chapter ii 4

61
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Umum Baja cold-formed atau cold-rolled (canai dingin) atau light-gage atau baja ringan adalah komponen struktur baja dari lembaran atau pelat baja dengan proses pengerjaan dingin. Potongan penampang, konfigurasi, proses manufaktur dan fabrikasi cold-formed steel berbeda dengan baja konvensional. Pada produksi cold-formed steel, baja dibentuk sedemikian rupa dalam suhu ruangan dengan menggunakan bending brakes, press brake, dan roll-forming machines. Baja canai dingin semakin populer digunakan sebagai alternatif pengganti kayu dan secara intensif dipakai pada bangunan rendah tidak-bertingkat (low-rise building). Riset tentang baja cold-formed untuk bangunan dimulai oleh Prof. George Winter dari Universitas Cornell mulai tahun 1939. Berdasarkan riset-riset beliau maka dapat dilahirkan edisi pertama tentang “Light Gauge Steel Design Manual” tahun 1949 atas dukungan AISI (American Iron and Steel Institute). Sejak dikeluarkan peraturan tersebut atau lebih dari lima dekade ini, maka pemakaian material baja canai dingin semakin berkembang untuk konstruksi bangunan, mulai struktur sekunder sampai struktur utama, misalnya untuk balok lantai, rangka atap dan dinding pada bangunan industri, komersial maupun rumah tinggal. Universitas Sumatera Utara

Upload: darliz-ovil

Post on 01-Dec-2015

42 views

Category:

Documents


5 download

DESCRIPTION

o

TRANSCRIPT

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Umum

Baja cold-formed atau cold-rolled (canai dingin) atau light-gage atau baja

ringan adalah komponen struktur baja dari lembaran atau pelat baja dengan proses

pengerjaan dingin. Potongan penampang, konfigurasi, proses manufaktur dan

fabrikasi cold-formed steel berbeda dengan baja konvensional. Pada produksi

cold-formed steel, baja dibentuk sedemikian rupa dalam suhu ruangan dengan

menggunakan bending brakes, press brake, dan roll-forming machines. Baja canai

dingin semakin populer digunakan sebagai alternatif pengganti kayu dan secara

intensif dipakai pada bangunan rendah tidak-bertingkat (low-rise building).

Riset tentang baja cold-formed untuk bangunan dimulai oleh Prof. George

Winter dari Universitas Cornell mulai tahun 1939. Berdasarkan riset-riset beliau

maka dapat dilahirkan edisi pertama tentang “Light Gauge Steel Design Manual”

tahun 1949 atas dukungan AISI (American Iron and Steel Institute). Sejak

dikeluarkan peraturan tersebut atau lebih dari lima dekade ini, maka pemakaian

material baja canai dingin semakin berkembang untuk konstruksi bangunan, mulai

struktur sekunder sampai struktur utama, misalnya untuk balok lantai, rangka atap

dan dinding pada bangunan industri, komersial maupun rumah tinggal.

Universitas Sumatera Utara

Bahkan untuk kategori struktur dinding-tipis (thin-walled structures) dapat

lebih luas lagi pemakaiannya; seperti box-girder jembatan, anjungan kapal (ship

hulls) dan badan pesawat terbang. Dapat juga untuk pekerjaan infrastruktur

sebagai elemen struktur yang ditanam di tanah seperti tangki, pipa dan saluran

(culvert). Ide dari struktur dengan baja canai dingin adalah mendapatkan kekuatan

maksimum dari material seminimum mungkin.

Kenyataannya di lapangan, pemakaian baja canai dingin bila digabungkan

dengan strategi perencanaan yang inovatif dan tepat dapat diwujudkan untuk

berbagai keperluan, mulai dari rak penyimpan sampai bangunan hanggar raksasa

untuk pesawat Boeing 747.

Sebagai kelompok yang sama dalam sistem struktur dinding tipis maka baja

cold-formed mempunyai kekhususan dalam perencanaannya yaitu pengaruh

bentuk geometri penampang sangat besar terhadap perilaku dan kekuatannya

dalam memikul beban. Adanya perubahan bentuk yang sedikit saja dari

penampangnya maka kekuatan elemen struktur tersebut akan berbeda sama sekali

termasuk juga perilaku tekuknya. Pemberian sedikit tekukan pada profil sehingga

menjadi penampang corrugated maka kinerjanya mengalami peningkatan yang

signifikan dibanding perilaku penampang pelat datar.

Kekhususan tersebut mengakibatkan proses perencanaannya relatif lebih

rumit dibanding proses perencanaan baja canai panas. Tetapi karena keuntungan

yang diberikan lebih besar, seperti misalnya (1) kemudahan fabrikasi, (2) rasio

Universitas Sumatera Utara

kuat/berat yang relatif tinggi dan (3) sesuai untuk berbagai aplikasi, maka

konstruksi baja canai dingin tetap populer. Di Inggris bahkan diberitakan industri

konstruksinya menghabiskan sekitar 300,000 ton komponen baja canai dingin

setiap tahunnya dan selanjutnya memperlihatkan pertumbuhan yang meningkat.

2.1.1 Desain Struktur

Desain struktur dapat didefinisikan sebagai suatu perpaduan ilmu

pengetahuan dan seni yang mengkombinasikan perasaan intuitif seorang

perencana berpengalaman mengenai perilaku struktur dengan didasari

pengetahuan yang mendalam mengenai prinsip-prinsip statika, dinamika,

mekanika bahan dan analisis struktur, untuk menghasilkan suatu struktur yang

aman dan ekonomis sehingga dapat berfungsi seperti yang diharapkan. (Salmon.

Johnson,1996)

Hal-hal ilmiah dan ilmu pengetahuan akan menolong perencana menemukan

dasar-dasar berpikir untuk mengambil keputusan, akan tetapi hal itu sering tidak

mencukupi untuk menentukan keputusan akhir. Disinilah perlunya intuisi seorang

perencana dalam mengambil keputusan akhir yang mungkin secara ilmiah sulit

untuk diuraikan.

Intuisi seorang perencana juga diperlukan pada saat proses desain struktur

berlangsung. Sehingga data-data keluaran hasil analisis struktur tidak diterima

begitu saja, terutama jika menggunakan keluaran dari suatu program analisis

Universitas Sumatera Utara

struktur dengan komputer, akan tetapi perlu ditambahkan pertimbangan perencana

(engineer review) sebelum data-data keluaran tersebut dikatakan layak untuk

digunakan. Dengan kata lain proses desain struktur bukanlah suatu proses kaku

yang hanya menjalankan prosedur perhitungan struktur dari awal hingga akhir,

akan tetapi lebih diharapkan menjadi suatu ajang pemunculan kreativitas

perencana dalam memadukan ilmu pengetahuan, seni dan intuisi untuk mencapai

suatu desain yang optimal, oleh karena itu pengetahuan perencana secara ilmu

pengetahuan harus ditunjang dengan pemahaman realisasi desain dilapangan

melalui pengalaman-pengalaman desain yang telah dilakukan maupun dari

sharing sesama perencana sehingga intuisi seorang perencana terasah dengan baik.

2.1.2 Peraturan Baja di berbagai Negara

Standar Nasional Indonesia SNI 03 – 1729 – 2002 “Tata Cara Perencanaan

Struktur Baja untuk Bangunan Gedung” merupakan standar perencanaan

konstruksi baja paling baru di Indonesia. Meskipun demikian, standar tersebut

belum memasukkan strategi perencanaan baja canai dingin dalam

pembahasannya, dan dikhususkan hanya untuk pemakaian baja canai panas saja.

Bagaimanapun juga, pemakaian baja canai dingin berbeda perlakuannya

dibanding baja canai panas (Wei-Wen Yui 2000), dan sudah banyak negara-

negara yang memahami hal tersebut yaitu dengan membuat peraturan perencanaan

yang berbeda antara baja canai panas dan dingin.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2 memperlihatkan masing-masing peraturan perencanaan struktur

baja untuk beberapa negara.

Tabel 2.1 Standar Perencanaan Baja di berbagai Negara

Catatan : judul yang dicantumkan mungkin sudah out-of dated dan sudah ada

versi barunya

2.1.3 Perbandingan Material Rangka Atap

Kelebihan Cold Formed Steel

1. Penggunaan lebih luas

Selain untuk konstruksi dapat digunakan pula untuk peralatan otomotif,

Universitas Sumatera Utara

furniture rumah, rak penyimpanan, peti dan fasilitas drainase.

2. Berat

Berat komponen Cold Formed Steel 35% sampai 50% lebih ringan

dibandingkan dengan kayu pada kekuatan yang sama yang berarti

penanganan dan transportasi lebih mudah.

3. Kekakuan dan kekuatan yang tinggi

Sebagai akibat cold formed process dimana tidak ada tegangan sisa yang

menyebabkan pengurangan kekuatan material, cold formed steel adalah

salah satu material dengan rasio kekuatan dan kekakuan terhadap berat yang

paling tinggi.

4. Pemasangan yang lebih mudah, cepat ,dan efisien

5. Material dengan dimensi yang stabil tahan perubahan bentuk karena suhu

ruang atau cuaca.

6. Material yang tahan lama.

Penggunaan lapisan galvanis menyebabkan material ini lebih tahan terhadap

korosi dibandingkan dengan baja biasa.

7. Material yang bersifat tidak membesarkan api (non-combustible) , sehingga

lebih tahan terhadap api.

