Batang Tarik-2
-
Upload
alamperdana -
Category
Documents
-
view
1.973 -
download
153
Transcript of Batang Tarik-2
-
7/26/2019 Batang Tarik-2
1/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 1
BATANG TARIK
Jenis-jenis penampang batang tarik
a. Profil tunggal
-
Pelat
- Bulat pejal
- Profil Kanal
-
Profil siku
- Profil WF
- Profil S
b. Profil tersusun
- Profil siku ganda
- Profil kanal ganda
-
Profil siku bintang
I. Tahanan Nominal
Terdapat tiga kondisi keruntuhan yang perlu diperiksa untuk menentukan
tahanan nominal suatu batang tarik yaitu:
a. Leleh dari luas penampang kotor (bruto) yang jauh dari daerah sambungan
b. Fraktur dari luas penampang efektif pada daerah sambungan
c. Geser block pada aerah sambungan
a. Kondisi Leleh luas penampang kotor (bruto) di daerah yang jauh dari
sambungan
Besarnya tahanan nominal Tn dari suatu batang tarik memnuhi persamaan :
=
Ag = Luas penampang kotor, mm2
fy = Kuat leleh material, Mpa (N/mm2)
b. Kondisi fraktur dari luas penampang efektif pada sambungan
Untuk batang tarik yang dilubang untuk penempatan baut, maka luas
penampangnya akan tereduksi, yang dinamakan luas netto ( An).
Pada lubang tersebut akan terjadi konsentrasi tegangan akibat beban kerja,
yang menurut teori elastisitas bahwa besarnya tegangan tarik yang terjadidisekitar lubang berkisar 3 kali tegangan rerata pada penampang netto.
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
2/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 2
Akibat tegangan yang terkonsentrasi tersebut akan menimbulkan fraktur
pada sambungan.
Besarnya tahanan nominal Tn jika kondisi fraktur pada sambungan yang
menentukan, memenuhi persamaan
=
Ae = Luas penampang efektif, mm2
fu = Kuat leleh material, Mpa (N/mm2)
=
An = Luas penampang netto, mm2
U = Koefisien reduksi ( akan dijelaskan kemudian )
c. Geser blok pada sambungan
Menurut SNI 03-1729-2002 pasal 10.1 dinyatakan bahwa semua komponen struktur
yang memikul gaya tarik aksial terfaktor sebesar Tu harus memenuhi :
= .
? = faktor tahanan
? = 0,90 untuk kondisi leleh
? = 0,75 untuk kondisi fraktur
II. Luas Netto
Lubang yang dibuat pada sambungan untuk menempatkan baut akan mengurangi
luas penampang sehingga akan mengurangi pula tahanan penampang tersebut
Ukuran diameter nominal lubang yang sudah jadi harus 2 mm lebih besar dari
diameter baut yang berukuran tidak lebih dari 24 mm. Sedangkan untuk diameter
baut lebih besar dari 24 mm maka ukuan lubang harus diambil 3 mm lebih besar dari
diameter baut.
Luas netto penampang batangtarik tidak boleh diambil lebih besar daripada 85% luas
brutonya:
= 0,85 .
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
3/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 3
III. Efek Lubang berselang seling pada luas netto
Untuk lubang baut yang dipasang berselang seling , maka luas netto penampang
harus dihitung berdasarkan luas minimum antara potongan 1 dan potongan 2.
Dari potongan 1 1 diperoleh
=
- . . '
Untuk potongan 1 2
=
- . . ' + .
dalam hal ini
t = tebal penampang, mm
d = diameter baut
d = diameter lubang ( d = d + 2 mm )
n = banyaknya lubang dalam satu potongan
s, u = jarak antar sumbu lubang pada arah sejajar dan tegak lurus sumbu
komponen struktur
contoh soal 1.
Hitung luas netto dari batang tarik berbentuk pelat berukuran (6x100) mm. Baut
yang digunakan berdiameter 19 mm.
Tebal pelat ; t = 6 mm
2
1
u
s
TT
TT
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
4/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 4
Luas kotor ; Ag = 6 x 100 = 600 mm2
Diameter lubang ; d = 19 + 2 = 21 mm
Luas netto ;
= - ( (
= - = >
= ,
= , = Contoh soal 2
Tentukan luas penampang netto minimum dari batang tarik berikut, digunakan
diameter baut 19 mm dan tebal pelat 6 mm.
Luas penampang kotor
= +++ = Diameter lubang = + =
Tinjau Potongan AD
=
- ( (
= - =
Tinjau potongan ABD
=
- . . ' + .
= - + + =
TT
60
60
100
75
55 50
B
CD
A
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
5/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 5
Tinjau potongan ABC
= - . . ' +
.
= - + + = ,
Periksa terhadap syarat
= 0,85 .
