NAMA ANGGOTA KELOMPOK 1:

Transkripsi

1 MATERI TUGAS : SAMBUNGAN BAUT PADA KONSTRUKSI BAJA OLEH NAMA ANGGOTA : RIZAL FEBRI K. ( ) ESMU PRAMONO ( ) RISKA M.( ) FAJRI TRIADI ( ) SANDI H.S.A.P ( ) GUSTI DENI S. ( ) SITI HAMIDAH ( ) ANDRE DWI P. ( ) NO. - 4

2 2 Hitunglah beban kerja layan yang dapat dipikul oleh komponen struktur tarik berikut ini, jika baut yang digunakan adalah baut mutu tinggi A325 berdiameter ¾ dengan ulir di luar bidang geser, sedangkan mutu pelat baja adalah BJ 37. Diketahui pula bahwa perbandingan beban hidup dan beban mati 3 (L/D = 3) t = 0 mm Gambar P.6. DIKETAHUI : Batang mutu tinggi A325 berukuran 0 mm x 60 mm berdiameter 3 4 " Dengan Ulir diluar bidang geser r = 0,5 Digunakan BJ 37 f y = 240 MPa f u = 370 MPa Perbandingan antara beban hidup dan beban mati adalah 3, atau L D = 3 DITANYAKAN : Beban Kerja Layan yang dapat dipikul oleh komponen struktur tarik

3 t = 0 mm t = 0 mm PENYELESAIAN SOAL 6. Menganalisa kondisi tahanan tarik rencana : Luas Kotor, A g = (0 mm). (60 mm) Luas Kotor, A g = 600 mm 2 Lebar Lubang berdiameter 3 4 " dikonversikan menjadi mm yaitu = 9,05 mm (kalkulator atau aplikasi konversi pada komputer) A n = A g n. d. t A n = 600 (2)(9,05 + 3,2)(0) A n = 55 mm 2 Max. A n = 0,85A g = 0,85 (600) = 360 mm 2 A e = A n = 55 mm 2 Kondisi Leleh T n =. A g. f y T n = 0.9. (600). (240) T n = N T n = 34, 56 ton Kondisi Fraktur T n =. A e. f u T n = (55). (370) T n = 32052,5 N

4 4 T n = 32, 05 ton Menganalisa kondisi tahanan baut : Kondisi Geser. R n =. 0,5. f u b. m. A b = 0,75. (0,5). (825). (). ( 4. π. 9,052 ). R n = 8,82 ton/baut Kondisi Tumpu. R n =. 2,4. d b. t p. f u p = 0,75. (2,4). (9,05). (0). (370). R n = 2,96 ton/baut Tahanan geser menentukan, sehingga tahanan untuk 4 baut :. T n = 4 8,82 = 35, 28 ton Dari baut, beban maksimal yang mampu dipikul adalah 35, 28 ton, sedangkan pada plat (Leleh dan Fraktur) adalah 34, 56 ton dan 32, 05 ton, sehingga beban yang digunakan adalah 32,05 ton. Menentukan jumlah beban kerja yang dapat dipikul struktur tsb :. T n T u 32,05,2D +,6L L D = 3 L = 3D 32,05,2D +,6(3D) 32,05,2D + 4,8D 32,05 6D 6D 32,05 D 32,05 6 D 5,34 ton, sehingga L 3. 5,34 = 6,02 ton Jadi, beban kerja layan yang mampu dipikul oleh komponen struktur tarik tersebut adalah D + L = 5, , 02 = 2, 36 ton

5 5 Dua buah pelat setebal 20 mm disambung dengan suatu pelat sambung setebal 0 mm seperti tampak dalam gambar. Baut yang diapakai sebagai alat pengencang adalah baut A325 berdiameter 5/8 dengan ulir di luar bidang geser. Mutu pelat baja adalah BJ 37. Hitunglah tahanan tarik rencana yang diperbolehkan bekerja pada komponen struktur tersebut! mm t = 0 mm DIKETAHUI : Gambar P.6.2 Suatu plat sambung setebal 0 mm x 40 mm dengan baut A325 berdiameter 5 8 " Dengan Ulir diluar bidang geser r = 0,5 Digunakan BJ 37 f y = 240 MPa f u = 370 MPa DITANYAKAN : Tahanan tarik rencana yang diperbolehkan bekerja pada komponen struktur tsb. PENYELESAIAN SOAL 6.2

