x 9 = 1539 – 180 = 1359 mm2 = 13,59 cm2
Potongan -: An = 1539–2 x 20 x 9 +
Aneto efektif = 12,65 cm20,85 Agross = 0,85x 1539 = 1208 mm2 = 13,08 cm2 >
12,65 cm2 (OK)
22
2
cm 12,65 mm 1265
86,12 360 - 1539 41,8 x 4
9x 40
N = tr x An.e.ef. = 1600 x 0,75 x 12,65 cm2 = 151,80 kgUntuk baja setangkup 90.90.9, N = 2 x 151,80 = 30360
kg = 30,36 ton < P1 = 26 + (OK)
Menyelidiki kekuatan batang 110.110.10
Seperti di atas ditinjau ½ bagian.
110 105
3,07 cm
2,57 cm
3,07 cm
105
110
10
III
III
210
105
105
51,4
40
80 80 80
105-25,7 =79,3
25,7
25,7
105-25,7 =73,9
40t
Pot - : An = 210 x 10 – 20 x 10 = 2100 – 200 = 1900mm2
= 19 cm2Pot -: An = 2100 - 2 x 20 x 10 + = 2100 – 400 + 77,82 = 1777,8 mm2
= 17,78 cm2Ane.ef = 17,78 cm2
tr x An.ef = 1600 x 0,75 x 17,78 = 21336 kg = 21,336 tUntuk baja setangkup 110.110.10
51,4 x 4
x10402
(OK) t 40 t 42,67 t 21,336 x 2 N
Cek syarat An.ef 90.90.9 : 0,85 x 15,39 = 13,08 cm2 An.ef >85%
An.ef = 12,65 12,65 cm2 Abruto(OK)
110.110.10 : 0,85 x 2100 = 1785 mm2 An.ef<85% = 17,85 cm2 Abruto(OK) An.ef = 17,78Menyelidiki paku keling 20 mm pada batang 90.90.9
l240t
13tsisa
beban40 - 13= 27t
M 2 = 13 x l 2 = 13 x 3.07= 39,9 lt cm
l113t
13t
M 1 = 13 x l 1 = 13 x 2,54 = 33,02t cm
13t
l = l2 – l1 = 3,07 – 2,54 = 0,53 mm < 6 mm (Berarti banyak paku keling tidak perlu ditambah dengan n)
Besarnya daya dukung paku keling dihitung sebagai berikut :
Untuk sambungan bagian kaki tegak adalah sambungan irisan kembar
kg6400
1600 x 2 x 2 x 1
d P
kg 8046
1600 x 0,8 x 2 x 2
1
d 2
1 P
2
2
Dipakai
= 6400 kg P
Ada 4 paku keling, maka gaya yang dapat dipikul ialah 4 x 6400 = 25600 kg = 25,6 t > 13 t (OK)
Pada kaki mendatar ada 8 paku keling yang selain memikul gaya geser akibat gaya geser 13 t juga memikul momen akibat perpindahan ½ bagian dari gaya total 26 t kekampuh sambungan yang disertai momen sebesar M1 = 33,02 t cm.
Akibat momen 33,02 t timbul gaya aksial pada paku keling
Jadi paku keling selain memikul gaya geser juga memikul gaya aksial, maka terjadi
1,5 22 1
• Gaya aksial pada paku keling adalah sebagai berikut :
Bagianbawah
80 80 80
v1
v2
V2
V1
80 40
40 80
kg 1238 26,67
33020 V 33020 M
cm t V 26,67
V 2,67 v24 80 V 3
1 240 V M
V3
1 V1
120
40 V
11
1
1 1 11
12
xx
x
Paku keling yang paling tepi yang memikul gaya aksial yang paling besar ( yang paling berbahaya ).
Kedelapan paku keling menerima beban geser 13 t , sehingga tiap paku keling memikul gaya geser sebesar
Pada paku keling yang paling berbahaya terjadi tegangan ideal sebagai berikut :
kg. 1625 8
13000
Jadi 4 paku keling 20 pada kaki tegak dan 8 paku keling 20 pada kaki mendatar pada batang 90.90.9 adalah cukup kuat.
(OK)cm / kg 1600 cm / kg 756
517 x 1,56 394
cm / kg 517 3,143
1625
d /
1625
cm / kg 394 3,143
1238
d /
1238
1,56
22
2 2
22
41
22
41
222
i
i
Meyelidiki kekuatan paku keling 20 mm pada batang 110.110.10Pada kaki vertikal gaya yang dipikul tinggal 40 – 13 = 27 t, karena beban sebesar 13 t hanya dipindahkan ke kampuh sambungan kaki horizontal dan terjadi pula momen sebesar 39,91 t cm.Sambungan pada kaki vertikal adalah sambungan irisan kembar
Ada 5 paku keling maka gaya yang dipikul oleh ke 5 pada keling sebesar :5 x 6400 = 32000 kg > 27000 (27 t) (OK).
