Ir. Wiryanto Dewobroto, MT Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan

Ir. Wiryanto Dewobroto, MT Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan http://wiryanto.wordpress.com

Title

: Sambungan Geser Pelat Tunggal dengan Baut M16 mutu A325

Halaman 1 dari 6

Sub-title

: Tebal pelat t = 5 mm

Tanggal : 27 February 2007

Keterangan : ANSI/AISC 360-05: Specification for Structural Steel Buildings , March 9, 2005

P

50

50

P

50

Spesifikasi Bahan : Baja karbon A36 E (modulus elastisitas) = 200 000 MPa Fy tegangan leleh minimum 36 ksi ≈ 250 MPa Fu tegangan tarik 58-80 ksi (mean 69 ksi) ≈ 475 MPa

5

50 18 50

16

M16 A325M

HTB (High Tension Bolts) A325 or A325M Bolts (TABLE J3.2) Tegangan geser nominal sambungan tumpu, Fnv = 330 MPa (ulir di bidang geser) Diameter baut = 16 mm Diameter lubang = 18 mm (standard)

50

P

P

Gambar 1. Konfigurasi Sambungan Pelat Tunggal SAMBUNGAN TUMPU Kekuatan PELAT

Ø18 100

P

41

50

50

P

50

*** Kekuatan Tumpu sekitar Lubang Baut *** Tinjau bagian pelat tepi : Rn = 1.5Lc tFu ≤ 3.0dtFu deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan ..........................(J3-6b) Rn = 1.5* 41*5* 475 ≤ 3.0 *16 *5* 475 Rn = 146062.5 ≤ 114000 Î ∴ Rn = 114 kN Jadi kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu Pu = φ Rn = 0.75*114 = 85.5 kN

*** Kekuatan Tarik *** Ag = 100 *5 = 500 mm 2 : leleh Æ Pu = φ Ag Fy ..................................................................................................... (D2-1)

Pu = φ Ag Fy = 0.9 *500 * 250 /1000 = 112.5 kN (kekuatan pelat utuh ≈ 100%) An = 500 − 18*5 = 410 mm 2 ; Ae = An : fraktur Æ Pu = φ Ae Fu ........................................................................... (D2-2) Pu = φ An Fu = 0.75* 410 * 475 /1000 = 146 kN

Jadi kekuatan pelat ditentukan oleh kekuatan tumpu plat yaitu Pu = 85.5 kN (76% kekuatan pelat utuh)


Title


Halaman 2 dari 6

Sub-title




Kekuatan BAUT

Kuat geser pada baut (satu sisi) adalah: Pu = φ nAb Fv ................................................................................................................................................. (J3-1 ) Pu = 0.75*1*

(

1 4

π 162 ) * 330 /1000

Pu = 49.8 kN

SAMBUNGAN FRIKSI dengan BAUT MUTU TINGGI (SLIP-CRITICAL) Rn = μ Du hscTb N s .......................................................................................................................................... (J3-4)

dimana

μ = rata-rata koefisien slip permukaan, diambil μ = 0.35 untuk permukaan Class A (unpainted clean mill scale steel surfaces or surfaces with Class A coatings on blast-cleaned steel and hot-dipped galvanized and roughened surfaces) Du = 1.13 adalah faktor pengali yang mewakili rasio rata-rata tegangan pretension baut yang terpasang dan nilai minimum yang ditetapkan hsc = 1.0 faktor lubang dianggap sebagai lubang standard Nc = jumlah bidang slip , Nc = 1 (satu sisi) Tb = minimum fastener tension , Tb = 91 kN ≈ minimum 0.70 kali kuat tarik baut (Tabel J3.1M)

Rn = 0.35*1.13*1* 91*1 = 36 kN Pu = φ Rn = 0.85* 36 = 30.6 kN

NOTE: Design loads are used for either design method and all connections must be checked for strength as bearing-type connections.