6 6 Menganalisa kondisi tahanan tarik rencana : Bidang sambung dari potongan berikut terdiri dari dua (2) bidang geser dengan asumsi bahwa yang menentukan adalah plat dengan tebal terkecil yaitu = 0 mm t = 0 mm 20 mm Luas Kotor, A g = (0 mm). (40 mm) Luas Kotor, A g = 400 mm 2 Lebar Lubang berdiameter 5 8 " dikonversikan menjadi mm yaitu = 5,875 mm (kalkulator atau aplikasi konversi pada komputer) A n = A g n. d. t A n = 400 (2)(5, ,2)(0) A n = 08,5 mm 2 Max. A n = 0,85A g = 0,85 (400) = 90 mm 2 A e = A n = 08,5 mm 2 Kondisi Leleh T n =. A g. f y T n = 0.9. (400). (240) T n = N T n = 30, 24 ton Kondisi Fraktur

7 7 T n =. A e. f u T n = (08,5). (370) T n = ,75 N T n = 28, 26 ton Menganalisa kondisi tahanan baut : Kondisi Geser. R n =. 0,5. f u b. m. A b = 0,75. (0,5). (825). (2). ( 4. π. 5,8752 ). R n = 2,24 ton/baut Kondisi Tumpu. R n =. 2,4. d b. t p. f u b = 0,75. (2,4). (5,875). (0). (370). R n = 0,57 ton/baut Kondisi Tarik. R n =. 0,75. f b u. A b = 0,75. (0,75). (825). (0). ( 4. π. 5,8752 ). R n = 9,8 ton/baut Tahanan tarik menentukan, sehingga tahanan untuk 4 baut :. T n = 4 9,8 = 36, 72 ton. R n R n. R n 28,26 OK! Berdasarkan analisa yang sudah dilakukan maka tahanan tarik fraktur yang menentukan yaitu gaya sebesar 28, 26 ton

8 8 Tentukan jumlah baut yang diperlukan untuk menahan gaya tarik sekuat profil seperti tampak dalam gambar, untuk beberapa tipe sambungan sebagai berikut : Kasus Mutu baja baut Tipe Sambungan A BJ 37 ¾ A 325 Ulir di luar bidang geser B BJ 37 ¾ A 325 Sambungan tanpa slip C BJ 37 7/8 A 325 Ulir di dalam bidang geser D BJ 37 7/8 A 325 Sambungan tanpa slip t = 2 mm T T DIKETAHUI : Gambar P.6.3 Diatas (gambar dan soal ) DITANYAKAN : Jumlah baut sesuai dengan beberapa kondisi diatas! Periksa Plat Ag = 9,2 cm = 920 mm 2 ( dilihat dalam tabel ) An = Ag - n. d b. t p An = (9,05 + 3,2). 0 = 475,6 mm 2 Max. An = 0,85. Ag = ,85 = 632 mm 2 Ae = An = 475,6 mm 2

9 9 Kondisi Leleh. Rn =. fy. Ag = 0, = N = 4,47 ton Kondisi Fraktur. R n =. fu. Ae = 0, ,6 = N = 40,95 ton Jadi jumlah baut dihitung berdasarkan gaya = 40,95 ton KASUS (A) Perencanaan baut ( tinjau tahanan baut ) (diameter baut(3/4 = 9,05mm dan tipe sambungan ulir di luar bidang geser ) Kondisi Geser Kondisi Tumpu. Rn =. 0,5. fu p. M. Ab = 0,75. 0, ( ¼. π. 9,05 2 ) = 76268,55 N/baut = 7,63 ton. Rn =. 2,4. db. tp. fu p = 0,75. 2,4. 9, = N/baut = 2,69 ton/baut Tahapan tumpu yang menentukan : Σ baut diperlukan = 40,95 = 3,23 baut = 4 baut 2,69,5 db =,5. 9,05 = 28,575 mm = 30mm 3 db = 3. 9,05 = 57,5 mm = 60 mm

10 Cek keruntuhan geser blok Anv = 2 [90,5(9,05 + 3,2)]0 = 32,5 mm 2 Ant = 2 [30 0,5(9,05 + 3,2)]0 = 377,5 mm 2 0,6. fn. Anv = 0, ,5 = 2545 N = 25,4 ton fu. Ant = ,5 = N = 3,97 ton Karena 0, 6. fu. Anv > Fu. Ant. Rbs = ( 0,6. fu. Anv + fy. Agt ) = 0,75 ( 0, , ) = 29656,25 N = 29,66 ton KASUS (B) Sambungan tanpa slip Vd =. Vn Vd =,3.. μ. m. proof load Vd =,3. 0,70. 0, Vd = 456,80 Mpa KASUS (C) Perencanaan baut (tinjauan baut) (diameter baut(7/8 =22,225mm dan tipe sambungan ulir di dalam bidang geser ) Kondisi Geser (. Rn) =. 0,4. fu b. m. Ab = 0,75. 0, ( 4. π. 22,2252 ) = 9936,86 N/baut = 9,9 ton/baut Kondisi Tumpu (. Rn)