kg 6400 1600 x 2 x 2 x 1 P
kg 8064 1600 x 0,8 x 2 / P 22
1
kg 6400 P
Sambungan pada kaki mendatar adalah sambungan irisan tunggal sebanyak 8 paku keling gaya geser yang dipikul oleh 8 pada keling ini sebesar 13 t , 1 paku keling memikul gaya geser sebesar
gaya aksial yang diterima oleh paku keling adalah sebagai berikut :
kg 1625 8
1300
v2
V2
V1
80 40
40 80
Sudah dihitung di depan
M = 26,67 V1
M2 = 39910 kg cm
M = M2 26,67 V1 = 39910 V1 kg 1496
67,26
39910
(OK) 1600 802
cm / kg 517
3,143
1625
d /
1625
cm / kg 476
3,143
1496
d /
1496
22 cmkg
cmkg
2
22
1
2
22
1
c). Menyelidiki kekuatan pelat penyambung
bawah
190
13t
40 80 8080
320
40
20 mm
230190
Ditinjau A pada Pot - :
An.ef pot -:(19 + 2 x 0,1) x 2 x 2 x 1,2
= 19,2 x 1,2 – 2 x 2 x 1,2
= 23,04 – 4,8 = 18,24 cm2
Beban yang dipikul = 13 t = 13000 kg.
mm 20 2
40
2
190230
cm 0,1 1mm x8
4
2
x
320
40
20
x
(ok) 1200
1600 x 0,75 713 18,24
13000
2
2
cmkg
cmkg
tr
Mencari An.ef profil T dan profil atau
Untuk mencari An.ef profil T identik dengan cara mencari An.ef profil siku yang ditangkup. Hanya saja disini tebal kaki tegak dan kaki mendatarnya tidak sama.
t
1/2 d 1/2 d
Untuk mencari An.ef profil atau identik dengan cara mencari profil kanal [ yang tertangkup ].
1/2 d 1/2 d
tt
t t
Sambungan Baut
Matakuliah : S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
Tahun : 2007
Versi : 0
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :• Mahasiswa dapat memilih jenis dan banyaknya
baut yang digunakan pada struktur baja.
Outline Materi
• Kekuatan geser dan tumpu baut
• Sambungan pada titik buhul
• Sambungan pada titik pertemuan batang tepi bawah
Kekuatan Geser dan Tumpu Baut
Kekuatan Baut
Cek terhadap kekuatan geser ζ
Cek terhadap kekuatan tumpuan σtumpu
Ambil nilai kekuatan yang terkecil
Kekuatan Geser Baut
Ngeser (kekuatan baut memikul geser)
Ngeser = (¼ π d2 ζ) P
Dimana :
d = diameter baut
P = jumlah penampang baut
ζ = tegangan geser baut
t1
t2
t1
t1t2
t2
t2t2
t1
t1
Profil bajaBaut
Sambungan Baut 1 penampang
Sambungan Baut 2 penampang
Sambungan Baut 4 penampang
S diambil terkecil dari t1 dan t2
S diambil terkecil dari 2 t1 atau t2
S diambil terkecil dari 2 t1 atau 3 t2
Kekuatan Tumpu Baut
Ntumpu = d1 .s.σtumpu
Dimana
d1 = diameter lubang = diameter baut + 1 mm
s = tebal pelat yang paling kecil dari – pelat yang disambung
– pelat penyambung
s1
s1
s1
s
s
e
L
1
2
3Px
Px
y
xs
s
M = L.e
Akibat M
Akibat L
Dipikul 3 baut (arah y)
Py = L/3
P =
P = gaya yang bekerja pada 1 baut
P < N baut OK
2Y
2X PP
Sambungan Baut
Matakuliah : S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
Tahun : 2007
Versi : 0
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :• Mahasiswa dapat memilih jenis dan banyaknya
baut yang digunakan pada struktur baja.
Outline Materi
• Baut Hitam
• Tegangan Geser Ijin
Baut Hitam
Baut ini dibuat dari baja karbon rendah yang diidentifikasi sebagai ASTM A307, dan merupak jenis baut yang paling murah.
Namun baut ini belum tentu menghasilkan sambungan yang paling murah karena banyaknya jumlah baut yang dibutuhkan pada suatu sambungan.
Pemakaian terutama pada struktur yang ringan, batang sekunder atau pengaku, platform, gording, rusuk dinding.
Mutu baut hitam dapat dibaca di bagian
kepala baut
Misalnya tertulis 4.6 atau 4.8
Artinya : tegangan leleh baut = 4 x 6 x 100
= 2400 kg/cm2
4.6
merk
Contoh gambar kepala baut
Pengertian diameter nominal dan diameter
kern :
Diameter nominal adalah diameter yang tercantum
pada nama perdagangan
misalnya M12 artinya diameter nominal (dn) = 12
mm
dn
• Untuk baut tidak diulir penuh, diameter nominal adalah diameter terluar dari batang baut
• Untuk baut ulir penuh, diameter inti dapat ditulis rotasi dk
dk
• Diameter yang digunakan untuk menghitung luas penampang – Baut tidak di ulir penuh
A baut = ¼ π dn2
– Baut diulir penuh
A baut = ¼ π ds2