SAMBUNGAN DALAM STRUKTUR BAJA

Transkripsi

1 SAMBUNGAN DALAM STRUKTUR BAJA Sambungan di dalam struktur baja merupakan bagian yang tidak mungkin diabaikan begitu saja, karena kegagalan pada sambungan dapat mengakibatkan kegagalan struktur secara keseluruhan. Sambungan diperlukan apabila: 1. Panjang batang standar tidak cukup. Sambungan yang dibuat untuk menyalurkan gaya dari bagian yang satu ke bagian yang lainnya, misal sambungan antara balok dan tiang 3. Sambungan pada struktur rangka batang, dimana batang-batang penyusun selain membentuk kesetimbangan pada satu titik kumpul, umumnya diperlukan pelat simpul sebagai media penyambung 4. Sambungan yang sengaja dibuat untuk membentuk sendi gerber 5. Untuk membentuk batang tersusun 6. Pada tempat dimana terdapat perubahan dimensi penampang lintang batang akiat perubahan besarnya gaya. Syarat syarat sambungan yang harus diperhatikan: 1. Harus kuat, aman tetapi cukup hemathemat. Di tempat yang mudah terlihat, dan sambungan seyogyanya dibuat seindah mungkinmungkin 3. Mudah dikerjakan, baik pada saatspabrikasi maupun pemasanganya di lapanganlapangan 4. Karena kekakuan sambungan dari paku keling, baut dan las berbeda, maka pada satu titik kumpul sambungan sebaiknya dihindari penggunaan alat penyambung yang berbedabedabeda Dari ketiga cara penyambungan, paku keling, las, dan baut, penyambungan dengan las adalah yang paling kaku. Dan sambungan dengan paku keling lebih kaku dibandingkan dengan sambungan baut.

2 Paku keling (rivet) adalah salah satu alat penyambung atau profil baja, selain baut dalam las. Paku keling terdiri dari sebuah baja yang pendek yang mudah ditempa dan berbentuk mangkuk setengah bulatan. Pada saat paku keling dalam keadaan plastis, paku keling dipukul dengan palu sehingga akan terbentuk sebuah kepala lagi pada sisi yang lainnya. Dan biasanya, paku keling akan mengembang sehingga mengisi seluruh lubang. Penggunaan paku keling sebagai alat penyambung lebih kaku bila dibandingkan dengan penggunaan baut. Paku keling memiliki bentuk seperti berikut : d = diameter paku keling ( mm ) S = Jumlah tebal baja yang disambung Gambar 1. Bentuk Umum Paku Keling Disyaratkan S 4d. Jika melebihi 4d, maka pada saat dikeling akan terjadi batang Jockey Pet ( pelengkungan batang paku keling akibat pengelingan ). Pada umumnya paku keling yang dipakai pada struktur baja adalah paku keling yang dipasang di bengkel dan paku keling yang dipasang di lapangan. Sebagaimana telah dijelaskan pada pendahuluan, paku keling terdiri secara sederhana dari sebuah baja yang pendek, mudah ditempa dan berbentuk mangkuk setengah bulatan. Tetapi bisa juga kepala paku keling tersebut berbentuk bonggolan. Pada saat paku keling berada dalam keadaan plastis, paku keling dipukul dengan palu sehingga akan terbentuk sebuah kepala lagi pada sisi yang lainnya, dan paku keling tersebut mengembang serta mengisi seluruh lubang. Selama proses penempaan, sebuah alat bucking di tempatkan dibawah kepala paku keling di sisi belakang sambungan, untuk memegang paku keling supaya tidak bergerak dan berfungsi sebagai landasan. Setelah ditempa, paku keling kemudian menjadi angin dingin dan pendek, proses pemendekkan ini akan memberikan tekanan pada pelat-pelat yang disambung.

3 Didalam perhitungan, prinsip sambungan dengan menggunakan paku keling sama saja dengan prinsip sambungan dengan menggunakan baut. Yang membedakannya hanyalah tegangan izin. Untuk mengetahui tegangan izinnya dapat dilihat PPBBI pasal 8.3. ayat (1). Kecuali kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik yang diizinkan sama dengan kombinasi tegangan geser dan tegangan tarik pada sambungan baut, yaitu : σ = σ +1,56τ σ Hal ini didasarkan kepada pendapat Gunawan dan Margaret (1991) yang menyatakan bahwa pada PPBBI rumus tersebut ditulis salah. Besarnya tegangan gizi dalam menghitung kekuatan paku keling adalah : τ = 0,8 σ Tegangan geser yang diizinkan : σ tr = 0,8 σ Tegangan tarik yang diizinkan : Tegangan tumpuan yang diizinkan : σ tr = σ untuk S1 > d σ tr = 1,6 σ untuk1,5 d S1 d Dimana : S1 = Jarak dari paku keling yang paling luar ke tepi bagian yang disambung D = Diameter pake keling. σ = Tegangan dasar menurut tabel 1 (pasal.), kecuali untuk tumpuan menggunakan tegangan dasar bahan yang disambung. Menurut bentuk kepalanya, paku keling dibedakan 3 (tiga) macam : a. Paku keling kepala mungkum / utuh d = diameter paku keling ( mm ) D = 1,6 1,8 d H = 0,6 0,7 d h = 0,4 0,6 d Gambar. Paku keling kepala mungkum / utuh d = diameter paku keling ( mm ) D = 1,6 d H = 0,4 0,6 d b. Paku keling kepala setengah terbenam