= 0,85 1770 = 1504,50
Jadi = 1504,50
Jika sambungan yang diletakkan berselang-seling pada sebuah profil siku, kanal atau WF, maka
penentuan nilai u dapat dilakukan sebagai berikut:
1. Profil Siku
= + - 2. Profil Kanal
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
6/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 6
= + - 3. Profil WF ( Wide Flange )
= + +
Luas bruto (Ag) = 2420 2
Diameter lubang (d) = 25+ 2 = 27
Tinjau Potongan AC
A = A - n.d.t
A = 2420- 2 .27 .10 = 1880 mm2Tinjau Potongan ABC
A = A - n.d.t+ s.t4u
U
Contoh soal 3
Hitung Luas netto (An) minimum dari batang tarik berikut menggunakan profi
siku 100.150.10 dengan diameter baut 25 mm
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
7/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 7
A = 2420- 3 .27 .10 + 75.10
4 . 60+
75. 104 . 105
= 2420- 810+234,375+133,929
= 1978,30 2
Periksa terhadap syarat : = 0,85 .
0,85 . = 0,85 2420 = 2057 2
Jadi luas netto minimum adalah (diambil yang terkecil) = 1880 mm2
IV.Luas Netto Efektif
Kinerja batang tarik dapat dipengaruhi oleh beberapa hal , namun hal yang perlu
diperhatikan adalah masalah sambungan sebab dengan adanya sambungan pada
suatu batang tarik akan memperlemah batang tersebut.
Salah satu hal yang merupakan fungsi efisiensi suatu sambungan adalah shear lag.
Shear lag timbul jika suatu komponen struktur hanya disambung sebagian saja
sehingga menyebabkan bagian yang disambung mengalami beban yang berlebihan
sedangkan yang lainnya tidak menerima tegangan yang sama besarnya.
Salah satu cara mengatasi shear lag dengan memperpanjang sambungan. Dalam
perhitungan diantisipasi dengan menggunakan luas netto efektif.
Adapun ketentuan luas penampang efektif komponen struktur yang mengalami gaya
tarik adalah :
= . Dalam hal ini
U = koefisien reduksi yang nilainya ditentukan dengan :
= 1-
= 0,90 x = eksentrisitas sambunganL = panjang sambungan dalam arah gaya tarik
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
8/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 8
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
9/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 9
Penyelesaian
Untuk menghitung Tahanan tarik Rencana perlu ditinjau terhadap dua kondisi yaitu :
1. Kondisi Leleh
= .. = 0,9010150250 = 33,75
2. Kondisi Fraktur
Menentukan nilai U (koefisien reduksi) berdasarkan panjang penyaluran gaya tarik ke
elemen pelat yang disambung dengan las
Diketahui ;
= 150 ; = 200
Contoh soal 4
Sebuah pelat berukuran 10 x 150 m dihubungkan dengan pelat berukuran 10 x 250 mm
menggunakan sambungan las. Hitunglah tahanan tarik rencana dari struktur tersebut
jika digunakan mutu baja BJ 41 (fy = 250 MPa, fu = 410 MPa)
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
10/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 10
Syarat penentuan nilai U yang memenuhi
= 1,00 = 2
= 0,87 2 = = 1,5
= 0,75 1,5 = =
: 1,5 = =
1,5150 = 200 = (150)225 = 200 = 150. , = 0,75
Sehingga :
= . = 0,7510150 = 1125 2 = .. = 0,751125410 = 34,60
Jadi tahanan tarik rencana yang digunakan adalah (diambil nilai yang terkecil) =
33,75 ton
Jadi besarnya tahanan tarik rencana yang diperhitungkan adalah (diambil yang
terkecil) = 33,75 ton
Penyelesaian
Karena pada ujung profil siku juga terdapat sambungan las maka nilai U harus
dihitung berdasarkan persamaan:
= 1-
= 0,90
1. Kondisi Leleh
= .
.
= 0,90480240 = 10,37
Contoh soal 5
Hitunglah tahanan tarik rencana dari profil siku 50.50.5 yang dihubungkan dengan
suatu pelat jika digunakan mutu baja BJ 37 (fy = 240 MPa, fu = 370 MPa)
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
11/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 11
2. Kondisi Fraktur
= 1-
= 1-14
50= 0,72 = 0,90.( )
= .
