Slide Kuliah Sambungan Eksentris

07/05/2015

1

7 Sambungan EksentrisKL3202 Struktur Baja

Semester II 2014/2015

Rildova / Paramashanti

Capaian Belajar

Memahami perilaku sambungan eksentris Memahami kriteria desain sambungan

eksentris

2

07/05/2015

2

3

Pengantar Sambungan eksentris adalah sambungan

yang memikul beban yang bekerja tidak padacentroid sistem sambungan.

Cakupan pembahasan dalam perkuliahan ini:◦ Komponen penyambung baut yang memikul gaya

geser

◦ Komponen penyambung baut yang memikulkombinasi geser dan tarik

4

Ilustrasi Komponen penyambung memikul geser

1. R adalah gaya reaksi akibat beban yang terjadi di pertemuanbalok dan kolom.

2. Gaya R bekerja pada jarak e dari centroid sistem baut padabadan balok (gaya eksentris)

3. Terhadap sistem baut di lokasi badan balok, gaya R eksentrisberekivalen dengan total dari: 1) gaya R yang bekerja padacentroid (R konsentris) dan 2) momen puntir sebesar M = R.e.

4. Kedua gaya ekivalen tersebut memberikan reaksi geser padapenampang baut di badan balok.

Kolom

Balok

07/05/2015

3

5

Ilustrasi Komponen penyambung memikul geser dan tarik

1. Gaya R bekerja pada jarak e dari centroid sistem baut di sayap kolom (gaya eksentris)

2. Terhadap sistem baut di lokasi sayap kolom, gaya Reksentris berekivalen dengan total dari: 1) gaya R yang bekerja pada centroid (R konsentris) dan 2) momen sebesarM = R.e.

3. Kedua gaya ekivalen tersebut memberikan reaksi kombinasigeser dan tarik/tekan pada penampang baut di sayap kolom.

Cakupan Analisis Efek BebanPada Sambungan Eksentris Bautdan LasTerdapat 2 (dua) analisis yang dilakukan: Analisis I:

Perhitungan gaya yang dipikul oleh sambunganakibat R konsentris (bekerja di centroid sistemsambungan). Dalam hal ini gaya yang dipikul olehseluruh baut atau las adalah sama besarnya.

Analisis II: Perhitungan gaya yang dipikul oleh sambunganakibat M = R.e. Dalam hal ini gaya yang dipikuloleh seluruh baut atau las adalah berbedabesarnya.

6

07/05/2015

4

7

Sambungan Eksentris Baut: Geser Contoh ilustrasi:

Gaya pada sistembaut

Gaya ekivalenpada sistem baut

= +

Analisis I Analisis II

Gaya total padasatu baut

Efek Beban

Analisis I: Perhitungan gaya yang dipikuloleh baut akibat beban konsentris

Setiap baut akan memikul gaya geser yang sama besar:

P = gaya konsentris pada sistem sambungan

pc = gaya konsentris pada setiap baut

n = jumlah baut dalam sistem sambungan

8

c

Pp

n

07/05/2015

5

Pada kasus dimana P membentuk sudut terhadapsistem sumbu x dan y, maka P diuraikan menjadikomponen Px dan Py. Selanjutnya dihitung:

P = gaya konsentris pada sistem sambunganPcx = komponen gaya konsentris pada setiap baut dalam

sumbu xPcy = komponen gaya konsentris pada setiap baut dalam

sumbu yn = jumlah baut dalam sistem sambungan

9

xcx

Pp

n

ycy

Pp

n

P

Px

Py

Analisis II: Perhitungan gaya yang dipikuloleh baut akibat momen torsi: M= P.e

Tegangan geser pada baut-i dapat dihitung denganpersamaan:

J dapat didekati dengan persamaan:

10

ivi

Mdf

J

di = jarak antara centroid denganbaut-i

J = momen inersia polar dariluasan total sistem bautterhadap centroid

2 2J Ad A d A = luas penampang satu baut. Diasumsikan semua bautmemiliki luas yang sama.

