materi_sambungan
TRANSCRIPT
Bab V
SAMBUNGAN BAJA
A. Kompetensi Dasar dan Indikator
Kompetensi Dasar : Merencanakan sambungan struktur bajaIndikator : 1. Merencanakan Alat sambung baut
2. Merencanakan Alat sambung las
B. Deskripsi Singkat
Bab ini berisi tentang metode dan syarat-syarat dalam perencanaan
sambungan pada struktur baja. Sambungan baja yang dibahas yaitu sambungan
dengan paku keling, baut dan sambungan las.
C. Materi
A. Fungsi Sambungan Baja
Konstruksi bangunan baja terdiri atas batang-batang baja yang digabung
dan disusun sedemikian hingga membentuk satu kesatuan bentuk konstruksi.
Dalam penggabungannya memerlukan alat sambung ataupun teknik
penyambungan tertentu. Sambungan dalam konstruksi baja merupakan bagian
yang sangat penting, karena kegagalan pada sambungan dapat menyebabkan
kegagalan pada konstruksi secara keseluruhan.
Tujuan dari sambungan baja antara lain untuk:
1. menggabungkan beberapa batang baja membentuk kesatuan konstruksi sesuai
kebutuhan, misalnya sambungan balok kolom, sambungan pada system
rangka,
2. mendapatkan ukuran baja sesuai kebutuhan jika ukuran batang standard tidak
mencukupi (panjang, lebar, tebal, dan sebagainya),
3. memudahkan dalam penyetelan konstruksi baja di lapangan,
4. memudahkan penggantian bila suatu bagian konstruksi mengalami rusak, dan
5. memberikan kemungkinan adanya bagian konstruksi yang dapat bergerak
seperti peristiwa muai-susut baja akibat perubahan suhu.
1
Syarat-syarat penyambungan antara lain:
1. kuat, aman, namun hemat,
2. sambungan di tempat-tempat yang terlihat sebaiknya dibuat sebagus mungkin,
3. mudah pelaksanaannya baik dalam pabrikasi maupun pemasangan di lapangan,
dan
4. pada satu titik sambung sebaiknya hanya menggunakan satu macam alat
sambung karena masing-masing alat sambung memiliki kekakuan yang
berbeda.
B. Sambungan Paku Keling
Paku keling adalah suatu alat sambung konstruksi baja yang terbuat dari
batang baja berpenampang bulat dengan bentuk seperti gambar di bawah ini.
Gambar 5. 1. Paku Keling
Paku keling merupakan alat sambung yang dahulu banyak digunakan,
terutama ketika teknologi pengelasan belum banyak berkembang. Pemilihan paku
keling sebagai alat sambung didasarkan tingkat kekakuan sambungan yang
dihasilkan lebih baik dari baut. Namun, karena metode pengelingan yang jauh
lebih sulit dan mahal dibandingkan dengan baut, saat ini paku keling sudah jarang
digunakan dalam sambungan struktur. Terlebih lagi dengan semakin
berkembangnya teknologi pengelasan yang baik serta banyaknya diproduksi baut
mutu tinggi.
Menurut bentuk kepalanya, paku keling dibedakan 3 (tiga) macam :
2
Keterangan:d = diameter paku keling, mmS = jumlah tebal baja yang disambungDisyaratkan S≤ 4d Karena jika S > 4d, pada saat dikeling akan terjadi Jockey Pet ( pelengkungan batang paku keling akibat pengelingan )
a. Paku keling kepala mungkum / utuh
Gambar 5. 2. Paku keling kepala mungkum / utuh
b. Paku keling kepala setengah terbenam
Gambar 5. 3.Paku keling kepala setengah terbenam
c. Paku keling kepala terbenam
Gambar 5. 4. Paku keling kepala terbenam
3
Keterangan:d = diameter paku keling ( mm )D = 1,6 d @ 1,8 dH = 0,6 d @ 0,7 dh = 0,4 d @ 0,6 d
Keterangan:d = diameter paku keling ( mm )D = 1,6 dH = 0,4 d s.d. 0,6 d
Keterangan:d = diameter paku keling ( mm )D = 1,6 d @ 1,8 dH = 0,6 d @ 0,8 d
Paku keling untuk konstruksi baja terdapat beberapa macam ukuran
diameter yaitu : 11 mm, 14 mm, 17 mm, 20 mm, 23 mm, 26 mm,
29 mm, dan 32 mm.
