Download - Struktur Baja Dasar-D3 (Sambungan Baut)
-
STRUKTUR BAJA DASAR
Disiapkan oleh:
Munarus [email protected] 1 Jan 2015
Komponen Sambungan Struktural(sambungan baut & keling)
-
Type Sambungan Baut
-
Tanda tanda pada Baut
-
Type Sambungan Baut
-
Transfer beban pada sambungan
Sambungan baut biasa/ pen
Sambungan Baut Mutu Tinggi
-
Spesifikasi Sambungan Baut
-
Spesifikasi Sambungan Baut
-
Kegagalan Sambungan Baut
-
Kekuatan satu Baut
Kekuatan satu baut ditinjau dari :Kekuatan Geser (Kgs-ijin = Vd)
-
Kekuatan satu Baut
Kekuatan satu baut ditinjau dari :Kekuatan Tarik (Ktr-ijin = Td)
-
Kekuatan satu Baut
Kekuatan satu baut ditinjau dari :Kekuatan Geser dan Tarik
-
Kekuatan satu Baut
Kekuatan satu baut ditinjau dari :Kekuatan Tumpu (Ktp-ijin =Rd)
-
Kekuatan satu Baut
Kekuatan satu baut ditinjau dari :Kekuatan Geser (Kgs-ijin)
Kekuatan Tumpu (Ktp-ijin)
Dipilih yang menentukan
-
PROSEDURE DISAIN
1. Gaya pada batang P (dr mekanika)
2. Hitung Gaya pada 1 baut (Ko).
3. Hitung Kemampuan 1 baut (Kijin-1baut). Ambil terkecil (menentukan) dari Kg1 atau Kg2 (geser) dan Ktu (tumpu).
4. Check Ko < @ > Kijin-1baut (?)5. Bila Ko > Kijin Tambahkan jml baut,
check Ko < Kijin-1baut (ok)
-
Gaya pdtitik sambungan
Susun baut danHitung gaya pada baut
Ko
Susun baut danHitung kemampuan 1 baut
Kijin 1 baut
Ko > Kijin 1 baut
Selesai (ok)
Y
T
PROSEDURE DISAIN
-
Macam macam sambungan baut
Samb. Geser Sentris Singgle Shear.
Double Shear.
Samb. Geser Puntir
Samb. Geser Eksentris Singgle Shear.
Double Shear.
Samb. Tarik
Samb.Kombinasi Geser & Tarik
-
PP
Centre of grafity
1 2
65
3
7
4
8
PP
Type Sambungan Apa
yang saudara lihat ?
-
1. Sambungan Geser Sentris (Singgle Shear)
1
Jumlah baut n = 8 buah
Gaya pada satu baut Ko = P/n.
Kekuatan 1 baut = Kijin = Ktu dan Kgs
Check bila Ko < Kijin (ok)
PP
Centre of grafity
1 2
65
3
7
4
8
PP
-
PP
PP
Centre of grafity
1 2
43
Type Sambungan Apa
yang saudara lihat ?
-
2. Sambungan Geser Sentris (doble Shear)
PP
PP
Centre of grafity
1
1 2
43
Jumlah baut n = 4 buah
Gaya pada satu baut Ko = P/n.
Kekuatan 1 baut =Kijin dari Kgs dan Ktp
Check bila Ko < Kijin (ok)
-
3. Geser Puntir1. M=k1.r1+k2.r2+K3.r3+ ..+Kn.rn (gaya x jrk)
2. k1/r1=k2/r2=k3/r3= =kn/rn (gaya sebanding jrk)
3. k1=k1.r1/r1; k2=k1.r2/r1; k3=k1.r3/r1; atau kn=k1.rn/r14. Substitusikan 3 ke 1 didapat :
5. M=(k1.r12)/r1+(k1.r2
2)/r1 + +
(k1.rn2)/r1
M=(k1/r1)(r12+ r2
2+ r32+ + rn
2)
M=(k1/r1) rn2
Jadi dapat ditulis
k1=(M.r1)/ rn2 : k2=(M.r2)/ rn
2
atau
kn=(M.rn)/ rn2 :
Kmak= gaya terjadi pada baut/keling yang paling jauh dari cqsusunan baut/ keling
dimana K r
M
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 1114
12
13 15
M
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 1114
12
13 15
r1
r12
K1
K12
-
3. Geser PuntirBila Kn diuraikan kearah sumbu horizontal danvertikal
sin n = yn/rn ; cos n = xn/rn ;
dan rn2 = xn
2 + yn2
sedangkan kn=(M.rn)/ rn2
Diuraikan ke sb horz. dan vert.
