\ALAT SAMBUNGAN BAJA

A307, Baut dan Baut Tap Baja Karbon, kekuatan tarik 60,000 psi, alat penyambung standar berulir luar dan dalam yang terbuat dari baja karbon rendah

A325, Baut berkekuatan tinggi untuk simpul baja struktural, termasuk kepala baut dan cincin pengeras polos yang sesuai

A449, Stud dan Baut Tempa Baja yang didinginkan dan disepuh, dicelup dan dipanasi kembali

A490, Baut strktural baja dengan perlakuan panas, kekuatan tarik 150 ksi (1035 MPa), baut paduan yang dicelup dan dipanasi kembali untuk sambungan baja struktural

Baut Berkekuatan Tinggi Digalvani Elektroda Las dan Bahan Pengisi

Baut Berkekuatan Tinggi

ASTM menunjuk 2 tipe dasar baut berkekuatan tinggi sebagai A325 dan A490. Baut-baut ini berkepala heksagon (segi enam) tebal yang digunakan bersama mur segi enam semi finis yang tebal. Bagian yang berulir lebih pendek daripada baut untuk keperluan non-struktural, dan dapat dipotong atau ditempa. Baut A325 terbuat dari baja karbon medium dengan perlakuan panas yang memiliki kekuatan leleh sekitar 81-92 ksi (560-630 MPa) tergantung pada diameternya. Baut A490 juga mendapat perlakuan panas, namun terbuat dari baja paduan dengan kekuatan leleh sekitar 115-130 ksi (790-900 MPa) tergantung pada diameternya. Diameter baut berkekuatan tinggi berkisar dari 0,5-1,5 inch (3 inch untuk A449). Diameter paling banyak digunakan pada konstruksi bangunan adalah 0,75 inch dan 0,875 inch, sedangkan ukuran yang paling umum pada desain jembatan adalah 0,875 inch dan 1 inch.

Keling

Keling dibentuk dari batang baja berwujud poros silindris dengan kepala pada salah satu ujungnya. Baja keling merupakan baja karbon lunak yang oleh ASTM diberi nama A502 mutu 1 (Fy= 28 ksi, 190 MPa) dan mutu 2 (Fy= 38 ksi, 260 MPa), dengan kekuatan leleh spesifikasi minimum berdasarkan pada blok batang pada saat ditempa. Metode pemasangannya adalah dengan memanaskan keeling tersebut sampai berwarna merah muda buah cherry, memasukannya ke dalam lobang dan kemudian menekan kepala keeling yang

sudah terbentuk sebelumnya dan bersamaan itu pula menggencet ujung keeling yang datar sampai terbentuk kepala bulat.

Baut Tak-finis

Baut ini dibuat dari baja karbon rendah yang diberi nama ASTM A307 dan merupakan tipe baut yang paling murah. Meskipun demikian, baut ini mungkin saja justru tidak menghasilkan sambungan yang murah karena dibutuhkan baut yang jauh lebih banyak jumlahnya. Penggunaannya yang terutama adalah pada struktur ringan, batang sekunder ataui sabukan, platform, catwalk, gordeng, girt, kerangka-kerangka kecil, dan yang serupa lainnya terutama yang bebannya kecil dan bersifat statik. Wujud baut ini dapat berkepala atau bermur bujur sangkar.

Baut Berusuk

Baut ini terbuat dari baja keeling biasa dengan kepala bulat dan rusuk-rusuk yang sejajar dengan tangkai baut. Diameter sebenarnya dari suatu baut berusuk dengan ukuran tertentu adalah sedikit lebih besar daripada lobang yang akan dimasukinya. Pada saat pemasangan, sebenarnya baut tersebut mengiris pinggiran lobang sehingga menghasilkan ikatan yang relatif ketat. Tipe baut ini secara khusus berguna pada sambungan tumpu (bearing connection) dan pada sambungan yang mengalami pembalikan tegangan. Variasi modern dari baut berusuk adalah baut tangkai bergerigi (interfence body bolt) yang terbuat dari baja A325 dan sebagai ganti dari rusuk-rusuk memanjang justru memiliki gerigi diseputar maupun sejajar dengan tangkai baut. Baut-baut ini jarang digunakan pada struktur-struktur biasa.

SAMBUNGAN BAJA

Tipe-tipe sambungan konstruksi baja dikategorikan oleh LRFD-A2.2 dan ASD-A2.2 ke dalam beberapa tipe tergantung pada besarnya kekangan yang dihasilkan sambungannya. Dikenal tiga buah tipe :

Tipe terkekang penuh (rangka rigid/rangka kontinu)Keadaan ini terjadi jika pada sambungan diberikan kontinuitas penuh sehingga sudut awal antara batang-batang yang berpotongan dipertahankan konstan selama pembebanan struktur, yaitu dengan rotasi 90% atau lebih dari yang diperlukan untuk

mencegah perubahan sudut. Oleh LRFD-A2.2 sambungan ini disebut “Tipe FR” (fully restrained), dan di dalam ASD-A2.2 dikenal sebagai “Tipe 1”.