C. Sambungan Baut
Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir, salah satu
ujungnya dibentuk kepala baut (umumnya bentuk kepala segi enam) dan ujung
lainnya dipasang mur/pengunci. Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan
pada umumnya ulir segi tiga (ulir tajam) sesuai fungsinya yaitu sebagai baut
pengikat.
Gambar 5. 5. Baut
Baut untuk konstruksi baja bangunan dibedakan 2 jenis :
1. Baut Hitam
Yaitu baut dari baja lunak (BJ 34) banyak dipakai untuk konstruksi
ringan saMPai sedang misalnya bangunan gedung. Diameter lubang dan diameter
batang baut memiliki kelonggaran 1 mm.
2. Baut Pass
Yaitu baut dari baja mutu tinggi (BJ 42) dipakai untuk konstruksi berat
atau beban bertukar seperti jembatan jalan raya. Diameter lubang dan diameter
batang baut relatif pass yaitu kelonggaran 0,1 mm.
Macam-macam ukuran diameter baut untuk konstruksi baja antara lain
tercantum pada Tabel 5. 1.
4
Tabel 5. 1. Ukuran diameter baut standar
In Mm In mm
7/16 11,11 7/8 22,22
½ 12,70 1 25,40
5/8 15,87 11/8 28,57
¾ 19,05 11/4 31,75
Keuntungan sambungan menggunakan baut antara lain :
1) lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan konstruksi di lapangan,
2) konstruksi sambungan dapat dibongkar-pasang,
3) dapat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja > 4d (tidak seperti
paku keling dibatasi maksimum 4d), dan
4) dengan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan untuk konstruksi
berat seperti pada konstruksi jembatan.
1. Kekuatan Baut
Suatu baut yang memikul gaya terfaktor, Ru, harus memenuhi:
Ru ≤ φ Rn
dengan
φ = faktor reduksi kekuatan
Rn = kuat nominal baut
2. Kuat Geser
Kuat geser rencana dari satu baut dihitung sebagai berikut:
Vd =φf Vn =φf r1 fub Ab
dengan
r 1 =0,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser
r 1 =0,4 untuk baut dengan ulir pada bidang geser
φf =0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur
fub = tegangan tarik putus baut, MPa; Kips
Ab = luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir, mm2; in2
5
3. Kuat Tarik
Kuat tarik rencana satu baut dihitung sebagai berikut:
Td =φf Tn =φf 0,75 fub Ab
dengan
φf =0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur
fub = tegangan tarik putus baut, MPa; Kips
Ab = luas bruto penampang baut pada daerah tak Berulir, mm2; in2
4. Kombinasi Geser dan Tarik
Baut yang memikul gaya geser terfaktor, Vu, dan gaya tarik terfaktor, Tu,
secara bersamaan harus memenuhi kedua persyaratan berikut ini:
dengan
φf = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur
n = jumlah baut
m = jumlah bidang geser
untuk baut mutu tinggi:
f 1 = 807 MPa, f2 = 621 MPa,
r2 =1,9 untuk baut dengan ulir pada bidang geser,
r 2 =1,5 untuk baut tanpa ulir pada bidang geser,
untuk baut mutu normal:
f 1 = 410 MPa, f2 = 310 MPa,
r 2 =1,9.
5. Kuat Tumpu
Kuat tumpu rencana bergantung pada yang terlemah dari baut atau
komponen pelat yang disambung. Apabila jarak lubang tepi terdekat dengan sisi
pelat dalam arah kerja gaya lebih besar daripada 1,5 kali diameter lubang, jarak
6
antar lubang lebih besar daripada 3 kali diameter lubang, dan ada lebih dari satu
baut dalam arah kerja gaya, maka kuat rencana tumpu dapat dihitung sebagai
berikut,
Rd =φf Rn = 2,4φf db tp fu
Kuat tumpu yang didapat dari perhitungan di atas berlaku untuk semua jenis
lubang baut. Sedangkan untuk lubang baut selot panjang tegak lurus arah kerja
gaya berlaku persamaan berikut ini,
Rd =φf Rn = 2,0φf db tp fu
dengan
φf =0,75 adalah faktor reduksi kekuatan untuk fraktur
db = diameter baut nominal pada daerah tak berulir, mm;in
tp = tebal pelat, mm; in
fu = tegangan tarik putus yang terendah dari baut atau pelat, MPa; Kips
6. Persyaratan Jarak Baut
1) Jarak antar pusat lubang pengencang tidak boleh kurang dari 3 kali diameter
nominal pengencang.