8. Material dengan kemampuan terdaur ulang tinggi

Universitas Sumatera Utara

Kekurangan Cold Formed Steel

1. Ketebalan material yang terbatas menyebabkan material tidak dapat

digunakan untuk struktur yang memikul momen dan gaya tekan yang

sangat besar dikarenakan kemungkinan bahaya tekuk yang tinggi. Contoh

untuk struktur gedung maksimum enam lantai.

2. Tidak semua jenis sambungan dapat digunakan untuk material yang sangat

tipis.

3. Peraturan yang belum terlalu populer, untuk beberapa negara penggunaan

material cold formed steel masih merupakan hal yang baru.

4. Standar ukuran profil dari tiap produsen tidak selalu sama.

5. Jenis profil tunggal yang terbatas, sehingga untuk mendapatkan kekuatan

yang diharapkan banyak dilakukan profil gabungan.

Kelebihan Baja Konvensional

1. Tahan terhadap semua gaya termasuk kombinasinya sehingga dapat

digunakan untuk semua jenis struktur.

2. Profil tunggal yang beragam sehingga profil tunggal dapat digunakan untuk

struktur dengan pembebanan tinggi. Dapat digunakan juga untuk baja

tulangan.

3. Semua jenis sambungan untuk baja dapat digunakan pada baja

konvensional.

Universitas Sumatera Utara

4. Peraturan yang lebih umum dan standar profil yang sama sehingga lebih

mudah dalam perencanaan.

Kekurangan Baja Konvensional

1. Adanya pengaruh tegangan sisa yang menyebabkan penurunan kekuatan

material dikarenakan ketidakseragaman kecepatan pendinginan pada saat

pembentukan profil.

2. Tidak tersedianya material yang tipis sehingga untuk struktur-struktur

ringan cenderung menjadi boros.

3. Ketahanan terhadap korosi rendah.

4. Proses pengerjaan yang lebih sulit.

Kelebihan Kayu

1. Material ramah lingkungan dikarenakan dapat mengalami proses

pembusukan.

2. Mudah didapatkan karena tersedia di alam.

3. Memiliki nilai artistik yang tinggi

4. Merupakan material yang paling banyak diketahui dan digunakan oleh

masyarakat

Kekurangan Kayu

1. Kekuatan yang tidak seragam terhadap arah gaya dikarenakan termasuk

material anisotrop.

Universitas Sumatera Utara

2. Umur dan durabilitas material yang tidak lama dikarenakan ketahanan

terhadap perubahan cuaca dan rayap rendah.

3. Penggunaan terbatas untuk struktur ringan.

4. Mahal

2.1.4 Fenomena Khas Konstruksi Baja Canai Dingin

Penggunaan material baja yang tipis dan proses pengerjaan dingin

menghasilkan problem dalam perencanaannya yang berbeda dengan material baja

canai panas yang umumnya relatif lebih tebal. Uraian berikut menjelaskan

fenomena pada baja canai dingin yang perlu menjadi pertimbangan dalam desain,

sebagai berikut (Wei Wen Yu 2000) :

1. Tekuk Lokal dan Kekuatan Pasca Tekuk

Elemen struktur baja ringan umumnya mempunyai tebal yang relatif kecil

sehingga mudah mengalami tekuk lokal (setempat) akibat tegangan tekan

meskipun kondisi masih elastis (belum mencapai tegangan leleh). Tegangan

tekan tersebut dapat timbul akibat gaya tekan, momen, gaya geser atau

tumpu. Jadi tekuk lokal menjadi kriteria penting dalam perencanaan.

Meskipun demikian, hal yang menarik bahwa elemen baja ringan pada

kondisi tegangan tekuk teoritis belum tentu runtuh, dari hasil penelitian

diketahui bahwa elemen baja canai dingin tetap dapat memikul beban

setelah pasca tekuk. Penelitian Prof George Winter (Wei-Wen Yu 2000)

Universitas Sumatera Utara

menunjukkan bahwa balok ringan (rasio lebar / tebal ≅ 184) pada beban

tekuk teoritis 2.2 kN (100%) belum mengalami runtuh, dan keruntuhan baru

terjadi pada beban 15.4 kN (700%). Percobaannya lain, balok I dengan rasio

lebar / tebal ≅ 46 mencapai keruntuhan sebesar 350% dari beban teoritis

yang menyebabkan tekuk pada sayap bagian atas. Oleh sebab itu kekuatan

pasca tekuk dari elemen baja canai dingin perlu dipertimbangkan untuk hasil

perencanaan yang ekonomis.

Gambar 2.1. Tekuk Lokal pada Penampang Langsing (Bambach 2003)

Universitas Sumatera Utara

2. Kekakuan Torsi

Elemen struktur baja canai dingin umumnya langsing dan berupa

penampang terbuka (open section) sehingga mempunyai kekakuan torsi

berbanding lurus terhadap ketebalan (sebesar t3) sehingga kekuatannya

relatif kecil terhadap torsi. Kecuali itu bentuk profil C banyak dipakai pada

baja canai dingin yang mana shear-center nya berada di luar titik berat

(center of gravity) penampang. Kondisi tersebut menyebabkan tekuk lentur-

torsi menjadi faktor kritis dalam perencanaan kolom.

3. Pelat Pengaku (stiffner) pada Elemen Tekan sangat membantu

meningkatkan tahanan terhadap tekuk, bentuk yang dapat digunakan adalah

pengaku tepi (edge stiffener) dan pengaku di tengah (intermediate stiffener).

4. Sifat-sifat properti penampang yang bervariasi

Akibat adanya bagian yang berpengaku dan tidak berpengaku yang

mengakibatkan keseluruhan lebar penampang hanya akan efektif jika rasio

lebar/tebal kecil atau jika gaya tekan yang bekerja kecil. Tetapi karena rasio

lebar / tebal yang besar maka bagian penampang yang berpengaku akan

bekerja lebih efektif pada saat tekuk lokal telah terjadi. Sebagai hasilnya,

distribusi gaya tekan tidak seragam pada keseluruhan penampang. Untuk itu

maka properti penampang didasarkan pada luas efektif yang dikurangi.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.2. Konsep Lebar Efektif Penampang Cold-formed (Bambach 2003)

5. Sistem Sambungan

Pada sambungan baut, ketebalan bagian yang disambung relatif tipis pada

baja ringan dibanding baja biasa (hot-rolled). Baja cold-formed berbentuk

lembaran sheet atau strip mempunyai sebaran yang sempit antara tegangan

leleh (fy) dan kuat tariknya (fu), sehingga perilaku sambungan baut berbeda

antara baja cold-formed dan hot-rolled, khususnya pada kekuatan tumpu dan

tegangan tarik.

Universitas Sumatera Utara

6. Kekuatan Tumpu Ujung dari Baja Tipis

Tekuk pada badan (web crippling) menjadi masalah kritis pada baja cold-

formed dikarenakan (1) pemakaian pelat pengaku pada tumpuan atau lokasi

beban terpusat adalah tidak praktis pada konstruksi cold-formed, (2) rasio

tinggi / tebal dari bagian badan relatif besar dibanding profil hot-rolled. Itu

semua memerlukan kriteria khusus.

7. Batasan Ketebalan

Pada perencanaan baja cold-formed, faktor penting adalah rasio lebar/tebal

dari elemen tekan dan satuan tegangan yang digunakan, sedangkan

ketebalan pelat baja itu sendiri tidak menjadi permasalahan. Meskipun

demikian ketebalan pelat baja menentukan kemudahan material tersebut

dibentuk, tetapi itu tergantung pabriknya.

8. Perencanaan Plastis. Akibat dikategorikan sebagai penampang langsing

yang tidak memenuhi persyaratan perencanaan plastis (penampang kompak)

maka pada konstruksi cold-formed dianggap tidak dapat menghasilkan

mekanisme sendi plastis.

9. Pengaruh proses Pengerjaan Dingin (Cold Work of Forming). Telah

diketahui bahwa properti mekanik baja akan dipengaruhi proses pengerjaan

dingin (cold-formed). Maka peraturan yang mengkhususkan pada baja canai

dingin seperti AISI dapat memanfaatkan adanya penambahan tegangan leleh

tersebut.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.3. Properti Baja Akibat Proses Dingin

(Brockenbrough dan Merritt 1999).

2.1.5 Baja Struktural Cold Formed

2.1.5.1 Baja yang dapat dipakai

Untuk keperluan Tugas Akhir ini, struktur baja ringan yang akan dianalisis

didesain menurut Australian and New Zealand Standards. Peraturan ini memuat

standar spesifikasi baja yang memenuhi persyaratan untuk keperluan desain.

Peraturan dalam Standard Australia yang digunakan dalam tugas akhir ini

hanya berlaku pada penampang dengan ketebalan tidak melebihi 25 mm.

Ketentuan – ketentuan desain dalam peraturan tersebut dikembangkan menurut

Universitas Sumatera Utara

eksperimen terhadap elemen struktur yang diberi beban statis. Peraturan ini tidak

mengakomodasi ketahanan struktur terhadap api dan fatigue.

Karakteristik material yang penting untuk desain cold-formed steel adalah

tegangan leleh, kuat tarik, dan daktilitas. Daktilitas adalah kemampuan baja

menahan regangan plastis atau permanen sebelum mengalami fraktur.