= 0,72
480
= 345,6 2
= .. = 0,75345,6370 = 9,59
Jadi tahanan tarik rencana yang digunakan adalah (diambil nilai yang terkecil) =
33,75 ton
Penyelesaian
1. Menghitung Luas Netto
Diketahui
s1 = 80 mm ; s2 = 50 mm ; u = 60 mm
Tinjau potongan 1-2-3
A = 32020 = 6400 mm2A = A - n .d' .t
Contoh soal 6
Sebuah pelat baja setebal 20 mm disambungkan ke sebuah pelat buhul dengan
menggunakan baut berdiameter 19 mm jika digunakan mutu baja BJ 37 (fy = 240 MPa,
fu = 370 MPa) . Hitunglah beban kerja maksimum dapat dipikul pelat tersebut (beban
kerja terdiri dari 20% beban mati dan 80% beban hidup)
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
12/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 12
A = 6400 - 3 . 19+2.20= 5140 mm2Tinjau potongan 1-4-2-5-3
A = A - n .d' .t+ s.t4u
A = 6400 - (5(19+ 2) 20) + 480 20
460
= 6433,3 2
Tinjau potongan 1-4-5-3
A = 6400 - (4(19+ 2) 20) + 280 20
460
= 5786,6 2
Tinjau potongan 1-4-6
A = 6400 - (3(19+ 2) 20) + 80 20
460+
50 20460
= 5881,63 2
A
= 0,85 A
= 0,85
320
20
= 5440 mm2
= 2. Menghitung Tahanan Nominal
a. Kondisi Leleh
= .. = 0,9032020240 = 138,24
b. Kondisi Fraktur
= 1-
Dalam hal ini
= h = 10 = h = 130
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
13/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 13
= 1-10
130= 0,923 = 0,90.( )
= 0,90
= . = 0,95140 = 4626 2 = .. = 0,754626.370 = 128,3715
3. Menghitung Beban Kerja Maksimum (T)
=
1,2 = 1,6 + Diketahui bahwa :
= 20% = 80% Sehingga :
= 1,2.0,20.+ 1,6.(0,80.)
= 1,24. + 1,28. = 2,52.
= 128,3715 = 2,52.
= 84,50
Contoh soal 7
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
14/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 14
Penyelesaian
a. Kondisi Leleh
- Luas bruto penampang profil L.100.100.10 = 1920 mm2 ( tabel profil baja)
= .. = 0,901920240 = 41,472
b. Kondisi Fraktur
A = 1920- 116+210 = 1740 mm2
A = 1920- 216+210+50 10440 = 1716,25 mm2
A = 0,85 A = 0,85 1920 = 1632 mm2
- Eksentrisitas sambungan (x) = 2,82 cm = 28,2 mm (tabel profil baja)
= 1-
= 1- 28,204 50
= 0,86
= . = 0,861632 = 1403,52 2
= .. = 0,751403,52.370 = 38,95
h = 38,95 .1,2 = .1,6 + .1,2 = + 1,6.3 6 =
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
15/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 15
=
38,95 .6 = - - ? = 6,49
- - ? = 19,47
Sehingga diperoleh besarnya beban kerja total yang dapat dipikul oleh penampang L
(siku) adalah
= + = 6,49+19,47 = 25,96
V. Geser Blok ( Shear Block )
Tahanan dari komponen tarik sebuah elemen pelat baja tipis yang menerima beban tarikdan disambung dengan alat pengencang terkadang ditentukan oleh batas sobek atau
disebut shear block.
Sebuah batang profil siku misalnya yang dihubungkan dengan alat pengenang dan
mengalami beban tarik T dapat mengalami keruntuhan geser blok sepanjang potongan
a-b-c (seperti terlihat dalam gambar berikut).
Bagian yang diarsir pada gambar akan mengalami sobekan/terlepas. Keruntuhan jenis ini
dapat juga terjadi pada sambungan pendek yang menggunakan dua buah atau kurang
alat pengencang pada garis searah bekerjanya gaya .
Tahanan nominal tarik dalam keruntuhan geser blok diberikan dalam bentuk persamaan
berikut :
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
16/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 16
Contoh 8
Hitunglah tahanan rencana struktur batang tarik berikut yang terbuat dari profil L
80.80.8 , mutu baja BJ 37, diameter baut 19 mm.
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
17/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 17
Maka :
Sehingga Tahanan rencana (Td) yang diperhitungkan adalah = 10,515 ton
Keruntuhan geser blok terjadi karena jarak antara baut terlalu kecil. Menurut SNI
mennyaratkan jarak minimal antara baut adalah tiga kali diameter baut.
Contoh 9
Hitunglah tahanan rencana struktur batang tarik profil L 100.100.10 pada sambungan
las berikut , mutu baja BJ 41. Perhitungkan pula terhadap geser block.
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
18/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 18
= 0,7569,4875 = 52,115
VI.Kelangsingan Struktur Tarik
Untuk mengurangi problem yang terkait dengan lendutan yang besar atau vibrasi
(getaran), maka komponen struktur tarik harus memenuhi syarat kekakuan.
Syarat ini berdasarkan pada rasio kelangsingan yang besarnya ditentukan sebagai :
=
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
19/20
Batang Tarik Strutur Baja Page 19
Dalam hal ini :
L = Panjang komponen struktur
r = Jari-jari girasi
=1 A = Luas penampang profil
Nilai maksimum diambil 240 untuk batang tarik utama dan 300 untuk batang
tarik sekunder.
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/ -
7/26/2019 Batang Tarik-2
20/20
ase purchase PDFcamp Printer on http://www.verypdf.com/ to remove this watermark.
http://www.verypdf.com/http://www.verypdf.com/