2) Jarak tepi minimum:
- tepi dipotong dengan tangan = 1,75 db
- tepi dipotong dengan mesin = 1,50 db
- tepi profil bukan hasil potongan = 1,25 db
Dengan db adalah diameter nominal baut pada daerah tak berulir.
3) Jarak antara pusat pengencang tidak boleh melebihi 15 tp (dengan tp adalah
tebal pelat lapis tertipis didalam sambungan), atau 200 mm.
4) Pada pengencang yang tidak perlu memikul beban terfaktor dalam daerah
yang tidak mudah berkarat, jaraknya tidak boleh melebihi 32t p atau 300
mm. Pada baris luar pengencang dalam arah gaya rencana, jaraknya tidak
boleh melebihi (4t p + 100 mm) atau 200 mm.
5) Jarak dari pusat tiap pengencang ke tepi terdekat suatu bagian yang
berhubungan dengan tepi yang lain tidak boleh lebih dari 12 kali tebal pelat
lapis luar tertipis dalam sambungan dan juga tidak boleh melebihi 150 mm.
7
7. Ketentuan banyaknya paku keling dan baut dalam satu deret
Pemasangan satu deret paku keling yang menahan gaya normal (tarik atau
tekan) dimana deretan paku keling berada pada garis gerja gaya, untuk satu deret
yang terdiri 5 buah paku keeling, dari hasil penelitian laboratorium
menunjukkan bahwa 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
masing-masing paku keling menahan gaya yang besarnya mulai tidak sama rata.
Oleh karena itu jika dalam perhitungan paku keling atau baut dalam konstruksi
sambungan memerlukan lebih dari 5 buah paku/baut, maka harus dipasang dalam
susunan 2 deret atau lebih.
D. Las
Menyambung baja dengan las adalah menyambung dengan cara
memanaskan baja hingga mencapai suhu lumer (meleleh) dengan ataupun tanpa
bahan pengisi, yang kemudian setelah dingin akan menyatu dengan baik.
1. Metode-metode Las
Untuk menyambung baja bangunan kita mengenal 2 metode pengelasan
yaitu :
1) Las Karbid ( Las OTOGEN )
Yaitu pengelasan yang menggunakan bahan pembakar dari gas oksigen
(zat asam) dan gas acetylene (gas karbid). Dalam konstruksi baja las ini hanya
untuk pekerjaan-pekerjaan ringan atau konstruksi sekunder, seperti ; pagar besi,
teralis dan sebagainya.
2) Las Listrik ( Las LUMER )
Yaitu pengelasan yang menggunakan energi listrik. Untuk pengelasannya
diperlukan pesawat las yang dilengkapi dengan dua buah kabel, satu kabel
dihubungkan dengan penjepit benda kerja dan satu kabel yang lain dihubungkan
dengan tang penjepit batang las / elektrode las. Jika elektrode las tersebut
didekatkan pada benda kerja maka terjadi kontak yang menimbulkan panas yang
8
dapat melelehkan baja, dan elektrode (batang las) tersebut juga ikut melebur
ujungnya yang sekaligus menjadi pengisi pada celah sambungan las. Karena
elektrode / batang las ikut melebur maka lama-lama habis dan harus diganti
dengan elektrode yang lain. Dalam perdagangan elektrode / batang las terdapat
berbagai ukuran diameter yaitu 21/2 mm, 31/4 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, dan 7
mm.
Untuk konstruksi baja yang bersifat struktural (memikul beban konstruksi)
maka sambungan las tidak diijinkan menggunakan las Otogen, tetapi harus
dikerjakan dengan las listrik dan harus dikerjakan oleh tenaga kerja ahli yang
profesional.