Kemampuan ini cukup penting untuk keamanan struktural maupun proses

pembentukan penampang cold-formed steel. Kemampuan ini diukur dengan

penguluran baja sampai 50 mm satuan panjang. Rasio tegangan leleh dengan kuat

tarik juga merupakan karakteristik yang penting karena rasio ini adalah indikasi

adanya strain-hardening dan kemampuan material mendistribusikan tegangan.

Dalam daftar yang dibuat oleh Australian and New Zealand Standards, kuat

leleh tekan dari baja berkisar antara 200 sampai 550 MPa. Sedangkan kuat tarik

bervariasi antara 300 sampai 550 MPa. Penguluran yang terjadi paling tidak lebih

dari 8%. Terdapat pengecualian untuk Baja G550 dalam AS 1397 yang memiliki

kuat leleh tekan minimal 550 MPa dengan penguluran minimal sebesar 2% dalam

50 mm satuan panjang. Baja dengan daktilitas rendah ini memilki keterbatasan

dalam penggunaannya sebagai elemen struktural sehingga hanya diizinkan untuk

penampang baja dengan ketebalan tidak kurang dari 0.9 mm. Meskipun demikian,

baja tersebut dapat berfungsi dengan baik dalam aplikasi khusus sebagai elemen

struktural seperti dek, panel, dan rangka gedung.

Universitas Sumatera Utara

2.1.5.2 Peningkatan Kekuatan Baja, Pengaruh dari Cold-Forming

Sifat mekanik dari pelat tipis baja, strip, pelat atau batang seperti tegangan

leleh, kuat tarik, dan penguluran mungkin amat berbeda dengan sifat yang

ditunjukkan oleh penampang cold-formed steel.

Spesifikasi mekanis dari lembaran baja tipis, strip, pelat atau batang, seperti

tegangan leleh, kuat tarik, dan penguluran dapat berbeda dengan spesifikasi yang

ditampilkan oleh penampang cold-formed steel. Peningkatan kekuatan leleh dan

kuat tarik material dasar (virgin material) di lokasi penampang pada baja cold

formed berpenampang kanal dan joist (Karren dan Winter 1967) ditunjukkan oleh

gambar 2.4.

a. Channel section

Universitas Sumatera Utara

b. Joist chord

Gambar 2.4 Pengaruh cold-work terhadap spesifikasi mekanis penampang baja

cold formed (Wei Wen Yu 2000)

Pengaruh dari cold-work pada spesifikasi mekanis baja diteliti oleh Chajes,

Britvec, Winter, Karren, dan Uribe dari Cornell University. Dari penelitian ini,

disimpulkan bahwa penyebab utama perubahan spesifik mekanis tersebut adalah

strain-hardening dan strain ageing. Dalam gambar 2.5, kurva A memperlihatkan

kurva tegangan-regangan pada material dasar. Kurva B dihasilkan ketika beban

dihilangkan (unloading) pada saat baja melalui daerah strain-hardening. Kurva D

menunjukkan kurva tegangan-regangan jika baja dibebani kembali setelah terjadi

strain-ageing. Perlu diperhatikan bahwa titik leleh kurva C dan D lebih tinggi

daripada titik leleh material dasar dan daktilitas menurun setelah terjadi strain-

Universitas Sumatera Utara

hardening dan strain ageing.

Gambar 2.5 Pengaruh strain-hardening dan strain-ageing terhadap spesifikasi

mekanis tegangan-regangan (Wei Wen Yu 2000)

Penelitian tersebut juga menghasilkan kesimpulan bahwa pengaruh dari

cold-work terhadap spesifikasi mekanis di sudut-sudut penampang baja

tergantung pada hal-hal sebagai berikut:

1. Tipe baja

2. Tipe tegangan (tarik atau tekan)

3. Arah tegangan terhadap arah cold work (transversal atau longitudinal)

4. Rasio fu/fy

5. Rasio jari-jari girasi terhadap ketebalan (ri/t)

6. Banyaknya pengerjaan cold work

Universitas Sumatera Utara

Rasio fu/fy dan ri/t merupakan faktor yang terpenting dalam terjadinya

perubahan spesifikasi mekanis dari penampang baja. Material dasar dengan ratio

fu/fy yang besar memiliki potensi cukup besar untuk mengalami strain hardening.

Dengan demikian, jika terjadi kenaikan dari rasio tersebut, pengaruh dari cold-

work terhadap peningkatan titik leleh baja juga semakin besar. Sebaliknya, bila

rasio ri/t kecil maka pengaruh dari cold work pada bagian sudut makin besar

sehingga titik lelehnya pun meningkat.

Berikut ini merupakan beberapa persamaan untuk rasio dari tegangan leleh

sudut akibat cold work terhadap tegangan leleh material dasar :

𝑓𝑦𝑐𝑓𝑦𝑣

= 𝐵𝑐(𝑟𝑖/𝑡)𝑚

(2.1)

𝐵𝑐 = 3,69 �𝑓𝑢𝑣𝑓𝑦𝑣� − 0,819 �𝑓𝑢𝑣

𝑓𝑦𝑣�2− 1,79 (2.2)

𝑚 = 0,192�𝑓𝑢𝑣𝑓𝑦𝑣� − 0,068 (2.3)

di mana :

fyc = tegangan leleh tarik penampang tertekuk

fyv = tegangan leleh tarik dari penampang yang belum dibentuk secara

cold form

Bc = konstanta

m = konstanta

fuv = kuat tarik dari penampang yang belum dibentuk secara cold form

Universitas Sumatera Utara

ri = jari-jari girasi

t = ketebalan pelat baja tipis

Untuk spesifikasi penampang yang utuh, tegangan leleh tarik dari

penampang utuh dapat diperkirakan nilainya menggunakan :

𝑓𝑦𝑎 = 𝐶𝑓𝑦𝑐 + (1 − 𝐶)𝑓𝑦𝑓 (2.4)

di mana :

fya = rata-rata tegangan leleh desain dari baja berpenampang utuh dari

elemen tekan

C = rasio luas area tertekuk terhadap luas penampang total

Untuk elemen fleksural yang memiliki flens berbeda, flens yang memiliki

nilai C lebih kecil dianggap sebagai flens penentu.

fyc = rata-rata tegangan leleh tarik dari penampang tertekuk

= 𝐵𝑐𝑓𝑦𝑣(𝑟𝑖/𝑡)𝑚

(2.5)

fyf = rata-rata tegangan leleh tarik lembaran

2.1.5.3 Daktilitas

Lembaran dan strip baja kadar karbon rendah dengan titik leleh minimum

yang telah ditentukan antara 250 MPa sampai 500 MPa disyaratkan memenuhi

spesifikasi australian and new zealand standards, yaitu terjadi penguluran minimal

Universitas Sumatera Utara

sebesar 8% dalam 50 mm satuan panjang. Tetapi, untuk baja AS 1397 – G550

dengan tegangan leleh minimal 550 MPa, penguluran minimal adalah sebesar 2%

dalam 50 mm satuan panjang untuk baja dengan t = 0.60 mm. Tidak ada

ketentuan khusus mengenai penguluran untuk baja yang lebih tipis dari 0.6 mm.

Setelah ditemukan baja dengan kekuatan yang lebih tinggi (310 sampai 690

MPa), syarat mengenai penguluran ditentukan antara 50 sampai 1.3% dalam 50

mm satuan panjang. Rasio fu/fy ditetapkan berkisar antara 1.51 hingga 1. Namun,

ketentuan ini cukup memberatkan untuk kepentingan desain. Peneliti sebelumnya

merekomendasikan persyaratan-persyaratan untuk baja yang memiliki daktilitas

tinggi sebagai berikut:

a. Rasio fu/fy > 1,08

b. Total penguluran dalam 50 mm satuan panjang tidak kurang dari 10%, atau

tidak kurang dari 7% dalam 200 mm satuan panjang.

Ketentuan dalam AS 4600 membatasi rasio fu/fy sebesar 1.08. Karena

kurangnya data uji coba performa elemen struktural yang memiliki rasio fu/fy <

1.08, ketentuan dalam AS 4600 membatasi penggunaan baja tersebut hanya untuk

purlin dan girt. Namun, desain gaya aksial dengan bentang pendek diizinkan

selama persyaratan dari Standard mengenai daktilitas dipenuhi dan N*/Ru tidak

melebihi 0,15.

Baja AS 1397 – G550 dengan ketebalan kurang dari 0,9 mm tidak memiliki

Universitas Sumatera Utara

daktilitas yang cukup. Penggunaannya dibatasi untuk konfigurasi khusus. Batas

dari desain tegangan leleh sampai 75% dari tegangan leleh minimal yang telah

ditentukan, dan desain kuat tarik sampai 75% dari kuat tarik minimal yang telah

ditentukan, atau 450 MPa (lebih kecil) akan memiliki safety factor yang lebih

besar. Meskipun demikian, Standard tetap memperbolehkan baja dengan daktilitas

rendah, seperti AS 1397 – G550 dengan tebal kurang dari 0,9 mm, untuk

digunakan berdasarkan hasil dari loading test yang diijinkan sebagai sebuah

alternatif untuk melakukan reduksi ini. Penggunaan tegangan desain yang lebih

tinggi dari ketentuan di atas juga diperbolehkan bila daktilitas material tersebut

tidak mempengaruhi kekuatan, stabilitas, dan daya layan dari elemen struktural.