Khmn = kn sin n = M.yn/(xn2+yn
2)
Kvmn = kn cos n = M.xn/(xn2+yn
2)
Kn
Khn
Kvn
xn
yn
n
rn
-
3. Geser Puntir
Sebagai perkiraan awal jumlah baut digunakan perumusan
n = (6M/U.Po)
dimana : U = jrk vertikal baut/keling
n = jml perkiraan baut.
M = momen yang dipikul
Po= kekuatan 1 baut/keling
Untuk baut yang menerima M & P, P0 direduksi dan bila jumlah baut/ keling lebih dari dua deret, P0ditambah
M
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 1114
12
13 15
M
1 2 3
4 5 6
7 8 9
10 1114
12
13 15
r1
r12
-
PType Sambungan Apa
yang saudara lihat ?
-
4. Sambungan Geser Eksentris
Pe
-
4. Sambungan Geser Eksentris
PeP
M=P.e
P
M=P.e
Geser Sentris Geser Puntir
Kvn = P/n
P
M=P.e
Kvn = M.yn/(x2+y2)
Khn = M.xn/(x2+y2)
-
4. Sambungan Geser Eksentris
P
M=P.e
P
Geser Sentris
Kvn = P/n
P
M=P.e
Geser Puntir
M=P.e
Kvmn = M.yn/(x2+y2)
Khmn = M.xn/(x2+y2)Gaya resultate
Kn adalah
Ko=(Kvn+Kvmn)2+(Khmn)
2
Ko Kijin 1 baut
Geser Eksentris
-
Type Sambungan Apa
yang saudara lihat ?
-
5. Sambungan Geser Lentur
Ada 2 cara penyelesaian:
Cara Pendekatan.
Cara Luasan Tranpose
Pe
PP
M=P.e
P M=P.e
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara pendekatan)
Akibat P (Geser Sentris)
Gaya pada baut :
Kv = P / n
dimana
P = gaya pada samb.
n = jml baut.
P P
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara pendekatan)
Akibat P (Geser Sentris)
Gaya pada baut :
Kv = P / n
dimana
P = gaya pada samb.
n = jml baut.
P P
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara pendekatan)
Akibat M (lentur):Asumsi titik putar terjadi pada baut paling dasar.1. M = T1.d1+T2.d2+ +Tn.dn2. T1/d1=T2/d2= =Tn/dn3. T1=T1.d1/d1; T2=T1.d2/d1; T3=T1.d3/d1;.
. Tn=T1.dn/d14. Substitusikan 3 ke 1 didapat
M = T1.d12/d1+T1.d2
2/d1+ +T1.dn2/d1
M = (T1/d1)(dn2)
Jadi gaya pada baut T adalah :
Tn = (M.dn) (dn2)
Tmak terjadi pada baut/ keling yang terjauh darititik putar
Titik putar
T1
d1
d2
M=P.e
T2
T3
T4
T5
d3
d4
d5
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara pendekatan)
P P
M=P.e
T1T2
T3T4
T5
Titik putar
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara Luasan transpose)
Akibat P (Geser Sentris)
Gaya pada baut :
Kv = P / n
dimana
P = gaya pada samb.
n = jml baut.
P P
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara Luasan transpose)
Akibat M (Lentur)
Luas Transpose :
be = n.A/U
dimana
n = jml deret baut
A = luas baut
U = jrk vertikal baut
Garis netral :
.b.yb2 = .be.ya
2
Syarat : ya + yb = h
yb/ya = (be/b)
ITrans = 1/3 be ya
3 + 1/3 b yb3
M
U
U
U
U
U
b
h Ya
Yb
be
Y1
b
trk
tkn
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara Luasan transpose)
Gaya Tarik yang terjadi
Tmaks = (M.y1)/It
Dimana M = momen yg terjadi
y1= jrk titik berat.
It = inersia Transpos
h Ya
Yb
be
Y1
b
M
U
U
U
U
U
b
-
5. Sambungan Geser Lentur.(cara Luasan transpose)
Akibat P setris Akibat M lentur Akibat P & M
Ko = P/12
A=..d2
It=1/3 be ya
3 + 1/3 b yb3
A =2...d2
P P
h Ya
Yb
be
Y1
b
-
Contoh Kasus
Profil Kanal C 250x90x9x13
Baut dengan 19mm
Mutu baja BJ 37
Baut mana yg menerima beban maksimum ?.
Berapa Pmax yang dapat dipikul ?
