perencanaan sambungan aksial lentur dan geser

Upload: haridan-madridnistas

Post on 05-Mar-2016

241 views

Category:

Documents


73 download

DESCRIPTION

baja

TRANSCRIPT

  • PERHITUNGAN SAMBUNGAN AKSIAL LENTUR DAN GESER

    1. DATA SAMBUNGAN

    DATA KOORDINAT BAUT Profil baja : WF 400.200.8.13No 400 mm

    (mm) (mm) 200 mm1 -50 -90 8 mm2 50 -90 13 mm3 -50 -30 r = 16 mm4 50 -30 A = 84105 -50 30 2370000006 50 30 174000007 -50 90 168 mm8 50 90 45.4 mm

    1190000174000

    xi yi ht =bf =tw =tf =

    mm2Ix = mm4Iy = mm4rx =ry =

    Sx = mm3Sy = mm3

    tw

    t f

    ht

    r

    h2

    bfh1

    h

  • BEBAN PADA SAMBUNGAN BEBAN SAMBUNGANMomen akibat beban terfaktor, 76500000 NmmGaya geser akibat beban terfaktor, 82000 NGaya aksial akibat beban terfaktor, 39000 NEksentrisitas sambungan, 110 mm PLAT SAMBUNG DATA PLAT SAMBUNGTegangan leleh baja, 240 MPaTegangan tarik putus plat, 370 MPaLebar plat sambung pada badan, 330 mmTebal plat sambung pada badan, 8 mmLebar plat sambung pada sayap, 220 mmTebal plat sambung pada sayap, 10 mmFaktor reduksi kekuatan tarik atau lentur plat, 0.9 BAUT DATA BAUTJenis sambungan baut, Tipe baut : A-325Tegangan tarik putus baut, 825 MPaDiameter baut, d = 16 mm Jumlah baut pada penampang kritis badan, n = 4 bhJumlah baut pada badan, 8 bhJumlah baut pada penampang kritis sayap, n' = 2 bhFaktor reduksi kekuatan geser baut, 0.75

    2. TAHANAN MOMEN DAN GESER

    Modulus penampang plastis profil baja,1285952

    Luas penampang badan, 3200Tahanan momen penampang, 277765632 NmmTahanan geser penampang, 345600 N

    Mu =Vu =Nu =e =

    fy =fup =hp =tpw =

    lp =tpf = =

    fub =

    nw =

    f =

    Zx = tw * ht2 / 4 + ( bf - tw ) * ( ht - tf ) * tf = mm3Aw = ht * tw = mm2

    * Mn = * fy * Zx =f* Vn = f * 0.60 * fy * Aw =

  • 3. KONTROL JUMLAH BAUT PADA BADAN

    Gaya geser akibat beban terfaktor, 82000 NTegangan tarik putus baut, 825 MPaTegangan tarik putus plat, 370 MPaJumlah bidang geser (untuk kondisi samb. ganda), m = 2Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4Tebal plat badan, 8 mmDiameter baut, 16 mmLuas penampang baut, 201Tahanan geser nominal baut, 132701 NTahanan geser baut, 99526 NTahanan tumpu nominal plat, 113664 NTahanan tumpu plat, 85248 NJumlah baut minimum yg diperlukan pada penampang kritis badan,Terhadap geser, 0.82 bhSyarat yang harus dipenuhi :

    0.82 < 4 AMAN (OK)

    Terhadap tumpu, 0.96 bhSyarat yang harus dipenuhi :

    0.96 < 4 AMAN (OK)

    4. KONTROL TEBAL PLAT SAMBUNG PADA BADAN

    Luas bidang geser, 492.49Diameter baut, d = 16 mmDiameter lubang baut, 18 mm Tebal plat sambung minimum pada badan,

    0.95 mm

    Vu =fub =fup =

    r1 =tw =d =

    Ab = / 4 * d2 = mm2Vn = r1 * m * Ab * fub =

    f * Vn =Rn = 2.4 * d * tw * fup =

    f * Rn =

    nmin = Vu / ( f * Vn ) =

    nmin n

    nmin = Vu / ( f * Rn ) =

    nmin n

    Anv = Vu / ( f * 0.60 * fup ) = mm2

    d1 = d + 2 =

    tpw min = Anv / [ 2 * ( hp - n * d1 ) ] =

  • Syarat yang harus dipenuhi :

    0.95 < 8 AMAN (OK)