2.1.6 Desain Tegangan

Kekuatan dari baja cold-formed elemen struktur bergantung dari nilai

tegangan lelehnya, kecuali dalam kasus di mana tekuk lokal elastis atau tekuk

globalnya kritis. Karena kurva tegangan-regangan dari lembaran atau strip baja

bisa berupa kurva sharp-yielding type atau gradual-yielding type, metode untuk

menentukan tegangan leleh untuk sharp-yielding steel dan tegangan leleh untuk

gradual-yielding steel ditentukan dalam AS 1391. Tegangan leleh untuk sharp-

yielding steel ditentukan oleh level tegangan dari plateau. Tegangan leleh untuk

gradual-yielding steel ditentukan dengan metode penguluran non-proporsional

atau metode total penguluran.

Universitas Sumatera Utara

a. Sharp yielding

b. Gradual yielding

Gambar 2.6 Kurva tegangan-regangan baja

(Wei Wen Yu 2000)

Kekuatan dari elemen yang tertekuk tidak hanya bergantung dari tegangan

leleh, tetapi juga dari modulus elastisitas (E) dan tangen modulusnya (Et).

Modulus elastisitas ditentukan dari kemiringan bagian yang lurus pada kurva

tegangan-regangan. Nilai dari E yang ditentukan dalam Standard berkisar dari 200

Universitas Sumatera Utara

sampai 207 GPa. Nilai 200 GPa digunakan untuk standard pendesainan. Tangen

modulus ditentukan oleh kemiringan dari kurva tegangan-regangan di setiap level

tegangan.

Untuk sharp-yielding steel, Et bernilai sama dengan E sampai tegangan

leleh, tetapi untuk gradually-yielding stress, Et bernilai sama dengan E hanya

sampai proportional limit (Fpr). Setelah tegangan melampaui proportional limit,

nilai tangen modulus (Et) akan menurun dibandingkan modulus elastisitasnya.

Berbagai macam ketentuan mengenai tekuk dalam Standard ditulis untuk

gradually-yielding steels dengan proportional limit tidak kurang dari 70% dari

titik leleh minimum yang ditentukan.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.2. Kekuatan Minimum Baja Ringan Berdasarkan AS 1163, AS 1397, AS 1594, AS 1595 dan AS/NZS 3678

Standard Grade Tegangan leleh (fy)

MPa Kuat tarik (fu)

MPa AS 1163 C250 and C250L0

C350 and C350L0 C450 and C450L0

250 350 450

320 430 500

AS 1397 G250 G300 G350 G450* G500† G550‡

250 300 350 450 500 550

320 340 420 480 520 550

AS 1594 Hd1 Hd2 Hd3 Hd4 Hd200 Hd250 Hd300 Hd300/1 Hd350 HW350 Hd400

(lihat catatan 1) (lihat catatan 1) (lihat catatan 1)

200 200 250 300 300 350 340 400

(lihat catatan 1) (lihat catatan 1) (lihat catatan 1)

200 300 350 400 430 430 450 460

AS 1595 CX85T CX70T CX60T CX50T CX1 CX2 CX3 CA4

(lihat catatan 2) (lihat catatan 2) (lihat catatan 2) (lihat catatan 2) (lihat catatan 2) (lihat catatan 2) (lihat catatan 2) (lihat catatan 2)

550 380 310 300 280 280 280 280

AS/NZS 3678

200 (t ≤ 8 mm) 200 (8 mm < t ≤ 12 mm) 200 (12 mm < t ≤ 20 mm) 200 (20 mm < t ≤ 25 mm)

200 200 NA NA

300 300 300 300

250 (t ≤ 8 mm) 250 (8 mm < t ≤ 12 mm) 250 (12 mm < t ≤ 20 mm) 250 (20 mm < t ≤ 25 mm)

280 260 250 250

410 410 410 410

250L15 (t ≤ 8 mm) 250L15 (8 mm < t ≤ 12 mm) 250L15 (12 mm < t ≤ 20 mm) 250L15 (20 mm < t ≤ 25 mm)

280 260 250 250

410 410 410 410

300, 300L15 (t ≤ 8 mm) 320 430

Universitas Sumatera Utara

300, 300L15 (8 mm < t ≤ 12 mm) 300, 300L15 (12 mm < t ≤ 20 mm) 300, 300L15 (20 mm < t ≤ 25 mm)

310 300 280

430 430 430

350, 350L15 (t ≤ 8 mm) 350, 350L15 (8 mm < t ≤ 12 mm) 350, 350L15 (12 mm < t ≤ 20 mm) 350, 350L15 (20 mm < t ≤ 25 mm)

360 360 350 340

450 450 450 450

400, 400L15 (t ≤ 8 mm) 400, 400L15 (8 mm < t ≤ 12 mm) 400, 400L15 (12 mm < t ≤ 20 mm) 400, 400L15 (20 mm < t ≤ 25 mm)

400 400 380 360

480 480 480 480

WR350, WR350/L0 (t ≤ 8 mm) WR350, WR350/L0 (8 mm < t ≤ 12 mm) WR350, WR350/L0 (12 mm < t ≤ 20 mm) WR350, WR350/L0 (20 mm < t ≤ 25 mm)

340 340 340 340

450 450 450 450

* berlaku untuk material hard-rolled dengan tebal lebih besar atau sama dengan

1.5 mm. † berlaku unutk material hard-rolled dengan tebal lebih besar dari 1.0 mm tapi

lebih kecil dari 1.5 mm. ‡ berlaku unutk material hard-rolled dengan tebal lebih kecil atau sama dengan

1.0 mm. Catatan : 1. Untuk tujuan desain, tegangan leleh dan kuat tarik mendekati Grade Hd200. 2. Untuk tujuan desain, tegangan leleh diperoleh dari :

a. dari pabrik; b. dengan uji berdasarkan AS 1391; atau c. dengan menggunakan 170 MPa

2.2 PEMBEBANAN

Proses penentuan beban-beban yang bekerja pada struktur mungkin

merupakan tahapan terpenting sekaligus tersulit yang harus dihadapi perencana

struktur dalam suatu rangkaian proses desain. Disebut demikian karena untuk

mencapai hasil rancangan yang tepat dan akurat perencana harus :

a. Mampu menentukan nilai maksimum beban yang akan ditanggung struktur

Universitas Sumatera Utara

selama masa layan.

b. Mampu menentukan penempatan beban yang paling memberikan pengaruh

paling buruk (worst) terhadap struktur.

c. Pada struktur tertentu perencana juga dituntut harus mampu menentukan

tahapan pembebanan yang tepat, misalnya pada struktur komposit dimana

tahapan pembebanan menentukan kapasitas suatu penampang.

Disinilah diperlukan kejelian dan intuisi perencana untuk memperkirakan

(predicting) hal-hal tersebut diatas. Secara umum, ada tiga kategori beban yang

harus dikenal baik oleh perencana struktur, yaitu: beban mati, beban hidup dan

beban lingkungan. Beban-beban tersebut dapat membebani struktur dalam arah

vertikal maupun horizontal dan dalam bentuk beban terpusat (membebani struktur

dalam area relatif kecil), beban garis berupa berat sendiri elemen ataupun berat

dinding partisi ataupun beban permukaan yang menyebar merata diatas

permukaan lantai. Karakteristik masing-masing beban diuraikan lebih lanjut pada

bab berikut ini. Berdasarkan SNI, beban yang bekerja pada struktur adalah :

1. Beban sendiri termasuk beban tambahan, seperti mechanical electrical

(ME), atap metal, dan sebagainya.

2. Beban hidup

3. Beban angin

4. Beban hujan

Universitas Sumatera Utara

5. Beban gempa

2.2.1 Beban Mati

Beban mati adalah beban yang membebani struktur secara menetap selama

masa layan struktur. Umumnya beban mati berasal dari berat sendiri struktur dan

komponen-komponen lain yang melekat pada struktur. Sebagai contoh: berat

balok, berat lantai, berat lantai atap, langi-langit, dinding-dinding partisi, pipa-

pipa dan peralatan mechanical-electrical (ME) yang menetap pada struktur. Besar

nilai beban mati dapat ditentukan dengan mengetahui dimensi dan jenis material

yang digunakan. Untuk peralatan ME, berat peralatan dapat diperoleh dari

pabrikannya.

Berat sendiri bahan bangunan komponen gedung berdasarkan Pedoman

Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan Gedung (SKBI-1.3.5.3-1987) :

BAHAN BANGUNAN

Baja 7.850 kg/m3

Batu Alam 2.600 kg/m3

Batu belah, batu bulat, batu gunung (berat tumpuk) 1.500 kg/m3

Batu karang (berat tumpuk) 700 kg/m3

Batu pecah 1.450 kg/m3

Besi tuang 7.250 kg/m3

Beton (1) 2.200 kg/m3

Universitas Sumatera Utara

Beton bertulang (2) 2.400 kg/m3

Kayu (Kelas I) (3) 1.000 kg/m3

Kerikil, koral (kering udara sampai lembap, tanpa diayak) 1.650 kg/m3

Pasangan bata merah 1.700 kg/m3

Pasangan batu belah, batu belat, batu gunung 2.200 kg/m3

Pasangan batu cetak 2.200 kg/m3

Pasangan batu karang 1.450 kg/m3

Pasir (kering udara sampai lembap) 1.600 kg/m3

Pasir (jenuh air) 1.800 kg/m3

Pasir kerikil, koral (kering udara sampai lembap) 1.850 kg/m3

Tanah, lempung dan lanau (kering udara sampai lembap) 1.700 kg/m3

Tanah, lempung dan lanau (basah) 2.000 kg/m3

Tanah hitam 11.400 kg/m3

Catatan :

i. Nilai ini tidak berlaku untuk beton pengisi

ii. Untuk beton getar, beton kejut, beton mampat dan beton padat lain sejenis,

berat sendirinya harus ditentukan sendiri.

iii. Nilai ini adalah nilai rata-rata, untuk jenis kayu tertentu lihat Peraturan

Konstruksi Kayu Indonesia.