2. Keuntungan dan Kerugian Sambungan Las
Keuntungan Sambungan Las Listrik dibanding dengan Paku keling atau
Baut yaitu:
a) pertemuan baja pada sambungan dapat melumer bersama elektrode las dan
menyatu dengan lebih kokoh (lebih sempurna),
b) konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih rapi,
c) konstruksi baja dengan sambungan las memiliki berat lebih ringan,
Dengan las berat sambungan hanya berkisar 1% – 1,5% dari berat konstruksi,
sedang dengan paku keling atau baut berkisar 2,5% – 4% dari berat
konstruksi.
d) pengerjaan konstruksi relatif lebih cepat (tak perlu membuat lubang-lubang
paku/baut, tak perlu memasang potongan baja siku atau pelat penyambung,
dan sebagainya), dan
e) luas penampang batang baja tetap utuh karena tidak dilubangi, sehingga
kekuatannya utuh.
Kerugian atau kelemahan sambungan las yaitu :
a) kekuatan sambungan las sangat dipengaruhi oleh kualitas pengelasan,
Jika pengelasannya baik maka keuatan sambungan akan baik, tetapi jika
pengelasannya jelek/tidak sempurna maka kekuatan konstruksi juga tidak baik
bahkan membahayakan dan dapat berakibat fatal. Salah satu sambungan las
9
cacat lambat laun akan merembet rusaknya sambungan yang lain dan akhirnya
bangunan dapat runtuh yang menyebabkan kerugian materi yang tidak sedikit
bahkan juga korban jiwa. Oleh karena itu untuk konstruksi bangunan berat
seperti jembatan jalan raya atau jembatan kereta api di Indonesia tidak
diijinkan menggunakan sambungan las.
b) bonstruksi sambungan tak dapat dibongkar-pasang.
3. Jenis las
Jenis las yang ditentukan dalam peraturan SNI 03-1729-2002 adalah las tumpul,
sudut, pengisi, atau tersusun.
a) Las tumpul
Kekuatan las tumpul ditetapkan sebagai berikut:
1) Bila sambungan dibebani dengan gaya tarik atau gaya tekan aksial terhadap
luas efektif maka,
φyRnw = 0,9tt f y (bahan dasar)
φyRnw = 0,9tt f yw (las)
2) Bila sambungan dibebani dengan gaya geser terhadap luas efektif maka,
φyRnw = 0,9tt ( 0,6 f y ) (bahan dasar)
φyRnw = 0,8tt ( 0,6 fuw ) (las)
dengan
φy = 0,9 adalah faktor reduksi kekuatan saat leleh,
f y , fu = tegangan leleh dan tegangan tarik putus
10
Gambar 5. 6. Las tumpul
b) Las sudut
1) Ukuran las sudut
Ukuran las sudut ditentukan oleh panjang kaki. Panjang kaki harus ditentukan
sebagai panjang tw1, tw2, dari sisi yang terletak sepanjang kaki segitiga yang
terbentuk dalam penampang melintang las (lihat Gambar 5. 7). Bila kakinya sama
panjang, ukurannya adalah tw. Bila terdapat sela akar, ukuran tw diberikan oleh
panjang kaki segitiga yang terbentuk dengan mengurangi sela akar seperti
ditunjukan dalam Gambar 5. 7.
2) Ukuran minimum las sudut
Ukuran minimum las sudut, selain dari las sudut yang digunakan untuk
memperkuat las tumpul, ditetapkan sesuai dengan tabel 5.2 kecuali bila ukuran las
tidak boleh melebihi tebal bagian yang tertipis dalam sambungan.
Gambar 5. 7. Las Sudut
Tabel 5. 2. Ukuran minimum las sudut.
Tebal bagian paling tebal, tw (mm) Tebal minimum las sudut, tt (mm)tw ≤ 7 3
7 < tw ≤ 10 410 < tw ≤ 15 5
15 < tw 6
11
3) Kuat las sudut
Las sudut yang memikul gaya terfaktor per satuan panjang las, Ru, harus
memenuhi:
Ru ≤ φ Rnw
dengan
φf Rnw = 0,75tt (0,6 fuw ) (las)
φf Rnw = 0,75tt (0,6 fu ) (bahan dasar)
dengan φf = 0,75 faktor reduksi kekuatan saat fraktur
Keterangan:
fuw adalah tegangan tarik putus logam las, MPa; Kips
fu adalah tegangan tarik putus bahan dasar, MPa; Kips
tt adalah tebal rencana las, mm; in
Untuk las pengisi yang berupa las sudut yang berada di sekeliling lubang
bulat atau selot, perhitungan luas las dan kekuatan nominalnya sama dengan
perhitungan pad alas sudut.
c) Las pengisi
Sesuai dengan namanya, las pengisi adalah las yang diterapkan untuk
mengisi suatu bidang. Ada dua jenis las pengisi, yaitu las pengisi yang serupa
dengan las sudut, namun diterapkan disekeliling lubang bulat atau selot dan las
pengisi dalam bentuk lubang yang diisi dengan metal las. Untuk jenis yang
pertama, ukuran minimum dan kekuatan las pengisi ditentukan sama dengan
perhitungan pada alas sudut.