Rangkuman

Rangkuman perhitungan sambungan menurut ANSI/AISC 360-05 1 2 3

Komponen yang dievaluasi Pelat Baut HTB HTB - Full Pretensioning

Pu maks(kN) 85.5 49.8 30.6

Efisiensi sambungan (76% pelat utuh) (44% pelat utuh) (27% pelat utuh)

Keterangan

Applicable

Sambungan Tumpu

ya

Sambungan Friksi

ya

∴ kekuatan sambungan ditentukan oleh kekuatan geser baut yaitu 49.8 kN.

Kesimpulan

1.

2. 3.

Sambungan friksi akibat full-pretensioning dapat dihasilkan sampai P maks = 30.6 kN. Sistem sambungan tersebut sangat baik untuk mengantisipasi struktur dengan beban bergerak yang rawan fatig, juga untuk mendapatkan kinerja sistem sambungan yang kaku (tidak mengalami slip). Jika diberi beban lebih besar dari beban slip-kritis maka terjadi slip (deformasi) , selanjutnya sistem sambungan masih mampu menerima beban sampai P maks = 49.8 kN. Kekuatannya ditentukan oleh parameter baut. Efisiensi pemakaian baut HTB : 100%


Title


Halaman 3 dari 6

Sub-title




P

50

40

70

P

40

Spesifikasi Bahan : Baja karbon A36 E (modulus elastisitas) = 200 000 MPa Fy tegangan leleh minimum 36 ksi ≈ 250 MPa Fu tegangan tarik 58-80 ksi (mean 69 ksi) ≈ 475 MPa

5

50 18 50

2M16 A325M

50

150

16

HTB (High Tension Bolts) A325 or A325M Bolts (TABLE J3.2) Tegangan geser nominal sambungan tumpu, Fnv = 330 MPa (ulir ada pada bidang geser sambungan). Diameter baut = 16 mm Diameter lubang = 18 mm (standard)

P

P SAMBUNGAN TUMPU Kekuatan PELAT Ø18 41 Ø18

P

P 41 50

50

50

*** Kekuatan Tumpu sekitar Lubang Baut Tinjau bagian pelat tepi : Rn = 1.5Lc tFu ≤ 3.0dtFu deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan ..........................(J3-6b) Rn = 1.5* 41*5* 475 ≤ 3.0 *16 *5* 475 Rn = 146062.5 ≤ 114000 Î ∴ nRn = 2 *114 = 228 kN Jadi kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu Pu = φ nRn = 0.75* 228 = 171 kN *** Kekuatan Tarik Ag = 150 *5 = 750 mm 2 : leleh Æ Pu = φ Ag Fy ..................................................................................................... (D2-1) Pu = φ Ag Fy = 0.9 *750 * 250 /1000 = 168.75 kN (kekuatan pelat utuh ≈ 100%)

An = 750 − 18*5* 2 = 570 mm 2 ; Ae = An : fraktur Æ Pu = φ Ae Fu ...................................................................... (D2-2) Pu = φ Ae Fu = 0.75*570 * 475 /1000 = 203.1 kN Jadi lubang baut tidak mengurangi kekuatan pelat yaitu Pu = 168.75 kN ≈ 100% kekuatan pelat utuh


Title


Halaman 4 dari 6

Sub-title




Kekuatan BAUT

Kuat geser pada buat (satu sisi) adalah: Pu = φ nAb Fv ................................................................................................................................................. (J3-1 ) Pu = 0.75* 2 *

(

1 4

π 162 ) * 330 /1000

Pu = 99.6 kN

SAMBUNGAN FRIKSI dengan BAUT MUTU TINGGI (SLIP-CRITICAL) Rn = μ Du hscTb N s .......................................................................................................................................... (J3-4)

dimana

μ = rata-rata koefisien slip pada permukaan, diambil μ = 0.35 for Class A surfaces (unpainted clean mill scale steel surfaces or surfaces with Class A coatings on blast-cleaned steel and hot-dipped galvanized and roughened surfaces) Du = 1.13 adalah faktor pengali yang mewakili rasio rata-rata tegangan pretension baut yang terpasang dan nilai minimum yang ditetapkan hsc = 1.0 faktor lubang dianggap sebagai lubang standard Nc = jumlah bidang slip , Nc = 1 (satu sisi) Tb = minimum fastener tension , Tb = 91 kN ≈ 0.70 times the minimum tensile strength of bolts (Tabel J3.1M)

Rn = 0.35*1.13*1* 91*1 = 36 kN Pu = nφ Rn = 2 * 0.85* 36 = 61.2 kN

Rangkuman



Pu maks(kN) 168.75 99.6 61.2


Keterangan

Applicable

Sambungan Tumpu

ya

Sambungan Friksi

ya

∴ kekuatan sambungan ditentukan oleh kekuatan geser baut yaitu 99.6 kN (jika slip diijinkan) atau 61.2 kN jika baut Full Pretensioning tanpa slip.