Universitas Sumatera Utara

KOMPONEN GEDUNG

Adukan, per cm tebal :

- dari semen 21 kg/m2

- dari kapur, semen merah atau tras 17 kg/m2

Aspal, termasuk bahan-bahan mineral tambahan, per cm tebal 14 kg/m2

Dinding Pas. Bata merah :

- satu batu 450 kg/m2

- setengah batu 250 kg/m2

Dinding pasangan batako :

Berlubang :

- tebal dinding 20 cm (HB 20) 200 kg/m2

- tebal dinding 10 cm (HB 10) 120 kg/m2

Tanpa lubang

- tebal dinding 15 cm 300 kg/m2

- tebal dinding 10 cm 200 kg/m2

Langit-langit dan dinding (termasuk rusuk-rusuknya, tanpa

penggantung langit-langit atau pengaku), terdiri dari :

- semen asbes (eternit dan bahan lain sejenis), dengan tebal

maksimum 4 mm 11 kg/m2

- kaca, dengan tebal 3 – 4 mm 10 kg/m2

Universitas Sumatera Utara

Lantai kayu sederhana dengan balok kayu, tanpa langit- 40 kg/m2

langit dengan bentang maksimum 5 m dan untuk beban hidup

maksimum 200 kg/m2

Penggantung langit-langit (dari kayu), dengan bentang 7 kg/m2

maksimum 5 m dan jarak s.k.s minimum 0,8 m

Penutup atap genting dengan reng dan usuk/kaso per m2 50 kg/m2

bidang atap

Penutup atap sirap dengan reng dan usuk/kaso per m2 40 kg/m2

bidang atap

Penutup atap seng gelombang (BWG 24) tanpa gordeng 10 kg/m2

Penutup lantai dari ubin semen portland, teraso dan beton, 24 kg/m2

tanpa adukan, per cm tebal

Semen asbes gelombang (tebal 5 mm) 11 kg/m2

2.2.2 Beban Hidup

Berbeda dengan beban mati, beban hidup adalah beban gravitasi yang

memiliki besar dan/atau posisi yang berubah dari waktu ke waktu (moving loads)

selama masa layan struktur. Sebagai contoh adalah beban orang, funiture,

perkakas, beban kendaraan pada struktur jembatan dan beban lain yang dapat

bergerak. Karena sifatnya yang berubah-ubah, umumnya beban hidup sangat sulit

ditentukan secara pasti. Yang dilakukan adalah menentukan beban hidup

Universitas Sumatera Utara

minimum yang harus diperhitungkan pada suatu struktur, pada umumnya

mengacu pada peraturan pembebanan yang ditentukan oleh pemerintah. Untuk

Indonesia pengaturan nilai minimum beban hidup untuk berbagai fungsi bangunan

diatur dalam Peraturan Pembehanan Indonesia untuk Gedung 1983 (PPIG 1983).

Beban-beban ini pada umumnya bersifat empiris dan konservatif yang dapat

diterima secara umum. Namun adakalanya nilai yang diberikan tidak tepat, untuk

kondisi demikian menentukan beban hidup sendiri dengan alasan yang dapat

dipertanggungjawabkan.

Beban Hidup pada atap gedung, yang dapat dicapai dan dibebani oleh orang,

harus diambil minimum sebesar 100 kg/m2 bidang datar.

Atap dan/atau bagian atap yang tidak dapat dicapai dan dibebani oleh orang,

harus diambil yang menentukan (terbesar) dari:

• Beban terbagi rata air hujan

Wah = 40 - 0,8 A

dengan,

A = sudut kemiringan atap, derajat ( jika A > 50o dapat diabaikan).

Wah = beban air hujan, kg/m2 (min. Wah atau 20 kg/m2)

• Beban terpusat berasal dari seorang pekerja atau seorang pemadam

kebakaran dengan peralatannya sebesar minimum 100 kg.

Universitas Sumatera Utara

2.2.3 Beban Angin

Berdasarkan PPIG 1987, beban angin didefinisikan sebagai tekanan angin

yang menerpa struktur baik berupa gaya tekan ataupun gaya hisap. Umumnya

beban angin baru diperhitungkan untuk struktur yang memiliki minimal 4 lantai

atau memiliki tinggi bangunan minimal 16 m. Angin yang bergerak menabrak

struktur dianggap bekerja sebagai tekanan positif pada sisi yang berhadapan

langsung dengan arah angin dan tekanan negatif (isap) pada sisi belakangnya.

Tekanan tiup angin yang bekerja pada struktur untuk daerah normal sebesar 25

kg/m2 dan untuk daerah pantai diambil 40 kg/m2.

2.2.4 Beban Gempa

Beban gempa terjadi akibat pergerakan tanah dasar ke arah horizontal atau

vertikal secara tiba-tiba dalam periode tertentu. Umumnya pergerakan arah

horizontal memiliki guncangan yang lebih besar. Gerakan tanah yang diakibatkan

oleh getaran gempa bumi meliputi percepatan, kecepatan, dan perpindahan.

Ketiganya pada umumnya teramplifikasi sehingga menimbulkan gaya dan

perpindahan yang dapat melebihi kapasitas yang dapat ditahan oleh struktur yang

bersangkutan. Nilai maksimum besarnya gerakan tanah yaitu kecepatan tanah

puncak, percepatan tanah puncak, dan perpindahan tanah puncak menjadi

parameter-parameter utama dalam desain struktur tahan gempa.

Universitas Sumatera Utara

2.2.5 Kombinasi Pembebanan

Berdasarkan beban-beban tersebut di atas maka struktur baja harus mampu

memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini:

1,4D

1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H)

1,2D + 1,6 (La atau H) ) + (γ L L atau 0,8W)

1,2D + 1,3 W + γ L L + 0,5 (La atau H)

1,2D ± 1,0E + γ L L

0,9D ± (1,3W atau 1,0E)

Keterangan:

D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen,

termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan

layan tetap

L adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk

kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan

lain-lain

La adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh

pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang

dan benda bergerak

H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air

Universitas Sumatera Utara

W adalah beban angin

E adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726–1989, atau

penggantinya dengan,

γ L = 0,5 bila L< 5 kPa, dan γ L = 1 bila L≥ 5 kPa.

Pengecualian:

Faktor beban untuk L di dalam kombinasi pembebanan pada persamaan ke

3,4 dan 5 yang diambil dari SNI, harus sama dengan 1,0 untuk garasi parkir,

daerah yang digunakan untuk pertemuan umum, dan semua daerah di mana

beban hidup lebih besar daripada 5 kPa.

2.3 ELEMEN STRUKTUR COLD FORMED STEEL

2.3.1 Batang Tarik

Batang tarik adalah elemen struktur baja yang hanya memikul/ mentransfer

gaya aksial tarik antara dua titik pada struktur. Batang tarik didesain untuk

mencegah beberapa mode keruntuhan yang mungkin akibat gaya yang bekerja

pada batang dalam kondisi normal, keruntuhan tersebut diantaranya, leleh di

seluruh luasan penampang, fraktur di luasan efektif penampang, blok geser, retak

akibat geser sepanjang sambungan. Secara teoritis, kekuatan penampang batang

tarik dapat dimobilisasikan secara maksimal hingga penampang mencapai

keruntuhan. Akan tetapi pada kondisi sebenarnya, kekuatan batang tarik harus

direduksi dengan adanya lobang pada sambungan dan tidak sentrisnya gaya tarik

Universitas Sumatera Utara

bekerja. Dengan ungkapan lain, kekuatan batang tarik ditentukan oleh seberapa

luas suatu penampang secara efektif ikut serta memikul gaya aksial tarik tersebut.

Kekuatan tarik penampang dari baja ringan untuk keperluan analisis

dihitung dengan persamaan sebagai berikut:

N∗ ≤ ΦtNt (2.7)

dengan,

Φt = faktor reduksi kuatan tarik (0.90)

Nt = Kuat tarik nominal, nilai terkecil dari :

1. Nt = Ag.fy (2.8)

2. Nt = 0.85.kt.An.fu (2.9)

dengan :

Ag = Luas bruto penampang

fy = Tegangan leleh

kt = Faktor koreksi akibat distribusi dari gaya yang bekerja (Tabel 2.1)

An = Luas netto penampang

= Ag – d.t

fu = Kekuatan fraktur penampang

Universitas Sumatera Utara

Tabel 2.3 Nilai faktor koreksi kt (AS/NZS 4600:1996)

2.3.2 Batang Tekan

Sama halnya seperti batang tarik, batang tekan juga hanya memikul/

mentransfer gaya aksial antara dua titik pada struktur. Akan tetapi sifat gaya aksial

yang diterima adalah gaya aksial tekan. Sehingga pengaruh tekuk (buckling) atau

lenturan tiba-tiba akibat ketidakstabilan merupakan persoalan yang mendapat

perhatian lebih pada batang tekan. Dengan ungkapan lain, kekuatan batang tekan

Universitas Sumatera Utara

tidak hanya dipengaruhi kekuatan bahannya akan tetapi turut dipengaruhi bentuk

geometris penampang (jari-jari girasi penampang). Model keruntuhan yang

mungkin terjadi pada elemen batang tekan diantaranya; leleh (tekuk plastik) ,

tekuk inelastik dan tekuk elastik.