Pada las pengisi dalam bentuk lubang yang diisi dengan metal las, Luas
geser efektif, Aw, las dalam lubang terisi dengan logam las harus dianggap sama
dengan luas penampang melintang nominal lubang bulat atau selot dalam bidang
permukaan komponen tersambung. Las pengisi demikian yang memikul gaya
geser terfaktor, Ru, harus memenuhi:
Ru ≤ φ Rnw
dengan,
φf Rnw = 0,75(0,6 fuw )Aw
12
dengan
φf = 0,75 adalah faktor reduksi kekuatan saat fraktur
fuw = tegangan tarik putus logam las
Contoh kasus:
1. Berapakah kekuatan tarik, kekuatan geser, dan kekuatan tumpu dari sambungan
baut berikut:
Gambar 5. 8. Sambungan plat dengan bautPenyelesaian:
Kekuatan geser:
Vd =φf Vn =φf r1 fub Ab
= 0,75 x 0,5 x 415 x (1/4 x π x ( ½ x 25,4 )2)
= 19704,09366 N
Kekuatan tarik:
Td =φf Tn =φf 0,75 fub Ab
= 0,75 x 0,75 x 415 x (1/4 x π x ( ½ x 25,4 )2)
= 29556,14048 N
Kekuatan tumpu:
Rd =φf Rn = 2,4φf db tp fu
= 2,4 x 0,75 x (1/2 x 25,4 ) x (2 x 25,4 ) x 415
= 481934,52 N
2. Rencanakan sambungan las untuk batang diagonal berikut ini:
13
Ø baut : ½ infub= 415 MPaTanpa ulir pada bidang geserTebal plat: 2 in
Baja profil BJ 37Kawat las : E60xx
- fy = 345 MPa- fu = 415 MPa
P = 20 ton = 200000 N
┐┌ 80x80x8
Plat 12 mm
20 ton
Gambar 5. 9. Sambungan dengan las
Penyelesaian:
Sesuai tabel 5.1, untuk tebal bahan dasar tw = 8 mm diperoleh tinggi minimum las
sudut tt = 4 mm.
Kekuatan las sudut:
- Bahan las:
φf Rnw = 0,75tt (0,6 fuw )
= 0,75 x 4 x ( 0,6 x 415 )
= 747 N/mm
- Bahan dasar:
φf Rnw = 0,75tt (0,6 fu )
= 0,75 x 4 x ( 0,6 x 370 )
= 666 N/mm
Sehingga kekuatan yang menentukan adalah kekuatan berdasar bahan dasar = 666
N/mm.
Panjang las yang diperlukan :
Karena ada dua baris las, maka untuk masing-masing baris las diperlukan
panjang:
L1 = L2 = 159,15 mm.
D. Daftar Bacaan Tambahan
Oentoeng. 2000. Konstruksi Baja. Andi: Yogyakarta.
14
Salmon C.G., Johnson J.E.. 1986. Struktur Baja Design dan Perilaku, Jilid 1,
Edisi Kedua, PT. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
Salmon C.G., Johnson J.E.. 1996. Struktur Baja Design dan Perilaku 2, Edisi
Ketiga, PT. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.
E. Pertanyaan Kunci
Faktor apa saja yang paling berpengaruh pada kekuatan sambungan baut dan las?
F. Soal
1. Berapakah kekuatan tarik, kekuatan geser, dan kekuatan tumpu dari
sambungan baut berikut:
2. Sebutkan, Gambarkan dan beri penjelasan tipe-tipe sambungan las!
3. Dua buah plat dengan tebal 1 inc ( 2,5 cm ) yang merupakan elemen struktur
tarik disambung dengan menggunakan las E60xx (fyw=345 MPa; fuw=415
MPa). Jika digunakan tipe las sudut dengan besarnya tt=0.7 inc, berapakah
kekuatan sambungan tersebut? Bandingkan dengan jika menggunakan tipe las
tumpul!