11 =. 2,4. db. tp. fu p = 0,75. 2,4. 22, = 4808,5 N/baut = 4,80 ton/baut Tahanan tumpu menentukan! Σ baut yang diperlukan = 40,95 = 2,27 = 4 baut 4,80,5 db =,5. 22,225 = 33,34 mm = 35 mm 3 db = 3. 22,225 = 66,68 mm = 70 mm Cek keruntuhan geser balok Anv = 2 [05,5 (22, ,2)]0 = 668,63 mm 2 Ant = 2 [35 0,5 (22, ,2)]0 = 222,88 mm 2 0,6. fu. Anv = 0, , 63 = 48435,86 N = 4,84 ton Fu. Ant = ,88 = 82465,8 N = 8,25 ton Karena 0,6. fu. Anv > Fu. Ant. Rbs = ( 0,6. fu. Anv + fy. Agt ) = 0,75 ( 0, , ) = ,90 N = 23,73 ton KASUS (D) Sambungan tanpa slip Vd =. Vn Vd =,3.. μ. m. Proof load Vd =,3. 0,70. 0, Vd = 456, 80 MPa

12 2 Sebuah batang tarik dari siku tunggal (BJ 37) digunakan untuk menahan gaya tarik yang terdiri dari 40 kn beban mati dan 20 kn beban hidup. Asumsikan tebal pelat sambung adalah 2 mm. Jika digunakan baut A325 berdiameter ½ dengan ulir di luar bidang geser, hitunglah jumlah baut yang dibutuhkan! DIKETAHUI : Sebuah batang tarik dari siku tunggal N D = 40 kn N L = 20 kn dengan baut A325 berdiameter 2 " Dengan Ulir diluar bidang geser r = 0,5 Digunakan BJ 37 f y = 240 MPa f u = 370 MPa DITANYAKAN : Jumlah baut yang dibutuhkan! PENYELESAIAN SOAL mm 20 L Menghitung beban tarik terfaktor T u

13 3 T u =.2D +.6L T u =.2(40) +.6(20) T u = T u = 240 kn T u = 24 ton Menghitung perencanaan plat dengan analisa batang tarik A g = 2750 mm 2 berdasarkan Tabel Profil Baja A n = A g n. d. t An = (2,7 + 3,2)2 A n = = 2368,4 mm 2 Max. A n = 0,85A g = 0,85 (2750) = 2337,5 mm 2 A e = A n = 2337,5 mm 2 Kondisi Leleh T n =. A g. f y T n = 0.9. (2750). (240) T n = N T n = 59, 4 ton Kondisi Fraktur T n =. A e. f u T n = (2337,5). (370) T n = ,25 N T n = 64, 87 ton. T n T u 59,4 24 OK! Menganalisa kondisi tahanan baut : Kondisi Geser. R n =. 0,5. f u b. m. A b = 0,75. (0,5). (825). (2). ( 4. π. 2,72 ). R n = 3,92 ton/baut Kondisi Tumpu

14 4. R n =. 2,4. d b. t p. f u b = 0,75. (2,4). (2,7). (2). (370). R n = 0,5 ton/baut Perencanaan Baut :. T n = 4 9,8 = 36, 72 ton Σ baut yang diperoleh 24 = = 6,2 8 baut 3,92,5 db = 9, 05 mm = 20 mm 3 db = 38, mm = 40 mm mm 20 Profil Keruntuhan Geser Blok : A nv = 2 (40 3,5 (2,7 + 3,2). 2 = 2024,4 A nt = 2 (30 0,5 (2,7 + 3,2). 2 = 289,2 0,6. f u. A nv = 0, ,4 = 44,94 ton f u. A nt = ,2 = 0,7 ton Karena 0,6. f u. A nv > f u. A nt maka kondisi geser tarik leleh menentukan : R bs = (0,6. f u. A nv + f y. A gt ) = 0,75(0, , ) = 42,35 ton Syarat :

15 5 R bs T u 42,35 24 OK!!