Tekuk yang terjadi pada penampang batang tergantung dari rasio

kelangsingan penampang (λ) batangnya. Penampang dengan rasio kelangsingan

rendah cenderung mengalami keruntuhan leleh (tekuk plastik) sedangkan elemen

batang dengan rasio kelangsingan yang tinggi cenderung mengalami keruntuhan

tekuk elastik. Sebagian besar elemen batang tekan didesain agar mengalami

keruntuhan tekuk inelastik yaitu elemen batang dengan rasio kelangsingan

menengah, hal ini agar desain yang dilakukan optimal karena memiliki kuat tekan

efektif dan dimensi yang efisien bila dibanding skenario tekuk elastik dan tekuk

plastik. Seluruh tekuk yang terjadi pada batang akan mengikuti salah satu dari 3

macam tekuk yang ada, yaitu; lentur, lokal, torsi.

Penjelasan ketiga macam tekuk ini adalah sebagai berikut; Tekuk lentur

(flexural buckling) adalah tekuk menyebabkan elemen batang mengalami lentur

terhadap sumbu lemah batang, tekuk lokal (local buckling) adalah tekuk yang

terjadi pada elemen pelat penampang (sayap/ badan) yang menekuk karena terlalu

tipis. Ini dapat terjadi sebelum batang menekuk lentur secara keseluruhan. Tekuk

torsi (torsional buckling) adalah tekuk yang terjadi pada elemen pelat yang

menyebabkan penampang berputar/ memuntir terhadap sumbu batang

Universitas Sumatera Utara

Elemen tekan terhadap beban aksial konsentris yang akan dianalisis didesain

kuat tekannya dengan persamaan berikut:

1. N∗ ≤ ΦcNs (2.10)

2. N∗ ≤ ΦcNc (2.11)

dimana :

Ns = Kapasitas nominal penampang (compression)

= Ae x fy, (Ae = luas efektif dalam keadaan leleh) (2.12)

Nc = Kapasitas nominal elemen (compression)

= Ae x fn (2.13)

Ae = luas efektif saat f critical (fn)

fn = fkritis, fungsi dari λc

untuk 𝜆𝑐 ≤ 1.5 ∶ 𝑓𝑛 = �0.658𝜆𝑐2�𝑥𝑓𝑦 (2.14)

untuk 𝜆𝑐 > 1.5 ∶ 𝑓𝑛 = �0.877𝜆𝑐

2 �𝑥𝑓𝑦 (2.15)

dimana :

𝜆𝑐 = �𝑓𝑦𝑓𝑜𝑐

(2.16)

𝑓𝑜𝑐 = elastic flexural buckling stress

Nilai elastic flexural buckling stress dihitung dengan persamaan:

a. Flexural Buckling Stress

Elemen yang tergolong langsing dan dibebani secara aksial memiliki

kemungkinan kegagalan overall flexural buckling bila bentuk penampang

Universitas Sumatera Utara

lintangnya doubly-symmetric shape, closed shape, silindris atau point-

symmetric shape. Untuk bentuk penampang single-symmetric, flexural

buckling merupakan salah satu mode kegagalan.

Persamaan yang digunakan:

𝑓𝑜𝑐 = 𝜋2𝐸

�𝑙𝑒 𝑟� �2 (2.17)

dengan �𝑙𝑒 𝑟� � = rasio kelangsingan efektif

Single-symetric (monosymetric) sections

Doubly-symetric sections

Gambar 2.7 Single-symetric (monosymmetric) sections dan Doubly-

symetric sections (AS/NZS 4600:1996)

Universitas Sumatera Utara

b. Flexural-Torsional Buckling Stress

𝑓𝑜𝑐 = 12𝛽�(𝑓𝑜𝑥 + 𝑓𝑜𝑧)− �(𝑓𝑜𝑥 + 𝑓𝑜𝑧) − 4𝛽𝑥𝑓𝑜𝑥𝑥𝑓𝑜𝑧� (2.18)

Dengan

𝑓𝑜𝑥 = 𝜋2𝐸

�𝑙𝑒𝑥 𝑟𝑦� �2 (2.19)

𝑓𝑜𝑧 = 𝐺×𝐽𝐴×𝑟012

�1 + 𝜋2𝐸×𝐼𝑤𝐺×𝐽×𝐼𝑒𝑧2

� (2.20)

Iw = nilai kelengkungan untuk luas penampang

lex, lez = panjang efektif

G = modulus geser (80000 MPa)

J = Kontanta torsi St.Venant untuk penampang

A = Luas total penampang

R01 = radius girasi polar terhadap pusat geser, dihitung dengan

𝑅01 = �𝑟𝑥2 + 𝑟𝑦2 + 𝑥02 + 𝑦02 (2.22)

rx, ry = radius girasi

x0, y0 = pusat geser

β = 1 – ( xo / r01)2 (2.22)

c. Point-symetric section

Elastic buckling stress untuk penampang ini dihitung baik dengan

penghitungan khusus flexural atau torsional. Nilai yang dipakai adalah

nilai yang lebih kecil dari kedua persamaan tersebut. Perhitungan elastic

Universitas Sumatera Utara

buckling stress yang mengalami torsi dihitung dengan persamaan berikut:

𝑓𝑜𝑧 = 𝐺×𝐽𝐴×𝑟012

�1 + 𝜋2𝐸×𝐼𝑤𝐺×𝐽×𝐼𝑒𝑧2

� (2.23)

Gambar 2.8 Point-symetric sections (AS/NZS 4600:1996)

d. Non-symetric section ( lihat gambar 2.9 )

Untuk kondisi ini, nilai foc dihitung dengan mengambil nilai minimum

dari persamaan eksponensial di bawah ini :

foc (r012 - xo

2 - xo2) – foc

2 [ r012 ( fox + foy +foz ) – ( foyxo

2 + foxyo2 )] +

focr012 ( foxfoy + foyfoz + foxfoz ) – ( foxfoyfozr01

2) = 0 (2.24)

Gambar 2.9 Non-symetric (asymmetric) sections (AS/NZS 4600:1996)

Universitas Sumatera Utara

e. Singly-symmetric sections

Untuk penampang dengan singly-symmetric sections yang menerima

gaya tekuk distorsi, nilai Nc dihitung dengan mengambil nilai minimum

dari kedua persamaan di bawah ini :

i. 𝑁𝑐 = 𝐴𝑒 × 𝑓𝑛

ii. 𝑓𝑜𝑑 = 𝐸2𝐴�(𝛼1 + 𝛼2) − �(𝛼1 + 𝛼2)2 − 4𝛼3�

Dimana :

𝛼1 = 𝜂𝛽1�𝐼𝑥𝑏𝑓

20.039𝐽𝜆2�+ 𝑘𝜙𝛽1𝜂𝐸

𝛼3 = 𝜂 �𝛼1𝐼𝑦 −𝜂𝛽1𝑏𝑓2 × 𝐼𝑥𝑦2�

𝛼2 = 𝜂 �𝐼𝑦 + 2𝛽1𝑦� × 𝑏𝑓2 × 𝐼𝑥𝑦�

𝛽1 = �̅�2 + 𝐼𝑥+𝐼𝑦𝐴

(2.27)

𝜆 = 4.80 �𝐼𝑥×𝑏𝑓2×𝑏𝑤𝑡3

�0.25

(2.28)

𝜂 = �𝜋𝜆�2

𝑘𝜙 = 𝐸×𝑡3

5.46(𝑏𝑤+0.06𝜆) �1 −1.11𝑓′𝑜𝑑𝐸×𝑡2

� 𝑏𝑤2×𝜆

𝑏𝑤2×𝜆2�2� (2.29)

nilai f’od diambil dari persamaan fod awal dengan nilai α1 :

𝛼1 = 𝜂𝛽1�𝐼𝑥𝑏𝑓

2 + 0.039𝐽𝜆2� (2.30)

Untuk nilai 𝑓𝑜𝑑 > 𝑓𝑦2

:𝐴 × 𝑓𝑛 = 𝐴 × 𝑓𝑦 �1 − 𝑓𝑦4𝑓𝑜𝑑

� (2.31)

Sedangkan untuk nilai fod :

𝑓𝑦13≤ 𝑓𝑜𝑑 ≤

𝑓𝑦2

:

𝐴 × 𝑓𝑛 = 𝐴 × 𝑓𝑦 �0.055 �� 𝑓𝑦𝑓𝑜𝑑

− 3.6�2

+ 0.237� (2.32)

Universitas Sumatera Utara

Rasio kelangsingan ( le / r ) untuk semua batang tidak melebihi 200, kecuali hanya

selama masa konstruksi ( le / r ) tidak melebihi 300.