G. Tugas
1. Rencanakan sambungan baut dan sambungan las pada strukur batang tarik
dengan menggunakan alat sambung:
a. baut
b. las tumpul
Keterangan:
- Tegangan tarik yang bekerja Nu = 25 kN
15
Ø baut : 3/4”fub= 415 MPaTanpa ulir pada bidang geserTebal plat: 1,5’
- jenis batang tarik : plat dengan dimensi 1 inc x 6 inc
dari BJ 37
- jumlah bidang geser : 2
- baut tanpa ulir pada bidang geser
- Mutu baut dan elektroda las dapat ditentukan sendiri
2. Rencanakan sambungan las sudut yang akan digunakan untuk menyambung
bagian sayap dengan bagian badan balok WF yang mampu menahan gaya
geser minimal 500 kN/m.
16
Daftar Pustaka
Anonim, 1989, Tata Cara Perencanaan Pembebanan untuk Rumah dan
Gedung (SNI 1727-1989 F), Badan Standardisasi Nasional
Anonim 2000, Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan
Gedung (SNI 03-1739-2002), Badan standardisasi nasional
Anonim, 2002, Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk
Bangunan Gedung ( SNI 03 – 1726 – 2002 ), Badan Standardisasi Nasional
Anonim, 2005, Standar Pembebanan untuk Jembatan ( RSNI-T-02-2005 ),
Badan Standardisasi Nasional
Sukawi, 2008, struktur shell bagian 1,
http://strukons6.blogspot.com/2008/04/struktur-shell-bagian1.html, diakses pada
18 maret 2010
http://www.bardaglea.org.uk
http://www.draft2pena.wordpress.com
http://www.civil.usyd.edu.au
http://www.me.udel.edu/karlsson/meeg215/meeg215.html.
Padosbajayo, 1994, Bahan Kuliah Pengetahuan Dasar Struktur Baja,
Paguyuban Dosen Baja Yogyakarta.
Salmon C.G., dan Johnson, J.E., 1992, Struktur Baja, Desain dan Perilaku,
Jilid1, PT. Gramedia Pustaka Utama
Sebleku Pius dan Herianto Edi, 2003. Perlindungan Logam Terhadap
Serangan Korosi dengan Menggunakan Cat, Proseding Semiloka Nasional
Metalurgi 2003, Jakarta, Desember 2003.
Sratman Rochim, 2005. Teknologi Perlindungan Logam, Proseding
Seminar Nasional : Aplikasi Teknologi Perlindungan Logam di Industri, Jurusan
Teknik Metalurgi Universitas Jenderal Ahmad Yani Bandung, Maret 2005.
vii
Jawaban Pertanyaan Kunci
Bab 1. Pengantar struktur bangunan baja
Jawaban:
Gambar diagram tegangan-regangan baja tipikal beserta daerah-daerahnya
adalah sebagai berikut:
Keterangan:
Daerah elastis: daerah dimana baja dalam kondisi elastis, yaitu kondisi dimana
bahan mempunyai kemampuan untuk kembali ke bentuk awalnya
setelah diberikan pembebanan dan pelepasan beban
Daerah plastis: daerah dimana baja dalam kondisi plastis, yaitu kondisi dimana
suatu bahan mengalami deformasi (perubahan bentuk) ketika
diberikan beban dan setelah beban dilepaskan bahan tidak dapat
kembali ke bentuk awalnya.
Pengerasan regangan (strain hardening): kondisi dimana bahan mengalami
peningkatan resistensi terhadap deformasi lebih lanjut.
Perpanjangan benda uji di daerah ini memerlukan penambahan
beban tarik.