4 d = diameter paku keling ( mm ) D = 1,6 1,8 d H = 0,6 0,8 d Gambar 3. Paku keling kepala kepala setengah terbenam c. Paku keling kepala terbenam Gambar 4. Paku keling kepala kepala terbenam Paku keling untuk konstruksi baja terdapat beberapa macam ukuran diameter yaitu : Ø 11 mm, Ø 14 mm, Ø17 mm, Ø 0 mm, Ø 3 mm, Ø 6 mm, Ø 9 mm, dan Ø 3 mm. Simbol-Simbol ( Tanda Gambar ) Lubang Paku Keling : Paku keling dengan Kepala Setengah Terbenam : Paku keling dengan Kepala Terbenam :

5 KETENTUAN PENEMPATAN PAKU KELING / BAUT PADA SAMBUNGAN BAJA Ketentuan Umum: Secara umum penempatan paku keling / baut pada sambungan konstruksi baja dipasang dengan jarak-jarak sebagai berikut : Syarat Keamanan Sambungan : tebal pelat penyambung ( t +t ) tebal baja batang utama ( t ) t t u = Jarak ujung = d 3d c = Jarak tepi = 1,5d 3d s = Jarak antar pk/baut = 3d 7d ( atau maksimum 14 t ) Khusus untuk batang tekan s = 3d 4,5d ( maks 9 t ) Ketentuan Khusus Penempatan Paku Keling /Baut Pada Baja Profil : a) Pada Profil Baja Siku ( L )

6 b) Pada Profil Baja INP b = Lebar baja siku t = tebal baja siku w = Jarak as lubang paku keling/baut d = diameter yang diijinkan c) Pada Profil Baja Kanal

7 d) Pada Profil Baja DIN / DIE / DIR / DIL Ketentuan banyaknya paku keling / baut dalam satu deret : Menurut penelitian di laboratorium untuk pemasangan satu deret paku keling yang menahan gaya normal ( tarik / tekan ) dimana deretan paku keling berada pada garis gerja gaya, ternyata untuk satu deret yang terdiri 5 buah paku keling masing-masing paku menahan gaya relatif sama. Jadi gaya normal yang harus ditahan dibagi sama rata oleh kelima paku keling tersebut. Namun jika banyaknya paku keling dalam satu deret lebih dari 5 buah maka masingmasing paku keling menahan gaya yang besarnya mulai tidak sama rata. Oleh karena itu jika dalam perhitungan paku keling / baut dalam konstruksi sambungan ketemunya memerlukan lebih dari 5 buah paku/baut, maka harus dipasang dalam susunan deret atau lebih.

8

9

10

11

12 Contoh Perhitungan : Diketahui suatu sambungan seperti tergambar, gaya yang bekerja = 5 ton dan diameter pake keling = 0 mm. Lebar pelat = 300 mm, dan tebal pelat = 1 mm dan 16 mm. Mutu baja BJ 37. Ditanya: 1. Hitung Besarnya Tegangan yang timbul. Periksa Tegangan yang timbul terhadap tegangan izin 3. Hitunglah besarnya gaya yang dapat didukung sambungan tersebut. Jawab : 1) Besarnya tegangan yang timbul a. Tegangan tarik : σ = P / Fn Fn = Fbr t (d + 0,1 mm) 3 lubang = (30 x 1,6) 1,6 (,0 + 0,1) 3 = 37,9 cm Maka σ = P / Fn = 5000 kg / 37,9 cm = 659,8 kg/cm b. Tegangan Geser : τ = P / nfs Fs = (1/4 π d ) = (1/4 x 3,14 x,0 ) = 6,8 cm

13 Maka : τ = P / nfs = x 6,8 = 136,96 kg / cm c. Tegangan tumpu :σ = P / nftp Ftp = d x t =,0 cm x 1,6 cm = 3,0

14 σ tp = P / nftp = 500 kg / 3 x 3,0 cm = 604,16 kg / cm

15 ) Periksa terhadap tegangan yang dizinkan a. Tegangan tarik : σ trk < 0,8σ 659, 8 kg/cm < 0,8 x 1600 kg/cm ternyata 659,8 kg/cm < 180 kg/cm b. Tegangan geser : τ < 0,8 σ 136,96 kg/cm > 0,8 x 1600 kg/cm ternyata 136,96 kg/cm > 180 kg/cm c. Tegangan tumpu : σ tp = σ 604, 16 kg/cm > x 1600 kg/cm ternyata 604, 16 kg/cm > 300 kg/cm Kalau anda perhatikan, tegangan izin inilah yang membedakan baut dengan paku keling 3) Besarnya gaya yang dapat didukung sambungan adalah : 1 Gaya Tarik : Ptrk = Fn x 0,8σ = 37,9 cm x 0,8 x 1600 kg/cm = 48537,6 kg = 48,537 ton Gaya geser : Pgr = n x Fs x 0,6σ = 3 x 6,8 cm x 0,8 x 1600 kg/cm = 4115, kg = 4,115ton 3 Kekuatan tumpu : Ptp = n x Ftp xσ tp = 3 x 3, cm x 300 kg/cm = 3070 kg = 30,70 ton

16