2.3.3 Luas Efektif (Ae) Elemen Tekan

Untuk desain baja cold formed dengan elemen langsing, area penampang

harus di kurangi pada bagian-bagian tertentu. Pengurangan area tampang

disebabkan oleh :

a. Efek shear lag

b. Ketidakstabilan lokal elemen tekan

2.3.3.1 Lokasi Pengurangan Lebar Tampang

a. Untuk perencanaan elemen berpengaku dengan gaya tekan seragam, bagian

yang dikurangi akan diambil pada pertengahan elemen ( lihat gambar 2.10

dan 2.14b )

b. Untuk perencanaan elemen dibawah tegangan gradien atau dimana hanya

sebagian elemen mendapat tekanan (contoh web), bagian yang dikurangi

ditunjukkan dalam Gambar 2.11.

c. Untuk elemen tidak berpengaku, baik dibawah tegangan tekan gradien atau

tekan seragam, bagian yang dikurangi akan diambil pada tepi yang tidak

berpengaku seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.12. Jika elemen

tidak berpengaku menerima keduanya tarik dan tekan menyilang lebarnya,

Universitas Sumatera Utara

bagian yang dikurangi akan diambil seperti yang ditetapkan dalam gambar

2.13.

d. Untuk perencanaan elemen dengan pengaku tepi, bagian yang dikurangi

akan ditunjukkan pada gambar 2.14.

Gambar 2.10. Elemen berpengaku dengan gaya tekan seragam

Gambar 2.11. Elemen dan web berpengaku dengan gaya tekan tidak seragam

Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.12 Elemen tidak berpengaku dengan gaya tekan seragam

a. Elemen tidak berpengaku dengan tegangan tidak seragam – kedua sudut dalam tekan

b. Elemen tidak berpengaku dengan tegangan tidak seragam – satu sudut dalam tekan dan satu sudut dalam tarik

Gambar 2.13. Elemen tidak berpengaku dengan tegangan tidak seragam

Universitas Sumatera Utara

2.3.3.2 Batas Dimensional

Rasio maksimum lebar dengan tebal plat (b/t)

a. Untuk elemen tekan berpengaku yang mempunyai satu bagian tepinya

terhubung ke web atau sayap sedangkan yang lain diperkaku dengan

i. Lip biasa............................................................................................60

ii. Bentuk pengaku lainnya dimana

A. Is < Ia ..........................................................................................60

B. Is ≥ Ia .........................................................................................90

b. Untuk elemen tekan berpengaku dengan kedua bagian tepinya terhubung

ke elemen pengaku lainnya

......................................................................500

c. Untuk elemen tekan tanpa pengaku ........................................................60

Rasio maksimum tinggi dengan tebal web (d1/tw)

Rasio maksimum tinggi dengan tebal web (d1/tw) dari elemen lentur tidak

melebihi ketentuan berikut

a. Untuk web yang tidak diperkuat : d1/tw ...................................................200

b. Untuk web dengan pengaku melintang

(i) jika menggunakan pengaku bearing saja: d1/tw .................................260

(ii) jika menggunakan pengaku bearing dan pengaku tengah: d1/tw....... 300

di mana :

Universitas Sumatera Utara

d1 = tinggi bagian yang datar dari web diukur sepanjang bidang web

tw = tebal web

Jika web terdiri dari dua sheets atau lebih, rasio d1/tw akan dikalkulasi untuk tiap

sheets.

2.3.3.3 Lebar Efektif Elemen Berpengaku dengan Tekan Seragam

Untuk λ ≤ 0,673 : be = b

Untuk λ ≥ 0,673 : be = ρb

Dimana :

b = lebar pelat tanpa bagian lengkung

ρ = faktor lebar efektif

= �1−0,22

𝜆 �

𝜆≤ 1

Rasio kelangsingan (λ) dihitung sebagai berikut :

𝜆 = ��𝑓∗

𝑓𝑐𝑟�

Dimana

f* = tegangan desain pada elemen tekan

fcr = tegangan tekuk elastik plat

= 𝑘 � 𝜋2𝐸12(1−𝜈2)� �

𝑡𝑏�2

k = koefisien tekuk plat

= 4 untuk elemen berpengaku yang mempunyai web di setiap tepinya ( nilai k

Universitas Sumatera Utara

untuk tipe elemen lainnya ditentukan dengan rumus yang berlaku )

E = modulus elastisitas (200x103 Mpa)

v = poisson rasio ( 0,3)

t = ketebalan elemen

Dengan memasukkan fcr ke rumus rasio kelangsingan dengan nilai v = 0,3

diperoleh :

𝜆 = 1,052√𝑘

�𝑏𝑡��𝑓∗

𝐸

2.3.3.4 Lebar Efektif Untuk Elemen Tekan Dengan Pengaku Tepi

a. 𝑏𝑡≤ 0,328𝑆

Ia = 0 (tanpa pengaku tepi)

be = b

b1 = b2 = b/2 (lihat gambar 2.10)

ds = dse (untuk pengaku tepi biasa)

As = Ase (untuk bentuk pengaku lainnya)

b. 𝑏𝑡≥ 0,328𝑆

𝑏1 = 𝑏𝑒2�𝐼𝑠𝐼𝑎� (lihat gambar 2.10)

b2 = be – b1 (lihat gambar 2.10)

𝑑𝑠 = 𝑑𝑠𝑒 �𝐼𝑠𝐼𝑎� (untuk pengaku tepi biasa)

𝐴𝑠 = 𝐴𝑠𝑒 �𝐼𝑠𝐼𝑎� (untuk bentuk pengaku lainnya)

Universitas Sumatera Utara

Ase = dset (untuk pengaku yang ditunjukkan dalam gambar 2.10)

Is/Ia ≤ 1

𝐼𝑠 = 𝑑3𝑡 𝑠𝑖𝑛2𝜃12

(untuk pengaku yang ditunjukkan dalam gambar 2.10)

𝐼𝑎 = 399𝑡4 ��𝑏𝑡� �𝑆

− 0,328�3≤ 𝑡4 �115 �𝑏 𝑡� �

𝑆+ 5�

𝑛 = �0,582− �𝑏 𝑡� �4𝑆

� ≥ 13

S = faktor kelangsingan

= 1,28�𝐸𝑓∗

Tabel 2.4. Menentukan koefisien tekuk pelat (k)

Koefisien tekuk pelat (k)

bentuk pengaku tepi sederhana (140o ≥ θ ≥ 40o) bentuk pengaku tepi lainnya

d1/b ≤ 0,25 0,25 ≤ d1/b ≤ 0,8

3,57 �𝐼𝑠𝐼𝑎�𝑛

+ 0,43 ≤ 4 �4,82− 5𝑑1𝑏� �𝐼𝑠

𝐼𝑎�𝑛

+ 0,43 ≤ 4 3,57 �𝐼𝑠𝐼𝑎�𝑛

+ 0,43 ≤ 4

Universitas Sumatera Utara

Dimana : d1, d = dimensi pengaku aktual

a. Pengaku aktual dan efektif

Dimana : dse , ds = lebar efektif pengaku

b. Elemen efektif dan tegangan pada elemen efektif

Gambar 2.14. Elemen dengan pengaku tepi Lip biasa

Universitas Sumatera Utara

2.4 SAMBUNGAN SEKRUP

2.4.1 Umum

Sambungan sekrup adalah jenis sambungan yang paling banyak digunakan

pada rangka atap baja ringan. Peraturan AS 4600 mengenai sambungan sekrup

dapat diterapkan pada kasus dimana beban yang bekerja pada sambungan adalah

gaya geser dan tarik normal. Aturan ini tidak dapat diterapkan untuk kasus dimana

sambungan akan mengalami momen atau gaya kedua yang signifikan seperti

pembongkaran. Untuk kasus tersebut atau untuk mendapatkan kapasitas geser dan

tarik yang lebih akurat maka diperlukan tes.

Tes tersebut berguna apabila:

- Ketebalan dari baja ringan kekuatan tinggi G550 kurang dari 0.90 mm

- Rasio fu/fy adalah 1.0 untuk 0.40 mm sampai 1.08 untuk 0.90 mm

Dianjurkan minimal dua sekrup untuk menyambungkan komponen

individual. Sekrup dengan ulir halus baik digunakan untuk material tebal, dimana

beberapa ulir akan bekerja. Sebaliknya sekrup dengan ulir yang lebih kasar

biasanya bekerja lebih baik pada material yang lebih tipis, khususnya jika

ketebalan material berada diantara dua ulir.

Untuk sambungan pada baja dengan daktilitas rendah, fu harus diambil

lebih kecil dari 75% dari kuat tarik minimum sebesar 450 MPa. Pengurangan fu

Universitas Sumatera Utara

ini tidak berlaku jika penentuan kapasitas ditentukan dengan tes. Pengurangan ini

menyediakan faktor keamanan untuk mencegah kegagalan tarik. Untuk

memastikan daktilitas, sebaiknya leleh pada sambungan diizinkan walaupun tekuk

pada member harus terjadi sebelum sambungan gagal. Member yang lebih ringan

biasanya menghasilkan struktur yang lebih fleksibel, walaupun kuat namun

struktur ini akan melentur pada beban siklik seperti beban angin dimana struktur

yang lebih berat bisa tahan dan menyerapnya sehingga struktur tidak melentur.

Peraturan berlaku untuk sekrup dengan diameter nominal antara 3 mm

sampai 17 mm dikarenakan diameter sekrup tersebut yang digunakan pada saat

persamaan ditentukan.

Sekrup yang akan digunakan pada tugas akhir ini adalah jenis Self Drilling

Screw.