Fy = titik tegangan luluh bahan
Fu = titik tegangan ultimit bahan
Fy
Daerah plastis
y p
Regangan
Tega
ngan
Daerah elastis
Strain hardening
fu
viii
εy = titik regangan pada saat bahan mengalami luluh
εp = titik regangan pada saat bahan berada pada kondisi plastis
Bab 2. Batang Tarik
Jawaban:
Faktor yang paling berpengaruh terhadap kekuatan batang tarik adalah luas
permukaannya, yang terdiri dari:
a.Luas kotor
b. Luas bersih
c.Luas efektif
Cara memperhitungkannya adalah:
1. Luas kotor :
a) dengan menghitung luas keseluruhan potongan batang baja
b) dengan membaca luas kotor profil baja yang tertera pada tabel baja
2. Luas bersih:
Dengan menggunakan persamaan-persamaan berikut ini:
a) Posisi baut sejajar:
Ant = Ag – n d t
b) Posisi baut tidak sejajar:
Ant = Ag – n d t + Σ
3. Luas efektif
Dengan menggunakan pearsamaan berikut ini:
Ae = Ant. U
Bab 3. Batang Tekan
Jawaban:
Faktor yang paling berpengaruh terhadap kekuatan batang tekan struktur baja
adalah kelangsingan penampang batang. Cara memperhitungkannya adalah
dengan menghitung kelangsingan penampang dengan menggunakan persamaan
ix
. Nilai λc tersebut akan berpengaruh pada penentuan persamaan
untuk menghitung besarnya koefisien tekuk batang (ω) yang merupakan salah satu
variabel dalam persamaan kekuatan batang tekan .
Bab 4. Batang Lentur
Jawaban:
Kekuatan batang lentur dinyatakan dalam nilai Momen nominal (Mn).
Kekuatan nominal batang lentur dengan pengaruh tekuk lokal ditentukan
dengan memperhitungkan apakah batang termasuk sebagai penampang kompak,
penampang atidak kompak, ataukah penampang langsing. Masing-masing kriteria
akan memiliki persamaan Momen nominal ( Mn ) yang berbeda.
Kekuatan nominal batang lentur dengan pengaruh tekuk lateral ditentukan
dengan memperhitungkan panjang bentang batang lentur, apakah termasuk
sebagai bentang pendek, bentang menengah, ataukah bentang panjang. Masing-
masing kriteria akan memiliki persamaan Momen nominal ( Mn ) yang berbeda.
Bab 5. Sambungan baja
Jawaban:
Faktor yang paling berpengaruh pada kekuatan sambungan baut adalah
ukuran (diameter) baut dan mutu atau tegangan ultimit baut. Sedangkan faktor
yang paling berpengaruh pada kekuatan sambungan las adalah jenis/mutu kawat
las yang digunakan serta ukuran
x
Senarai
Spesimen : benda uji
Tegangan : gaya per satuan luas
Regangan : perubahan penjang per panjang mula-mula
Yield stress : tegangan leleh
Strain hardening : pengerasan regangan
Tegangan ultimit : tegangan maksimal
Tegangan leleh : tegangan saat spesimen mulai leleh
Rasio Poisson : Rasio antara regangan lateral dan regangan aksial
Korosi : karat
Thermal spraying : penyemprotan dalam konsisi panas
Welding : pengelasan
Cladding : kelongsong
Anodizing : Anodizasi
Chromating : lapisan chrom
Phosphatising : lapisan phosphat
Blackening : lapisan hitam
Creep : rayapan; peristiwa naiknya deformasi yang terjadi
bersamaan dengan bertambahnya waktu pembebanan
Weld mesh : jaring tulangan baja yang disambung dengan las
Strain aging : penuaan regangan
Frame : rangka
Shell : cangkang
Daktilitas : kekauan
Factor of safety : angka keamanan
Load factor : factor pembesaran beban
Serviceability : daya layan
Yielding criterion : kriteria leleh pada perencanaan batang tarik
fracture criterion : kriteria hancur pada perencanaan batang tarik
xi
Net area : luas bersih
Gross area : luas bruto; luas total potongan
Efective area : luas efektif
block shear rupture : kegagalan robekan
beam-colomn : balok-kolom
truss : sistem rangka
solid wall columns : penampang kolom yang solid, tanpa adanya lubang-lubang
Open columns : kolom yang terdiri dari beberapa profil yang disatukan
satu sama lain dengan trali atau dengan plat kopel
Perforated cover plates : kolom dengan sisi-sisinya berupa plat berlubang
rolled shape : profil gilig; profil utuh
welded shape : profil non gilig; profil bentukan/las
web : komponen pelat badan dari penampang I, S, WF, atau C
flengs : komponen pelat sayap dari penampang I, S, WF, atau C
xii