Tipe rangka sederhana (tipe tak terkekang atau tipe ujung bebas)Keadaan ini terjadi jika kekangan rotasi pada ujung-ujung batang dibuatsekecil mungkin. Biasanya, rangka sederhana dianggap terjadi jika sudut awal antara batang-batang yang berpotongan dapat berubah sekitar 80% atau lebih dari jumlah perubahan sudut yang secara teoritis jika digunakan sambungan berengsel bebas. Struktur yang menggunakan sambungan rangka sederhana disebut sebagai konstruksi “Tipe 2” di dalam Allowable Stress Design-A2.2, sedangkan di dalam LRFD-A2.2 dikenal dengan “Tipe PR” (partially restrained).

Tipe rangka setengah kaku.Terjadi jika kekangan rotasi kira-kira antara 20%-90% dari yang diperlukan untuk mencegah perubahan sudut relatif. Khususnya dalam ASD-A2.2, rangka setengah kaku disebut “Tipe 3”. Dalam Load and Resistance Factor Design-A2.2, rangka setengah kaku tercakup dalam “Tipe PR” dimana penggunaannya tergantung pada proporsi tertentu dari kekangan penuh.

Sambungan Balok Rangka

Digunakan untuk menyambung balok ke balok lain atau ke flens kolom jika tumpuan balok dianggap sederhana. Sambungan rangka pelat tunggal merupakan sambungan modifikasi dimana suatu pelat tunggal (pengganti sepasang profil siku) dibuat terhadap pelat badan balok dan kemudian dilas tegak lurus terhadap badan balok atau flens kolom atau ke pelat-badan dimana balok tersebut disambungkan.

Suatu tipe baru sambungan geser adalah sambungan rangka-T, dengan flens berbentuk T disambungkan ke kolom penyangga atau balok dan panjang lewatan pelat badan bentuk T disambungkan ke balok yang dibebani untuk memindahkan geserannya.

Sambungan rangka pelat tunggal lain menggunakan pelat pada posisi vertikal dilas ke ujung balok dengan sambungan ke balok atau kolom terbuat dari baut. Pelat siku-siku (clip angles) digunakan untuk menyambung balok ke kolom.

Sambungan Balok dengan Dudukan Tanpa Pengaku

Sebagai alternatif sambungan balok rangka yang menggunakan siku-siku badan atau tempelan lainnya ke pelat badan balok, suatu balok mungkin ditumpu pada dudukan dengan atau tanpa pengaku. Sambungan dengan dudukan dimaksudkan untuk mentransfer reaksi vertikal saja dan tidak memberikan momen tahanan yang signifikan pada ujung balok, sehingga dudukan dan siku-siku atas harus relatif fleksibel.

Sambungan Dudukan Berpenguat

Jika reaksi menjadi lebih besar dari reaksi yang dikehendaki pada dudukan tanpa penguat, pengaku dapat digunakan dengan dudukan pada sambungan baut, atau dudukan berpengaku bentuk T untuk sambungan las. Dudukan berpengaku disini lebih sebagai tumpuan beban vertikal. Disini dudukan berpengaku dianggap sebagai perangkaan sederhana.

Pelat Bracket Segitiga

Untuk pelat berpengaku kecil yang menopang reaksi balok, terdapat sedikit bahaya dalam tekuk atau kegagalan jika pengaku dipotong berbentuk segitiga. Secara umum, bracket berbentuk segitiga memberikan tumpuan yang lebih kuat ketimbang yang berbentuk segiempat.

Sambungan Kolom ke Balok Menerus

Balok-balok yang dirangkakan secara kaku dapat ditempelkan pada kedua flens, atau hanya pada satu flens. Bila suatu sistem kaku memiliki penyambungan kaku kef lens ataupun pelat badan (tetapi tidak pada kedua-duanya) sistem tersebut dikatakan sebagai rangka 2 arah, atau rangka bidang rangka kaku (rigid frame). Bila sistem rangka kaku terdiri dari sambungan kontinu pada kedua flens dan juga pada pelat badan (salah satu tetapi tidak kedua sisinya), maka sistem tersebut menjadi rangka 4 arah atau rangka ruang.

Sambungan Balok ke Balok Menerus

Sambungan Siku Rangka Rigid

Bila batang-batang bertemu dengan pelat badan terletak dalam bidang rangka, titik pertemuan ini sering disebut sebagai titik simpul-siku (knee joint). Simpul siku tipikal adalah siku persegi dengan atau tanpa suatu pengaku diagonal ataupun pengaku lainnya.

