FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

Transkripsi

1 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG Luas Penampang Efektif Pada batang tarik sering kali dijumpai luas penampang netto tidak bisa bekerja secara efektif, hal ini terjadi karena efek Shear Leg (Daerah yang mengalami tegangan tarik relatif kecil) seperti terlihat pada gambar berikut. 1

2 Faktor Reduksi U Untuk mereduksi efek shear leg tersebut maka luas penampang netto harus dikalikan dengan faktor reduksi U dengan : x U = L Untuk sambungan baut : A =...10 e UA n Sebagai ilustrasi faktor reduksi U lihat gambar berikut: Ringkasan Faktor Reduksi U Atau dengan sederhana dapat ditulis : U = 0.90 profil W, M, S bf d Dengan > ⅔. U = 0.85 profil W, M, S bf Dengan < ⅔. d U = 0.75 profil dengan sambungan.

3 Contoh 3 Tentukan luas total bersih efektif untuk batang tarik ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Penyelesaian Contoh 3 A n = A g A lubang = 5.75 ½(⅝ +⅛) x lubang = 5.00 in Karena hanya satu elemen (satu kaki) dari sambungan yang dihubungkan, luas bersih total harus direduksi. Dari tabel pada manual bagian 1, jarak dari pusat ke permukaan bagian paling luar dari kaki penampang 6 x 6 x ½ adalah `x` = 1.68 in Panjang dari sambungan adalah : L = = 6 inch 1.68 U = 1 - = 1 ( ) = 0.70 < 0.9..(OK) 6 A e = UA n = 0.70(5.00) = 3.60 in Gambar Soal 3

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 dan mempunyai lebih dari baut pada arah pembebanan, faktor reduksi U bisa diambil sebesar 0.85 dan A e = UA n = 0.85(5.00) = 4.5 in Kedua nilai U tersebut bisa dipergunakan, tetapi nilai yang didapat dari rumus AISC B3- lebih akurat. Bagaimanapun, nilai rata-rata U lebih berguna selama design awal, ketika luas aktual tidak diketahui. Pengaruh Lubang Baut Tak Segaris 4

5 Luas Netto Untuk menghitung luas netto : A n = A g s t Σd t...11 h + Σ 4g atau jika yang dihitung adalah lebar plat : W n = W g Σd h s + Σ 4g...1 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 in Garis abde : W n = 16 (1.15) = in Garis abcde : (3) 4(5) W n = 16 3(1.15) + Untuk kondisi kedua : A n = tw n = 0.75(13.5) = in = 13.5 in 5

6 Contoh 5 Cari kuat tarik rencana dari siku pada gambar di bawah. Digunakan baja A36 dengan diameter baut ⅞ in. Penyelesaian Contoh 5 Perhitungan lebar bersih : W g = ½ = 13.5 in Diameter efektif lubang = ⅞ + ⅛ = 1 in Garis abdf : W n = 13.5 (1) = 11.5 in Garis abceg : W n = (1) + (1.5) 4(.5) = in 1 Karena 10 dari beban telah diteruskan dari plat oleh yang tercepat pada d, maka garis keruntuhan potensial harus 9 bisa menahan hanya dari beban. 10 Selain itu, lebar bersih dari in seharusnya dikalikan dengan 10 untuk mendapatkan lebar bersih yang bisa 9 dibandingkan dengan garis tersebut yang bisa menahan beban penuh. 10 Gunakan W n = 10.73( ) = 11.9 in. 9 Gambar Soal 6

7 P e n y e l e s a i a n C o n t o h 5 Garis abcdeg : g cd = = 4.75 in (1.5) (1.5) (1.5) W n = (1) = in 4(.5) 4(4.75) 4(3) Kontrol pada kasus terakhir : A n = t(w n ) = 0.5(10.03) = in Karena kedua kaki dari siku terhubung maka : A e = A n = in Kekuatan design yang berdasarkan pada keretakan : t P n = 0.75F u A e = 0.75(58)(5.015) = 18 kips Kekuatan design yang berdasarkan pada leleh : t P n = 0.90F y A g = 0.90(36)(6.75) = 19 kips jawaban : kontrol retak ; kekuatan design = 18 kips Ilustrasi Batang Tarik Pada Rangka Atap 7

8 Contoh 6 Batang tarik dengan panjang 5 ft 9 inch harus menahan beban mati aktual 18 kips dan beban hidup aktual 5 kips. Pilihlah batang dengan profil rectangular cross. Gunakan baja A36 dan asumsikan sambungan segaris dengan diameter baut 7/8 inch. P u = 1, D + 1,6 L = 1, (18) + 1,6 (5) = 104,8 kips Pu 104,8 Diperlukan A g = 0,9F = = 3,35 inch y 0,9(36) Diperlukan A e = = =,409 inch Jika A e = A n untuk batang ini, hubungan luas kotor untuk luas bersih yang dibutuhkan adalah : A g = A n + A lubang 7 1 =,409 + ( + ) t =,409 + t 8 8 Penyelesaian Contoh 6 coba t = 1 inch A g =, (1) = 3,409 inch Jika 3,409 > 3,35, luas kotor yang dibutuhkan sebesar 3,409 inch,dan W g = A g 3,409 = =3,409 inch t 1 Bulatkan sampai mendekati 1/8 inch, coba profil a1x3 ½. Kontrol rasio kelangsingan : 3 3,5(1) I min = = 0,917 inch 4 1 A = 1 (3,5) = 3,5 inch Jika I = A r, I min 0,917 r min = = = 0,887 inch A 3,5 L 5,75(1) Maksimum = = 39 < 300 (OK) r 0,887 Gunakan batang 3 ½ x 1 inch 8

9 Contoh 7 Rencanakan batang tarik dengan sudut kaki yang tidak sama dengan panjang 15 ft yang digunakan untuk menahan beban mati layanan sebesar 35 kips dan beban hidup layanan sebesar 70 kips. Gunakan baja A36. Sambungan seperti pada gambar 3.0. Beban terfaktor : P u = 1, D +1,6 L = 1, (35)+1,6 (70) = 154 kips Pu 154 A g perlu = = = 4,753 inc Φ F 0,90(36) t y P 154 u A e perlu = = = 3,540 inc Φ F 0,75(58) t u Penyelesaian Contoh 7 Kalau nilai rata-rata U dari rumus yang digunakan A A n perlu = e perlu 3,540 = = 4,165 inch U 0, 85 Radius girasi seharusnya tidak melampaui : L (1) = = 0,600 inch. 300 Luas bersih yang diperlukan dapat direduksi sampai luas kotor yang diperlukan asalkan : A n = A g a ( 7 )t = Ag 1,75 t Hubungan antara luas kotor yang diperlukan A g perlu = A n perlu +1,75 t = 4,165 +1,75 t Luas kotor minimum yang bisa diterima selain 4, ,75 t atau 4,753, yang mana luasnya lebih besar Gambar Soal 9

10 S T O P C U Next Week 10