    5. KONTROL JUMLAH BAUT PADA SAYAP

    Gaya tarik akibat momen, 186585 NKondisi sambungan baut geser tunggal, m = 1Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4Tahanan geser 1 baut, 49763 NTahanan tumpu 1 baut, 106560 NKekuatan 1 baut, 49763 NJumlah baut minimum yang diperlukan pada penampang kritis sayap,

    1.87 bhSyarat yang harus dipenuhi :

    n' 1.87 < 2 AMAN (OK)

    6. KONTROL TEBAL PLAT SAMBUNG PADA SAYAP

    Luas penampang tarik plat, 560.32Tebal minimum plat sambung pada sayap,

    3.05 mmSyarat yang harus dipenuhi :

    3.05 < 10 AMAN (OK)

    7. GAYA PADA BAUT BADAN

    Kapasitas momen pada badan,25243551 Nmm

    Momen tambahan akibat eksentrisitas, 9020000 NmmMomen total pada badan, 34263551 NmmGaya pada masing-masing baut badan akibat momen dihitung sebagai berikut :

    tpw min tpw

    Tu = Mu / ( ht + tpf ) =

    r1 =f * Vn = f * r1 * m * Ab * fub =f * Rn = 2.4 * f * d * tpf * fup =

    f * Tn =

    n'min = Tu / ( 2 * f * Tn ) =

    n'min

    Anf = Tu / ( * fup ) = mm2

    tpf min = Anf / ( lp - n' * d1 ) =

    tpf min tpf

    Muw = 1/6 * * tpw * hp2 * fy * hp / ( ht + tpf ) =Mu = Vu * e =

    Mu = Muw + Mu =

  • Gaya pada arah x,Gaya pada arah y,

    GAYA-GAYA PADA MASING-MASING BAUTNo

    (mm) (mm) (N) (N)1 -50 -90 2500 8100 -30592 -550662 50 -90 2500 8100 30592 -550663 -50 -30 2500 900 -30592 -183554 50 -30 2500 900 30592 -183555 -50 30 2500 900 -30592 183556 50 30 2500 900 30592 183557 -50 90 2500 8100 -30592 550668 50 90 2500 8100 30592 55066

    20000 36000Jumlah baut pada badan, 8Gaya tambahan pada baut badan akibat gaya geser dan gaya aksial,Gaya tambahan akibat gaya geser arah vertikal (arah y),

    10250 N Gaya tambahan akibat gaya aksial arah horisontal (arah x),

    4875 NResultan gaya pada baut badan,

    No(N) (N) (N)

    1 -20342 -50191 541572 40842 -50191 647093 -20342 -13480 244044 40842 -13480 430105 -20342 23230 308786 40842 23230 46987

    Ruxi = ( Mu ) * yi / ( x2 + y2 )Ruyi = ( Mu ) * xi / ( x2 + y2 )

    xi yi xi2 yi2 Ruyi Ruxi(mm2) (mm2)

    =nw =

    Puvi = Puv / nw =

    Puhi = Puh / nw =

    Rui = [ ( Ruxi + Puhi )2 + ( Ruyi + Puvi )2 ]

    Ruyi+Puvi Ruxi+Puhi Rui

  • 7 -20342 59941 632998 40842 59941 72533

    72533 N

    8. KONTROL KEKUATAN BAUT PADA BADAN

    8.1. TERHADAP GESER

    Gaya geser akibat beban terfaktor, 72533 NKondisi sambungan baut geser ganda, maka nilai m = 2Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, 0.4Luas penampang baut, 201Faktor reduksi kekuatan geser, 0.75Tahanan geser nominal 1 baut, 132701 NTahanan geser 1 baut, 99526 NSyarat yang harus dipenuhi :

    72533 < 99526 AMAN (OK)

    8.2. TERHADAP TUMPU

    Gaya tumpu akibat beban terfaktor, 72533 NDiameter baut, d = 16 mmTebal plat badan, 8 mmTegangan tarik putus plat, 370 MPaTahanan tumpu nominal plat, 113664 NTahanan tumpu plat, 85248 NSyarat yang harus dipenuhi :

    72533 < 85248 AMAN (OK)

    Ru max =

    Vu = Ru max =

    r1 =Ab = / 4 * d2 = mm2

    f =Vn = r1 * m * Ab * fub =

    f * Vn =

    Vu f * Vn

    Rd = Ru max =

    tw =fup =

    Rn = 2.4 * d * tw * fup =f * Rn =

    Rd f * Rn

    Sambungan2