download

Matakuliah
Tahun
Versi
: S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
: 2007
:0
Sambungan
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 Keling
Cara 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
S1
S2
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
bidang geser
S1
1/2 P
S2
1/2 P
S3
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
1
 d2
4
1
1
 beririsan kembar : P  2 x  d 2   d 2
4
2
P  beban yang diizinkan
 beririsan tunggal : P 
d   paku keling
keruntuhan tumpu
P  S d  tu
P  beban yang diizinkan
d   paku keling
S  tebal pelat yang disambung
 tu  2 untuk S1  2 d
1,6  untuk 1,5 d  S1  2 d
Menentukan Kekuatan Dukung Paku Keling
untuk sambungan irisan tunggal
1 2

P
d
4
P  S d  tu
diambil harga yang terkecil
untuk sambungan irisan kembar
1
P   d2
4
diambil harga yang terkecil
P  S d  tu
bila bekerja gaya geser dan gaya aksial
 i   2  1,56  2  
 i  tegangan ideal
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 kuat
Selidikilah apakah paku keling yang dipasang cukup kuat
Selidikilah apakah pelat penyambung bawah cukup kuat
Jawab :
Menyelidiki kekutan batang   90.90.9
Ditinjau setengah bagian sebagai berikut :
9
90-4,5=85,5
90
2,54 cm
2.09cm
90
20,9cm
2,54 cm
85,5
I
II
85,5-20,9 =
64,6
85,5
26t
20,9
171
41,6
20,9
85,5
64,4
I
40
II
80
80
80
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 +
40 2 x 9
 1539 - 360  86,12
4 x 41,8
 1265 mm
2
 12,65 cm
2
Aneto efektif = 12,65 cm2
0,85 Agross = 0,85x 1539 = 1208 mm2 = 13,08 cm2 >
12,65 cm2 (OK)
N = tr x An.e.ef. = 1600 x 0,75 x 12,65 cm2 = 151,80 kg
Untuk 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
2,57 cm
3,07 cm
10
3,07 cm
105
110
II
I
105-25,7 =
73,9
105
40t
51,4
25,7
210
25,7
40
105
80
80
105-25,7 =
79,3
80
II
I
Pot - : An = 210 x 10 – 20 x 10 = 2100
– 200 = 1900mm2
2
40 x10
= 19 cm2
Pot -: An = 2100 - 2 x 20 x 10 + 4 x 51,4
= 2100 – 400 + 77,82 = 1777,8 mm2
= 17,78 cm2
Ane.ef = 17,78 cm2
tr x An.ef = 1600 x 0,75 x 17,78 = 21336 kg = 21,336 t
Untuk baja  setangkup   110.110.10
N  2 x 21,336 t  42,67 t  40 t (OK)
Cek syarat An.ef
  90.90.9
: 0,85 x 15,39 = 13,08 cm2
An.ef = 12,65 12,65 cm2
An.ef >85%
Abruto(OK)
 110.110.10 : 0,85 x 2100 = 1785 mm2
An.ef<85%
= 17,85 cm2
Abruto(OK)
An.ef = 17,78
Menyelidiki paku keling  20 mm pada batang   90.90.9
13t
13t
l1
40t
l2
sisa
beban
40 - 13
= 27t
M2 = 13 x l2 = 13 x 3.07
= 39,9 lt cm
13t
13t
M1 = 13 x l1 = 13 x 2,54 = 33,02t cm
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
1
 d2 
2
1
  x 2 2 x 0,8 x 1600
2
 8046 kg
P
P  d
 1 x 2 x 2 x 1600
 6400kg
Dipakai
P
= 6400 kg
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   2  1,5  2  
• Gaya aksial pada paku keling adalah sebagai berikut :
Bagian
bawah
40
1
x V1  V1
120
3
1
M  V1 x 240  V1 x 80  24 v1  2,67 V1
3
 26,67 V1  t cm
V2 
80
80
80
v1
80
80
40
v2
40
33020
M1  33020  V1 
 1238 kg
26,67
V2
V1
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
13000
 1625 kg.
8
Pada paku keling yang paling berbahaya terjadi tegangan
ideal sebagai berikut :
 i   2  1,56  2   2
1238
1238
2
 1


394
kg
/
cm
/ 4  d 2 3,143
1625
1625
2
 1


517
kg
/
cm
/ 4  d 2 3,143
 i  394 2  1,56 x 517 2
 756 kg / cm 2  1600 kg / cm 2 (OK)
Jadi 4 paku keling  20 pada kaki tegak dan 8 paku keling
 20 pada kaki mendatar pada batang   90.90.9 adalah
cukup kuat.
Meyelidiki kekuatan paku keling  20 mm pada batang
  110.110.10
Pada 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
P  1/ 2  22 x 0,8 x 1600  8064 kg
P  1 x 2 x 2 x 1600
 6400 kg
P  6400 kg
Ada 5 paku keling maka gaya yang dipikul oleh ke 5 pada
keling sebesar :
5 x 6400 = 32000 kg > 27000 (27 t) (OK).
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
1300
 1625 kg
gaya geser sebesar
8
gaya aksial yang diterima oleh paku keling adalah sebagai
berikut :
80
80
40
v2
40
V2
V1
Sudah dihitung di depan
M = 26,67 V1
M2 = 39910 kg cm
M = M2

26,67 V1 = 39910
V1
1496
1496
  1

2
/2  d
3,143
 476 kg / cm 2
 
1625
1625

1
/2  d2
3,143
 517 kg / cm 2
 802
kg
cm
2
 1600
kg
cm 2
(OK)
39910
 1496 kg
26,67
c). Menyelidiki kekuatan pelat penyambung
bawah
190
190
230
13t
20 mm
40
80
80
320
80
40
Ditinjau A pada Pot - :
230  190 40

 20 mm
2
2
x
40
x 4

   x  1mm  0,1 cm
20 320 2 8
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.
13000
 tr 
 713 kg cm 2  0,75 x 1600
18,24
 1200 kg cm 2 (ok)
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 ].
t
t
1/2 d
t
1/2 d
t
Matakuliah
Tahun
Versi
: S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
: 2007
:0
Sambungan Baut
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
Sambungan Baut 1 penampang
t1
S diambil terkecil dari t1 dan t2
t2
Baut
Profil baja
Sambungan Baut 2 penampang
t1
t2
t1
S diambil terkecil dari 2 t1 atau t2
Sambungan Baut 4 penampang
t1
t2
t2
t2
t1
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
Akibat M
y
s1
Px
1
s
s1
s
L
s
2
s1
Px
e
3
s
x
M = L.e
Akibat L
Dipikul 3 baut (arah y)
Py = L/3
P = P X 2 P Y 2
P = gaya yang bekerja
pada 1 baut
P < N baut  OK
Matakuliah
Tahun
Versi
: S0094/Teori dan Pelaksanaan Struktur Baja
: 2007
:0
Sambungan Baut
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
Contoh gambar kepala baut
4.6
merk
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

Download Report