Kesimpulan

1.

2. 3.



Title


Halaman 5 dari 6

Sub-title




P

50

50

P

50

Spesifikasi Bahan : Baja karbon A36 E (modulus elastisitas) = 200 000 Mpa Fy tegangan leleh minimum 36 ksi ≈ 250 MPa Fu tegangan tarik 58-80 ksi (mean 69 ksi) ≈ 475 MPa

5

50 18

M16 A325M

70

10 18

50

HTB (High Tension Bolts) A325 or A325M Bolts (TABLE J3.2) Tegangan geser nominal sambungan tumpu, Fnv = 330 MPa (ulir ada pada bidang geser sambungan). Diameter baut = 16 mm Diameter lubang = 18 mm (standard)

16

16

M16 A325M 5

50

P

P SAMBUNGAN TUMPU Kekuatan PELAT

Ø18 100

P

52

50

50

70

41

P

50

*** Kekuatan Tumpu sekitar Lubang Baut Rn = 1.5Lc tFu ≤ 3.0dtFu deformasi yang timbul pada lubang baut tidak menjadi permasalahan................................(J3-6b) Tinjau bagian pelat tepi : Rn = 1.5* 41*5* 475 ≤ 3.0 *16 *5* 475 Rn = 146062.5 ≤ 114000 Î ∴ Rn1 = 114 kN Tinjau bagian pelat tengah : Rn = 1.5*52 *5* 475 ≤ 3.0 *16 *5* 475 Rn = 185250 ≤ 114000 Î ∴ Rn 2 = 114 kN

Jadi kekuatan ijin pelat terhadap bahaya tumpu Pu = φ nRn = 0.75* 2 *114 = 171 kN


Title


Halaman 6 dari 6

Sub-title




*** Kekuatan Tarik Ag = 150 *5 = 750 mm 2 : leleh Æ Pu = φ Ag Fy ..................................................................................................... (D2-1) Pu = φ Ag Fy = 0.9 *750 * 250 /1000 = 168.75 kN (kekuatan pelat utuh ≈ 100%) An = 750 − 18*5 = 660 mm 2 ; Ae = An : fraktur Æ Pu = φ Ae Fu ........................................................................... (D2-2) Pu = φ Ae Fu = 0.75* 660 * 475 /1000 = 235.1 kN

Jadi lubang baut tidak mengurangi kekuatan pelat yaitu Pu = 168.75 kN ≈ 100% kekuatan pelat utuh

Kekuatan BAUT

Kuat geser pada buat (satu sisi) adalah: Pu = φ nAb Fv ................................................................................................................................................. (J3-1 ) Pu = 0.75* 2 *

(

1 4

π 162 ) * 330 /1000

Pu = 99.6 kN

SAMBUNGAN FRIKSI dengan BAUT MUTU TINGGI (SLIP-CRITICAL) Rn = μ Du hscTb N s .......................................................................................................................................... (J3-4) Rn = 0.35*1.13*1* 91*1 = 36 kN Pu = nφ Rn = 2 * 0.85* 36 = 61.2 kN

Rangkuman



Pu maks(kN) 168.75 99.6 61.2


Keterangan

Applicable

Sambungan Tumpu

ya

Sambungan Friksi

ya

∴ kekuatan sambungan ditentukan oleh kekuatan geser baut yaitu 99.6 kN (jika slip diijinkan) atau 61.2 kN jika sambungan dengan baut Full Pretensioning tanpa slip.

Kesimpulan

1.

2. 3.


Ir. Wiryanto Dewobroto, MT Jurusan Teknik Sipil, Universitas Pelita Harapan

Recommend Documents