07/05/2015

6

Persamaan tegangan geser pada baut-i di atasdapat dituliskan kembali sebagai berikut:

Gaya geser yang dipikul oleh baut-i akibat momentorsi dihitung:

11

2i

vi

Mdf

A d

2 2i i

mi vi

Md Mdp Af A

A d d

yidi

xi

pmi pada umumnya merupakan gaya yang membentuk sudut terhadap sumbu x dan y. Untukmemudahkan perhitungan, pmi dijabarkan dalamkomponen gaya pada masing-masing sumbu.

Dengan cara yang sama, komponen gaya tersebutpada sumbu y diperoleh:

12

2 2 2 2 2cos i i i i i

mx i mii ii i i i

Md y Md y Myp p

d d dx y x y

2 2i

my i

i i

Mxp

x y

07/05/2015

7

Resultan Gaya

Resultan gaya yang dipikul oleh baut-i yang mengalamigaya geser dari beban yang bekerja eksentris adalah:

dimana:

Catatan: karena pci dan pmi adalah gaya, maka operasi di atas harusmemperhatikan besar dan arah dari gaya-gaya tersebut.

13

yi cy my ip p p xi cx mx ip p p

2 2

i xi xip p p

Sambungan Eksentris Baut: Geser

Kapasitas geser dihitung seperti pada pembahasan bautsederhana yang memikul geser, yang mencakup:

◦ Kekuatan tumpu

◦ Kekuatan geser baut

◦ Kekuatan slip (untuk baut mutu tinggi dimana slip tidakdiijinkan terjadi)

Akan diperoleh kapasitas geser sebuah baut, rn

Kapasitas

07/05/2015

8

Sambungan Eksentris Baut: Geser LRFD

dimana rn adalah kapasitas geser sebuah baut, dan pu adalahgaya geser maksimum yang dipikul oleh baut akibat beban Peksentris (resultan dari P konsentris dan M= P e) ultimate darikombinasi beban dengan penerapan faktor beban.

ASD

dimana pa adalah gaya geser maksimum yang dipikul oleh bautakibat beban P eksentris (resultan dari P konsentris dan M= P e) dari kombinasi beban layan.

Kriteria Desain

n ur p 0.75

na

rp

2.00

Contoh 1 Tentukan gaya baut kritis pada sambungan

seperti tergambar.

16

07/05/2015

9

Menentukan komponen Px dan Py

Menentukan gaya geser yang dipikul oleh masing-masingbaut. Besar gaya adalah sama untuk setiap baut.

17

2 2

2 2

1 1 5022.36 ( )

5 51 22 2 100

44.72 ( )5 51 2

x

y

p p p kips arah

p p p kips arah

a) Analisis I: akibat P konsentris

22.362.795 ( )

8

44.725.590 ( )

8

xcx

ycy

pp kips arah

np

p kips arahn

Menentukan centroid sistem baut

Menentukan besarnya momen terhadap centroid

18

5.52.75

2(2)(5) (2)(8) (2)(1)

68

x in

y in

b) Analisis II: akibat M= P.e

44.72(12 2.75) 22.36(14 6) 480.7y x x yM p e p e kips in

Dari acuan baut kiri bawah:

Arah momen tersebut adalah searah jarum jam

07/05/2015

10

Menentukan gaya geser pada setiap baut akibat M

19

Rekap perhitungan untuk setiap baut:

Catatan: Arah pm pada masing-masing baut adalahtegak lurus terhadap garis yang menghubungkanantara centroid dengan baut dan mengikuti arahmomen M.

1 2

3 4

5 6

7 8

x y x2

y2

x2+y

2

in in in2

in2

in2 Besar Arah Besar Arah

1 ‐2.75 5 7.563 25 32.56 12.49 6.87 2 2.75 5 7.563 25 32.56 12.49 6.87 3 ‐2.75 2 7.563 4 11.56 4.99 6.87 4 2.75 2 7.563 4 11.56 4.99 6.87 5 ‐2.75 ‐1 7.563 1 8.563 2.50 6.87 6 2.75 ‐1 7.563 1 8.563 2.50 6.87 7 ‐2.75 ‐6 7.563 36 43.56 14.98 6.87 8 2.75 ‐6 7.563 36 43.56 14.98 6.87

192.5

pmx (kips) pmy (kips)Nomor

Baut

Total gaya geser pada setiap baut dihitung dari resultan gaya geser akibat Pyang bekerja pada centroid (P konsentris) dan gaya geser akibat M=P.e

20

b) Total Gaya Geser

Gaya geser kritis terjadi padabaut no 8 (kanan bawah) denganbesar gaya 21.71 kips.