Splice Balok

Splice yang dibuat cenderung dilakukan dengan las, meskipun biasanya dengan menggunakan sambungan lewatan dan las-fillet, bukannya las groove penetrasi penuh adalah sekuat material dasarnya.

PROSEDUR PEMASANGAN

Sambungan Yang Tidak Membutuhkan Pratarik Penuh

Bila dikehendaki sambungan yang tahan terhadap gelinciran dan bila baut akan mendapatkan tarik langsung, baut tersebut cukup diketatkan sampai pada keadaan pas saja (snug).

Sambungan Yang Membutuhkan Pratekan Penuh

Metode pengetatan dengan putaran murMerupakan yang paling sederhana. Metode ini telah mendapat spesifikasi pratarik dengan rotasi spesifikasi pada mur-nya dari kondisi ketat pas, yang menyebabkan terjadinya regangan spesifikasi baut.

Metode pengetatan putaran dengan kalibrasiMenggunakan putaran puntir manual dan putaran bertenaga yang disetel pada suatu puntiran tertentu. Lebih jauh lagi, putaran kalibrasi harus dikalibrasi setiap hari dan harus digunakan sebuah ring baut di bawah elemen yang akan diketatkan (kepala atau mur).

Metode pemasangan baut desain penggantiMenggunakan penyambung khusus yang dirancang untuk secara tidak langsung menunjukan tarik baut atau secara otomatik memberikan tarik yang dikehendaki. Sudah ada ketentuan mengenai prosedur pengkualifikasian baut sedemikian. Kadangkala, desain penggantinya berupa elemen bolak-balik (twist-off element) atau elemen tipe lelehan. Dalam hal sedemikian, pemasangan harus dimulai pada bagian yang paling rigid (kokoh) dari sambungan tersebut dan secara sistematis menuju bagian-bagian yang kurang kokoh.

Metode pengetatan dengan indikator tarikBiasanya digunakan sebuah ring yang terdiri dari serangkaian benjolan pada salah satu mukanya. Ring tersebut disisipkan di antara kepaala baut dan material yang dicengkram dengan benjolan menghadap ke sisi bawah dari baut dan meninggalkan sedikit celah akibat benjolan-benjolan tersebut. Pada saat pengetatan, benjolan-

benjolan tersebut teratakan dan celah makin dipersempit. Tarik baut ditentukan dengan mengukur celah yang tersisa, yang untuk baut dengan tarik tepat besarnya sekitar 0,015 inch (0,38 mm) atau kurang.

Tipe Sambungan Las

Sambungan TumpuTerutama digunakan untuk menyambungkan ujung-ujung pelat datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sama. Kelebihan utama tipe ini adalah mampu mengeliminasi eksentrisitas yang terjadi pada sambungan lewatan tunggal.

Sambungan LewatanKeunggulan tipe ini adalah kemudahan pengepasan dan kemudahan penyambungan.

Sambungan TDigunakan untuk memfabrikasi bagian-bagian built-up seperti profil T, profil I, gelagar pelat, pengaku tumpu (bearing stiffener), penggantung, konsol, dan secara umum bagian-bagian yang berbentuk kerangka siku-siku.

Sambungan Sudut.Terutama digunakan untuk membentuk penampang boks segiempat built-up (terangkai) seperti untuk kolom atau balok-balok yang membutuhkan ketahanan terhadap gaya torsi tinggi.

Sambungan Pinggir.Kerap dipakai untuk menjaga 2 atau lebih pelat agar tetap pada suatu bidang tertentu ataupun mempertahankan kedudukan seperti semula.

Tipe Las

Las GrooveUntuk menghubungkan batang-batang struktur yang dipaskan pada bidang yang sama.

Las FilletPada umumnya jenis las ini kurang membutuhkan presisi pada pengepasannya karena masing-masing bagian itu cukup ditumpang-tindihkan.

Las Slug dan PlugDigunakan secara eksklusif hanya dalam sambungan atau kombinasi dalam las fillet.

Sourch:

STRUKTUR BAJA Desain & Prilaku dengan penekanan pada Load and Resistance Factor Design 1, Edisi ke-3, by: J.E.Johnson & C.G.Salmon, 1996, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

STRUKTUR BAJA Desain & Prilaku dengan penekanan pada Load and Resistance Factor Design 2, Edisi ke-3, by: J.E.Johnson & C.G.Salmon, 1996, Jakarta : PT. Gramedia Pustaka Utama.

STRUKTUR BAJA Desain dan Prilaku, jilid 1 edisi ke-2, 1994, Jakarta : ERLANGGA