Gambar 2.15. Self-drilling screw

Universitas Sumatera Utara

Ukuran Diameter Nominal (df) in. mm

No. 0 0,060 1,52 No. 1 0,073 1,85 No. 2 0,086 2,18 No. 3 0,099 2,51 No. 4 0,122 2,84 No. 5 0,125 3,18 No. 6 0,138 3,51 No. 7 0,151 3,84 No. 8 0,164 4,17 No. 10 0,190 4,83 No. 12 0,216 5,49 No. 14 0,250 6,35

Tabel 2.5. Diameter Nominal Sekrup

2.4.2 Sambungan Sekrup Untuk Menahan Geser

Untuk memastikan distribusi beban yang merata pada sambungan ,sangatlah

penting untuk membatasi jarak antar sekrup, terutama untuk sekrup paling luar.

Spesifikasi AISI mengatur tentang hal ini,namun Rekomendasi Eropa ( ECCS

1983 ) menspesifikasikan sebagai berikut:

- Jika jarak antara dua sekrup paling luar kurang dari 15 df ,gaya akan

didistribusikan merata pada sekrup.

- Jika jarak antara dua sekrup paling jauh adalah 65 df ,gaya pada sambungan

harus dibatasi sebesar 75 % dari kekuatan desain.

- Untuk jarak antara 15 df dan 65 df interpolasi linear perlu dilakukan.

Universitas Sumatera Utara

Jarak minimum antar sekrup dan terhadap ujung profil

Jarak minimum antar sekrup ditentukan adalah 3 df (3 * diameter baut) dan

jarak minimum dari sekrup menuju ujung profil adalah 1,5 df

Gambar 2.16. Pembatasan jarak sekrup

Sambungan sekrup yang dibebani geser dapat gagal dalam satu atau

beberapa mode kegagalan. Mode tersebut adalah kegagalan geser sekrup, robekan

tepi, miring dan tercabutnya sekrup, dan kegagalan tumpu pada material yang

disambungkan. Miringnya sekrup diikuti oleh robeknya ulir pada lembaran yang

lebih bawah yang mengurangi kapasitas geser sambungan. Pada keadaan normal

kepala sekrup akan mengalami kontak dengan material yang lebih tipis.

Bagaimanapun ketika material yang disambungkan memiliki ketebalan yang sama

atau kepala sekrup berada pada material yang lebih tipis memiringnya baut perlu

diperhitungkan.

Universitas Sumatera Utara

Penting untuk menghitung kapasitas tumpu yang lebih rendah dari dua

member berdasarkan ketebalan dan kuat tariknya. Kuat tumpu pelat yang

mengalami kontak dengan sekrup ditentukan dengan persamaan :

Vb* = Φ Vb (2.39)

di mana :

Φ = faktor reduksi kekuatan

= 1.0 untuk pembebanan statik

= 0.5 untuk pembebanan siklik ( AISI )

Vb = kekuatan tumpu dari penampang dimana terdapat sekrup

Untuk t2/t1 ≤ 1

nilai Vb yang digunakan adalah nilai terkecil dari persamaan berikut :

Tilting 𝑉𝑏 = 4,2��𝑡23 ∗ 𝑑𝑓� ∗ 𝑓𝑢2

bearing 𝑉𝑏 = 2,7 ∗ 𝑡1 ∗ 𝑑𝑓 ∗ 𝑓𝑢1

bearing 𝑉𝑏 = 2,7 ∗ 𝑡2 ∗ 𝑑𝑓 ∗ 𝑓𝑢2

dimana :

t1 = ketebalan material yang terhubung dengan kepala sekrup

t2 = ketebalan material yang tidak terhubung dengan kepala sekrup

Universitas Sumatera Utara

df = diameter sekrup

fu1 = kuat tarik material yang terhubung dengan kepala sekrup

fu2 = kuat tarik material yang tidak terhubung dengan kepala sekrup

Untuk t2/t1 ≥ 2,5

nilai Vb yang digunakan adalah nilai terkecil dari persamaan berikut :

bearing 𝑉𝑏 = 2,7 ∗ 𝑡1 ∗ 𝑑𝑓 ∗ 𝑓𝑢1

bearing 𝑉𝑏 = 2,7 ∗ 𝑡2 ∗ 𝑑𝑓 ∗ 𝑓𝑢2

Untuk 1 < t2/t1 < 2.5

nilai Vb yang digunakan adalah berdasarkan interpolasi antara nilai minimum

semua persamaan yang dihitung.

Untuk mencegah kegagalan sambungan secara getas kapasitas desain untuk

geser harus 1.25 kali dari kapasitas desain tariks sekrup. Umumnya kapasitas

geser sekrup akan dihitung sebesar 0.6 kali kuat aksial baut. Kuat geser dari

pabrik tidak berlaku jika t2=1.6 mm dimana t2 adalah material paling tebal tidak

terhubung dengan kepala sekrup.

0,6 fus ≥ ΦVb ≥ Pu (2.42)

Dimana :

fus : Kuat tarik sekrup

Universitas Sumatera Utara

Pu : Gaya yang bekerja pada sambungan

2.4.3 Sambungan Sekrup Untuk Menahan Tarik

Pull out dan Pull Over (Pull Through), Standar diterapkan untuk kondisi

pembebanan statis. Untuk Pull Over, kuat tarik bisa dipengaruhi oleh pembebanan

berulang, seperti angin cyclone di Australia dan daerah berangin kuat di New

Zealand, seperti halnya region angin I,V dan VII tertera di NZS 4203. Spesifikasi

AISI memberikan panduan untuk hal ini, sedangkan Eurocode merekomendasikan

menggunakan faktor pembebanan siklik sebesar 0.5 untuk perhitungan kapasitas

desain statis.

Ketebalan washer termasuk yang terhubung dengan kepala sekrup minimum

1.3 mm . Diameter washer yang lebih besar dari 12.5 mm dapat digunakan.

Namun untuk persamaan yang digunakan diameter washer dibatasi sebesar 12.5

mm.

Kapasitas desain untuk sambungan dimana member tidak terhubung dengan

titik pengencang yang belum termasuk dalam kapasitas desain sambungan

tergantung pada tipe profil yang digunakan.

Untuk sekrup non-drilling diameter lubang pada lembaran yang terhubung

dengan kepala sekrup harus tidak melebihi rekomendasi AS B194. Gaya aksial

minimum untuk sekrup pada AS 3556 tidak berlaku jika t2 kurang dari 1.6 mm

,dimana t2 adalah ketebalan material yang tidak terhubung dengan kepala sekrup.

Universitas Sumatera Utara

Penarikan sekrup (pull-through)

Permasalahan ini diaplikasikan pada kasus dimana dua penampang yang

disambung terdapat pada area diamana sekrup dikencangkan. Kekuatan desain

tarik akibat sekrup dihitung dengan menggunakan persamaan :

Nt*≤ Φ Nt (2.43)

Dimana :

Φ = 0.5

Nt = kekuatan penampang terhadap tarik

Dimana Nt merupakan niali minimum dari kedua persamaan di bawah ini :

𝑁𝑜𝑢 = 0.85 × 𝑡2 × 𝑑𝑓 × 𝑓𝑢2 (2.44)

𝑁𝑜𝑣 = 1.5𝑡1 × 𝑑𝑤 × 𝑓𝑢1 (2.45)

Dimana dw diambil = diameter kepala baut, tetapi tidak lebih dari 12.5 mm

Kekuatan tarik sekrup

Kekuatan tarik sekrup = 1.25 Nt

Dimana nilai 𝑁𝑡 = 0.85 × 𝑡2 × 𝑑𝑓 × 𝑓𝑢2 (2.46)

Untuk mencegah kegagalan sambungan dalam kondisi getas, kapasitas

desain tarik sekrup harus 1.25 kali kapasitas desain untuk pull-out dan pull over.

Kapasitas tarik maksimum untuk sekrup self-drilling seperti diterangkan dalam

Universitas Sumatera Utara

AS 3556 diberikan dalam tabel 2.5. Nilai yang diberikan di tabel adalah untuk

sekrup saja bukan untuk sambungan. Ketebalan pelat penyambung baja akan

menentukan kekuatan sambungan.

ukuran Kuat tarik aksial maksimum (kN)

Type ASD Type BSD Type CSD

No. 6 4.35 4.35 5.33

No. 8 6.35 6.35 8.46

No. 10 7.5 8.6 10.01

No. 12 11.34 11.63 14.44

No. 14 14.95 16.15 18.9

Tabel 2.6. Kuat tarik aksial minimum untuk sekrup self-drilling

2.4.4 Kekuatan Tarik Elemen Pada bagian Sambungan

Kekuatan tarik dari area dimana terdapat suatu sistem sambungan adalah :

Nt*≤ ɸ Nt (2.47)

Dimana :

Nt* = kekuatan tarik (desain)

ɸ = factor reduksi kekuatan = 0.65

kekuatan tarik yang dibutuhkan (Nt) :

𝑁𝑡 = �1.0− 𝑟𝑓 + 2.5𝑟𝑓×𝑑𝑓𝑠𝑓

�𝑓𝑦 × 𝐴𝑛 ≤ 𝑓𝑢 × 𝐴𝑛 (2.48)

Universitas Sumatera Utara

di mana :

rf = rasio dari gaya yang disalurkan oleh sekrup pada luasan penampang yang

ditinjau dibagi dengan kekuatan tarik yang ada pada luasan penampang

tersebut. Jika nilai dari rf < 0, maka nilai rf diambil = 0

df = diameter sekrup

sf = jarak antar baut tegak lurus dengan garis gaya

An = luas bersih dari bagian sambungan

Universitas Sumatera Utara