Resultan p

(kips)

Besar Arah Besar Arah Besar Arah Besar Arah Besar Arah Besar Arah Besar

1 2.795 5.59 12.49 6.87 9.69 1.28 9.77

2 2.795 5.59 12.49 6.87 9.69 12.46 15.78

3 2.795 5.59 4.99 6.87 2.20 1.28 2.54

4 2.795 5.59 4.99 6.87 2.20 12.46 12.65

5 2.795 5.59 2.50 6.87 5.29 1.28 5.44

6 2.795 5.59 2.50 6.87 5.29 12.46 13.53

7 2.795 5.59 14.98 6.87 17.78 1.28 17.82

8 2.795 5.59 14.98 6.87 17.78 12.46 21.71

px (kips) py (kips)Nomor

Baut

pcx (kips) pcy (kips) pmx (kips) pmy (kips)

+

1 2

3 4

5 6

7 8

07/05/2015

11

Contoh 2 Tentukan apakah sambungan di bawah ini mampu

memikul gaya akibat beban seperti pada gambar. Bautyang digunakan adalah baut Group A dengan diameter 7/8 in dengan slip diizinkan untuk terjadi. Pelatmenggunakan mutu A36 sedangkan kolom menggunakanmutu A992. Lakukan analisis dengan menggunakanLRFD dan ASD.

21

Menentukan kekuatan geser baut

Menentukan kekuatan tumpu

22

27854 32.474n nv br F A kips

a) Kapasitas Geser

Karena nilai tFu dari kolom lebih kecil dari pelat, maka kekuatantumpu ditentukan oleh kekuatan tumpu kolom.

15162 1.531

2 2c e

hL L in

Untuk lubang ujung:

1.2 (1.2)(1.531)(0.455)(65) 54.34n c ur L tF kips

Batas atas:

2.4 (2.4)(7 / 8)(0.455)(65) 62.11 54.34n ur dtF kips kips

Gunakan rn = 54.34 kips

07/05/2015

12

23

153 2.06316cL s h in

Untuk lubang ujung:

1.2 (1.2)(2.063)(0.455)(65) 73.22n c ur L tF kips

Batas atas:

2.4 (2.4)(7 / 8)(0.455)(65) 62.11 73.22n ur dtF kips kips

Gunakan rn = 62.11 kips

Menentukan kapasitas geser

Dari perhitungan kekuatan geser dan kekuatan tumpu di atas, dapatdilihat bahwa untuk seluruh lokasi baut, kekuatan geser lebih kecildibanding dengan kekuatan tumpu. Dengan demikian kekuatan geseryang menentukan kapasitas baut.

Jadi kapasitas geser rn = 32.47 kips

Menentukan komponen Px dan Py (gaya terfaktor)

Menentukan gaya geser yang dipikul oleh masing-masingbaut

24

0

1.2 1.6 (1.2)(9) (1.6)(27) 54 ( )

x

y

p

p D L kips

b.1 Analisis I: akibat P konsentris

00

7

547.714 ( )

7

xcx

ycy

pp kips

np

p kipsn

b) Gaya Geser akibat Beban: LRFD

07/05/2015

13

Menentukan centroid sistem baut


25

3(3)1.286

7(2)(3) (2)(6) (1)(9)

3.8577

x in

y in

b.2 Analisis II: akibat M= P.e

54(6.714) 362.6y xM p e kips in

Dari acuan baut kiri bawah:



26


1

2 3

4 5

6 7

x y x2

y2

x2+y

2

in in in2

in2


1 ‐1.286 5.143 1.654 26.45 28.1 22.66 5.67 2 ‐1.286 2.143 1.654 4.592 6.246 9.44 5.67 3 1.714 2.143 2.938 4.592 7.53 9.44 7.55 4 ‐1.286 ‐0.857 1.654 0.734 2.388 3.78 5.67 5 1.714 ‐0.857 2.938 0.734 3.672 3.78 7.55 6 ‐1.286 ‐3.857 1.654 14.88 16.53 17.00 5.67 7 1.714 ‐3.857 2.938 14.88 17.81 17.00 7.55

