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

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


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


4. Sambungan Geser Eksentris

Pe


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)


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


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


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


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


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


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


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


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


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)


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 )



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



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


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


DM

D

M+M1=D.e

e

F=M/h

F

h

DM

M

D

struktur baja dasar-d3 (sambungan baut)

Documents