65
65
60
60
65 60 60 65
P
0,2P
t=16mm
125
-
Contoh Kasus (lanjutan)
Akibat Beban P Sentris
Kv = P/n =P/9 = 0,111 P
Kh = 0,2P/9 = 0,022 P
Momen yg terjadi:
M = P.(12,5+6,5+6)
+ 0,2P.(6,5+6)
M = 25P + 2,5P = 27,5 P
Baut yang menerima beban maksimum adalah baut no 3, karena pengaruh P, 0.2P, M saling menjumlah
65
65
60
60
65 60 60 65
P
0,2P
t=16mm
125
1 2 3
4 5 6
7 8 9
60
60
60 60
-
Contoh Kasus (lanjutan)
r2= x2 + y2
r2= 6(6)2 + 6(6)2
= 432 cm2
Akibat beban M
Kmh = (M.y)/r2=
(27,5P.6)/432 = 0,382P
KmV = (M.x)/r2=
(27,5P.6)/432 = 0,382P
Gaya pada 1 bautKo = (Kv+Kmv)
2 + (Kv+Kmh)2
Ko = (0,111P+0,382P)2
+ (0,022P+0,382P)2
= 0,637 P Kijin1 baut
65
65
60
60
65 60 60 65
P
0,2P
t=16mm
125
1 2 3
4 5 6
7 8 9
60
60
60 60
-
Contoh Kasus (lanjutan)
Kekuatan 1 bautKg = akibat geser
= 5444 kg
Ktu= akibat tumpu
= 7296 Kg
Kijin1baut = 5444 Kg
Gaya pada baut = Kijin1baut 0,637P=Kg
Pmaks = Kg/0,637
= 5444/0,637
= 11454 kg
65
65
60
60
65 60 60 65
P
0,2P
t=16mm
125
1 2 3
4 5 6
7 8 9
60
60
60 60
-
Contoh Kasus Lain
Bila diameter baut yang dipakai 19 mm
Gaya P = 5 ton, berapa tegangan pada baut A, B & C ?
40
80
80
80
25 100 25
t=12mm
P=5 ton300
80
80
40
120
120
50
( C )
D siku 80.80.8
( B )
( A )t =15mm
-
Contoh Kasus Lain (lanjutan)
Bila diameter baut yang dipakai 19 mm
Baut A, disebut sambungan apa dan berapa tegangan yang terjadi ?
40
80
80
80
25 100 25
t=12mm
P=5 ton300
80
80
40
120
120
50
( C )
t =15mm
( B )
-
Contoh Kasus Lain (lanjutan)
Bila diameter baut yang dipakai 19 mm
Baut B, disebut sambungan apa dan berapa tegangan yang terjadi ?
40
80
80
80
25 100 25
t=12mm
P
300
80
80
40
120
120
50
( C )
t =15mm
( B )
M=P.50 M=P.50P
120
120
-
Contoh Kasus Lain (lanjutan)
Bila diameter baut yang dipakai 19 mm
Baut C, disebut sambungan apa dan berapa tegangan yang terjadi ?
40
80
80
80
25 100 25
t=12mm
80
80
40
( C )
t =15mm
P
M=P.350
PM=P.350
-
Contoh lain lagi
Dari dua gambar diatas, type sambungan apa pada kedua gambar tersebut :
-
Contoh lain lagi
Dari gambar diatas, type sambungan apa pada kedua gambar tersebut :
-
Contoh lain lagi
Dari gambar diatas, type sambungan apa pada kedua gambar tersebut :
-
Contoh lain lagi
Dari gambar diatas, type sambungan apa pada kedua gambar tersebut :
M
U
U
U
U
U
b
-
Contoh lain lagi
Gambar proses pembuatan penahan dek :
-
Contoh lain lagi
Proses erection pada balok kantilever
-
Kerjakan dirumah dikumpulkan 12 Mei 2015
Bila diameter baut yang dipakai mm
Berapa ton yang mampu dipikul oleh P ?
40
80
80
80
25 100 25
t=12mm
P=? tonL1
80
80
40
120
120
L2
( C )
D siku 80.80.8
( B )
( A )t =15mm
-
Kerjakan dirumah dikumpulkan 12 Mei 2015
Dikerjakan kelompok dan tiap kelompok 6 @ 7 orang.
Kelompok L1. L2. D baut1. 250 50 16 mm2. 300 75 18 mm3. 200 100 16 mm4. 350 50 18 mm5. 250 100 16 mm6. 300 50 18 mm7. 175 100 16 mm8. ` 200 75 18 mm
Buat program yang mampu menghitung seperti kasus diatas.Dikumpulkan dalam bentuk hard copy dan soft copy.Dipresentasikan dengan diwakili oleh 2 orang.
-
Contoh macam lain lagi
Dari gambar diatas, type sambungan apa pada kedua gambar tersebut :
-
DM
-
DM
D
M+M1=D.e
e
F=M/h
F
h
-
DM
-
DM
M
D