82.29

Nomor

Baut

pmx (kips) pmy (kips)

07/05/2015

14

27

Gaya geser kritis terjadi padabaut no 7 (kanan bawah) dengan besar gaya 22.85 kips.+

Resultan p

(kips)


1 0 7.714 22.66 5.67 22.66 2.05 22.76

2 0 7.714 9.44 5.67 9.44 2.05 9.66

3 0 7.714 9.44 7.55 9.44 15.27 17.95

4 0 7.714 3.78 5.67 3.78 2.05 4.30

5 0 7.714 3.78 7.55 3.78 15.27 15.73

6 0 7.714 17.00 5.67 17.00 ‐2.05 17.12

7 0 7.714 17.00 7.55 17.00 15.27 22.85

px (kips) py (kips)Nomor

Baut

pcx (kips) pcy (kips) pmx (kips) pmy (kips)

1

2 3

4 5

6 7

b.3 Total Gaya Geser

Total gaya geser pada setiap baut dihitung dari resultan gaya geser akibatP yang bekerja pada centroid (P konsentris) dan gaya geser akibat M=P.e

Kekuatan geser desain

Gaya geser maksimum akibat beban

28

0.75(32.47) 24.4nr kips

c) Pemeriksaan kapasitas terhadap efek beban: LRFD

22.85up kips

Hasil pemeriksaan

n ur p ok

07/05/2015

15

Menentukan komponen Px dan Py

Menentukan gaya geser yang dipikul oleh masing-masingbaut

29

0

9 27 36 ( )

x

y

p

p D L kips

d.1 Analisis I: akibat P konsentris

00

7

365.143

7

xcx

ycy

pp kips

np

p kipsn

d) Gaya Geser akibat Beban: ASD


30

d.2 Analisis II: akibat M= P.e

36(6.714) 241.7y xM p e kips in


07/05/2015

16


31


1

2 3

4 5

6 7

x y x2

y2

x2+y

2

in in in2

in2


1 ‐1.286 5.143 1.654 26.45 28.1 15.11 3.78 2 ‐1.286 2.143 1.654 4.592 6.246 6.29 3.78 3 1.714 2.143 2.938 4.592 7.53 6.29 5.03 4 ‐1.286 ‐0.857 1.654 0.734 2.388 2.52 3.78 5 1.714 ‐0.857 2.938 0.734 3.672 2.52 5.03 6 ‐1.286 ‐3.857 1.654 14.88 16.53 11.33 3.78 7 1.714 ‐3.857 2.938 14.88 17.81 11.33 5.03

82.29

Nomor

Baut

pmx (kips) pmy (kips)

32

Gaya geser kritis terjadi padabaut no 7 (kanan bawah) dengan besar gaya 15.23 kips.+

1

2 3

4 5

6 7

d.3 Total Gaya Geser

Total gaya geser pada setiap baut dihitung dari resultan gaya geser akibatP yang bekerja pada centroid (P konsentris) dan gaya geser akibat M=P.e

Resultan p

(kips)


1 0 5.143 15.11 3.78 15.11 1.37 15.17

2 0 5.143 6.29 3.78 6.29 1.37 6.44

3 0 5.143 6.29 5.03 6.29 10.18 11.97

4 0 5.143 2.52 3.78 2.52 1.37 2.86

5 0 5.143 2.52 5.03 2.52 10.18 10.48

6 0 5.143 11.33 3.78 11.33 ‐1.37 11.41

7 0 5.143 11.33 5.03 11.33 10.18 15.23

Nomor

Baut

pcx (kips) pcy (kips) pmx (kips) pmy (kips) px (kips) py (kips)

07/05/2015

17

Kekuatan geser izin

Gaya geser maksimum akibat beban

33

32.4716.24

2nr kips

e) Pemeriksaan kapasitas terhadap efek beban: ASD

15.23ap kips

Hasil pemeriksaan

na

rp ok

34

Sambungan Baut Eksentris: Geser + Tarik

Contoh ilustrasi:

Akibat P konsentris, penampang baut mengalami geser, sedangkan akibat M=P.e penampang baut mengalamitarik atau tekan (yang ditinjau hanya tarik)

Efek Beban

Gaya ekivalen padasistem baut

07/05/2015

18

Analisis I: Perhitungan gaya yang dipikuloleh baut akibat beban konsentris

- Memberi efek geser pada penampang baut

- Setiap baut akan memikul gaya geser yang sama besar:

P = gaya konsentris pada sistem sambungan

pc = gaya konsentris pada setiap baut

n = jumlah baut dalam sistem sambungan

35

c

Pp

n

Pada kasus dimana P membentuk sudut terhadapsistem sumbu x dan y, maka P diuraikan menjadikomponen Px dan Py. Selanjutnya dihitung:

P = gaya konsentris pada sistem sambunganpcx = komponen gaya konsentris pada setiap baut dalam

sumbu xpcy = komponen gaya konsentris pada setiap baut dalam

sumbu yn = jumlah baut dalam sistem sambungan

36

xcx

Pp

n

ycy

Pp

n

P

Px

Py

07/05/2015

19

Analisis II: Perhitungan gaya yang dipikuloleh baut akibat momen : M= P.e- Memberikan efek tarik atau tekan pada penampang

baut (tergantung arah M dan posisi baut). Yang dihitung hanya efek tarik.

Untuk menentukan besarnya gaya tarik yang dipikul olehbaut, tinjau system baut berikut yang memikul M:

37

Garis Netraln1rt

n1rt

n1 = jumlah bautpada seratatas/bawahgaris netral

rt = gaya tarikyang dipikuloleh masing-masing baut

Gaya tarik n1rt yang terjadi pada serat atas danbawah garis netral akan menimbulkan momen kopelsebesar:

Telah diketahui bahwa M = P.e, dengan demikian:

38

1 tM n r d

Gaya tarik yang dipikul olehsebuah baut akibat beban P eksentris

1 tn r d Pe

1t

Per

n d

07/05/2015

20

Sambungan Eksentris Baut: Geser + Tarik

Kapasitas geserDihitung seperti pada pembahasan baut sederhana yang memikul geser, yang mencakup:◦ Kekuatan tumpu◦ Kekuatan geser baut◦ Kekuatan slip (untuk baut mutu tinggi dimana slip tidak

diijinkan terjadi)

Akan diperoleh kapasitas geser sebuah baut, rn

Kapasitas

Kapasitas tarik

Kapasitas tarik sebuah baut dengan keberadaan gaya geserdihitung dengan persamaan:

dimana:

F’nt = tegangan tarik baut dengan keberadaan gaya geser

Ab = luas penampang baut

'nt nt br F A

07/05/2015

21

Tegangan tarik baut dengan keberadaan gaya geser F’nt

dihitung dengan persamaan:

◦ LRFD:

◦ ASD:

' 1.3 ntnt nt rv nt

nv

FF F f F

F

0.75

' 1.3 ntnt nt rv nt

nv

FF F f F

F

2.00

dimana:

Fnt = tegangan tarik nominal baut tanpa keberadaan

gaya geser (tergantung mutu baut)

Fnv = tegangan geser nominal baut tanpa keberadaan

gaya tarik (tergantung mutu baut)

frv = tegangan geser yang terjadi akibat beban,

yang dihitung dari:

pc = gaya geser akibat beban = P/n

crv

b

pf

A

07/05/2015

22

Nilai Fnt dan Fnv dari baut:

Jenis BautKuat Tarik,

Fnt

Kuat Geser,Fnv

ksi MPa ksi MPa

A307 45 310 27 188

Grup A (A325)

tidak ada thread pada bidang geser

90 620 68 457

thread pada bidang geser

90 620 54 372

Grup B (A490)

tidak ada thread pada bidang geser

113 780 84 572

thread pada bidang geser

113 780 68 457

Sambungan Eksentris Baut: Geser + TarikDilakukan pemeriksaan terhadap masing-masing kondisi: geser dan tarik.

LRFD◦ Geser

dimana rn adalah kapasitas geser sebuah baut, dan pu adalah gayageser maksimum yang dipikul oleh baut akibat beban P konsentrisultimate dari kombinasi beban dengan penerapan faktor beban.◦ Tarik

dimana rnt adalah kapasitas tarik sebuah baut dengan keberadaangaya geser, dan rtu adalah gaya tarik maksimum yang dipikul olehbaut akibat beban M=Pe ultimate dari kombinasi beban denganpenerapan faktor beban.

Kriteria Desain

n ur p 0.75

nt tur r 0.75

07/05/2015

23

ASD◦ Geser

dimana rn adalah kapasitas geser sebuah baut, dan pa adalah gayageser maksimum yang dipikul oleh baut akibat beban P konsentrisdari kombinasi beban layan.

◦ Tarik

dimana rnt adalah kapasitas tarik sebuah baut dengan keberadaangaya geser, dan rta adalah gaya tarik maksimum yang dipikul olehbaut akibat beban M=Pe dari kombinasi beban layan.

na

rp

2.00

ntta

rr

2.00

Contoh 3 Periksa apakah sambungan baut antara kolom dan profil

tee dalam gambar di bawah ini memenuhi syarat ASD dan LRFD. Baut yang digunakan berdiameter ¾ in mutuA325 dengan thread di bidang geser. Slip pada bautdiizinkan. Mutu material baja yang digunakan adalahA992.

46

07/05/2015

24

47

I. Pemeriksaan Dengan LRFDI.1 Perhitungan Efek Beban

Perhitungan komponen Px dan Py (gaya terfaktor)

Perhitungan gaya geser yang dipikul oleh masing-masing baut

0

1.2 1.6 (1.2)(20) (1.6)(40) 88 ( )

x

uy

p

p D L kips

I.1.a. Analisis I: akibat P konsentris, menimbulkan gaya geser

00

8

8811 ( )

8

uxcux

uycuy

pp kips

np

p kipsn

Penentuan posisi garis netral dan lengan kopel

48

3 3 6d in

Dari acuan system baut berikut, diketahui bahwa garis netral beradapada 4.5 in dari baut bawah. Lengan kopel dapat dihitung dari jarakantara centroid baut-baut yang ada di atas dan di bawah garis netral.

Dari gambar di atas, dapat dihitung lengan kopel:

I.1.b. Analisis II: akibat M= Pe, menimbulkan gaya tarik

Centroid baut-baut di atas garis netral

Centroid baut-baut di bawah garis netral

Lengan kopel

07/05/2015

25

Perhitungan momen yang terjadi akibat beban eksentris

49

88 2.75 242uy uyM P e kips in

Perhitungan gaya tarik yang dipikul oleh setiap baut

1

24210.08

4 6uy

tu

Mr kips

n d

I.2 Perhitungan Kapasitas

Perhitungan kekuatan geser baut

2

1 30.75 54 17.9

4 4n nv br F A kips

I.2.a Kapasitas geser

50

Perhitungan kekuatan tumpu pelat

49.2nr kips

Dari perbandingan antara tebal flange dari profil kolomdan tebal flange dari profil tee yang digunakan, diketahuibahwa tebal flange kolom lebih kecil sehingga perhitungankekuatan tumpu pelat dilakukan pada flange kolom.Catatan: mutu material yang dipakai untuk keduanya sama.

Untuk posisi baut dalam:

Lakukan perhitungan seperti pada pembahasan bautsederhana dengan persamaan:

akan diperoleh:

Untuk posisi baut tepi: 27.7nr kips

1.2 2.4n c u ur l tF dtF

07/05/2015

26

51

Perhitungan kekuatan geser yang menentukan

17.9nr kips

Berdasarkan perhitungan kekuatan geser baut dankekuatan tumpu pelat, diperoleh bahwa kekuatanyang menentukan untuk seluruh baut adalah kekuatangeser baut. Dengan demikian didapat besar kapasitasbaut:

Perhitungan kapasitas tegangan tarik denganadanya gaya geser

I.2.b Kapasitas Tarik dengan Keberadaan Gaya Geser

' 1.3 ntnt nt rv nt

nv

FF F f F

F

dimana: Fnt = 90 ksi dan Fnv = 54 ksi (berdasarkan mutubaut yang digunakan)

52

2

1124.9

1 34 4

cuyrv

b

pf ksi

A

Tegangan geser akibat beban,

' 901.3 90 24.9 61.67 90

0.75 54ntF ksi ksi

Jadi kapasitas tegangan tarik dengan adanya gaya geser,

yang menentukan

Perhitungan kekuatan tarik dengan adanya gayageser

2

' 1 30.75 61.67 20.4

4 4nt nt br F A kips

07/05/2015

27

53

I.3 Pemeriksaan dengan LRFD

Efek beban:

I.3.a Pemeriksaan geser

Kapasitas: 17.9nr kips

11cuyp kips

Jadi diperoleh n cuyr p

Efek beban:

I.3.b Pemeriksaan tarik

Kapasitas:

Jadi diperoleh

20.4ntr kips

10.08tur kips

nt tur r

Ok

Ok

54

II. Pemeriksaan Dengan ASDII. 1 Perhitungan Efek Beban

Perhitungan komponen Px dan Py (gaya terfaktor)

Perhitungan gaya geser yang dipikul oleh masing-masing baut

0

20 40 60 ( )

x

ay

p

p D L kips

II.1.a. Analisis I: akibat P konsentris, menimbulkan gaya geser

00

8

607.5 ( )

8

axcax

aycay

pp kips

np

p kipsn

07/05/2015

28

Penentuan posisi garis netral dan lengan kopel

55

3 3 6d in

Dari acuan system baut berikut, diketahui bahwa garis netral beradapada 4.5 in dari baut bawah. Lengan kopel dapat dihitung dari jarakantara centroid baut-baut yang ada di atas dan di bawah garis netral.

Dari gambar di atas, dapat dihitung lengan kopel:

II.1.b. Analisis II: akibat M= Pe, menimbulkan gaya tarik

Centroid baut-baut di atas garis netral

Centroid baut-baut di bawah garis netral

Lengan kopel

Perhitungan momen yang terjadi akibat beban eksentris

56

60 2.75 165ay ayM P e kips in

Perhitungan gaya tarik yang dipikul oleh setiap baut

1

1656.875

4 6ay

ta

Mr kips

n d

II. 2 Perhitungan Kapasitas

Perhitungan kekuatan geser baut

254 1 311.9

2.00 4 4n nv br F A

kips

II.2.a Kapasitas geser

07/05/2015

29

57

Perhitungan kekuatan tumpu pelat

32.8nr kips

Dari perbandingan antara tebal flange dari profil kolomdan tebal flange dari profil tee yang digunakan, diketahuibahwa tebal flange kolom lebih kecil sehingga perhitungankekuatan tumpu pelat dilakukan pada flange kolom.Catatan: mutu material yang dipakai untuk keduanya sama.

Untuk posisi baut dalam:

Lakukan perhitungan seperti pada pembahasan bautsederhana dengan persamaan:

akan diperoleh:

Untuk posisi baut tepi: 18.4nr kips

1.2 2.4n c u ur l tF dtF

58

Perhitungan kekuatan geser yang menentukan

Berdasarkan perhitungan kekuatan geser baut dankekuatan tumpu pelat, diperoleh bahwa kekuatanyang menentukan untuk seluruh baut adalah kekuatangeser baut. Dengan demikian didapat besar kapasitasbaut:

Perhitungan kapasitas tegangan tarik denganadanya gaya geser

II.2.b Kapasitas Tarik dengan Keberadaan Gaya Geser

' 1.3 ntnt nt rv nt

nv

FF F f F

F

dimana: Fnt = 90 ksi dan Fnv = 54 ksi (berdasarkan mutubaut yang digunakan)

11.9nr kips

07/05/2015

30

59

2

7.516.98

1 34 4

cayrv

b

pf ksi

A

Tegangan geser akibat beban,

' 2.00 901.3 90 16.98 60.4 90

54ntF ksi ksi

Jadi kapasitas tegangan tarik dengan adanya gaya geser,

yang menentukan

Perhitungan kekuatan tarik dengan adanya gayageser

2' 60.4 1 313.3

2.00 4 4nt nt br F A

kips

60

II. 3 Pemeriksaan dengan ASD

Efek beban:

II.3.a Pemeriksaan geser

Kapasitas: 11.9nr kips

7.5cayp kips

Jadi diperoleh ncay

rp

Ok

Efek beban:

II.3.b Pemeriksaan tarik

Kapasitas:

Jadi diperoleh:

13.3ntrkips

6.875tar kips

ntta

rr

Ok

Slide Kuliah Sambungan Eksentris

Documents

Transcript of Slide Kuliah Sambungan Eksentris