KONSTRUKSI BAJA I NIRWANA PUSPASARI,MT.

MATERI PERKULIAHAN PENDAHULUAN BATANG TARIK BATANG LENTUR SEDERHANA BATANG LENTUR: PLAT PENUTUP GELAGAR KOLOM ALAT PENYAMBUNG

BATANG LENTUR SEDERHANA DEFINISI BATANG LENTUR TEGANGAN LENTUR YANG DIIZINKAN PERENCANAAN BALOK – BALOK LENTUR TEGANGAN TARIK YANG DIIJINKAN KELANGSINGAN DAN PERPANJANGAN JARI-JARI INERSIA BERDEKATAN PERENCANAAN PELAT PENYAMBUNG PASAK PERENCANAAN JARAK ANTAR PELAT UNTUK BATANG TARIK JADI BATANG PENYAMBUNG PASAK

DEFINISI BATANG TARIK Didefinisikan sebagai batang-batang dari struktur yang dapat menahan pembebanan tarik yang bekerja searah dengan sumbunya. Contoh batang tarik adalah batang-batang bawah dari sebuah rangka batang dan batang-batang lentur yang biasa dipakai untuk memeriksa kelurusan. Luas penampang bersih batang akan mengalami tegangan yang seragam kecuali pada titik tempat kerjanya gaya dan daerah sekitarnya. Kalau digunakan alat-alat penyambung (baut/paku keling) maka perlu memperhitungkan konsentrasi tegangan yang terjadi di sekitar alat penyambung yang dikenal sebagai Shear Lag. Apabila titik berat dari batang-batang yang disambung tidak berimpit dengan garis sumbu batang, maka akan terjadi tegangan lentur.

DEFINISI BATANG TARIK Menurut spesifikasi AISC, pada perencanaan batang tarik, tegangan yang diizinkan harus ditentukan, baik untuk luas batang bruto maupun luas batang efektif netto. Pada penampang bruto, F izin < Fy, untuk mencegah terjadinya deformasi yang besar. Pada efektif netto, untuk mencegah terjadinya keruntuhan lokal pada bagian-bagian struktur. Pada perhitungan-perhitungan dengan luas efektif netto perlu diberikan koefisien reduksi untuk batang tarik, bertujuan untuk mengatasi bahaya yang timbul akibat terjadinya Shear Lag.

DEFINISI BATANG TARIK Konsep Shear Lag : Karena tegangan disalurkan melalui baut, terjadilah konsentrasi tegangan tarik pada lubang baut. Apabila jumlah baut bertambah, besarnya Shear Lag akan berkurang.

PENAMPANG LINTANG BATANG TARIK YANG UMUM Batang Bulat   Plat Strip Siku Siku Ganda Siku Bertolak Belakang   Kanal Kanal Ganda Kanal Tersusun

PENAMPANG LINTANG BATANG TARIK YANG UMUM Penampang W (Sayap Lebar)   Penampang S (Standar Amerika) Box tersusun kanal   Box tersusun siku

PENAMPANG BRUTO, NETTO DAN EFEKTIF NETTO Luas penampang bruto (Ag) adalah hasil perkalian antara tebal dan lebar bruto batang.     Lebar netto (An) adalah hasil perkalian antara tebal dan lebar netto. Lebar netto ( ) adalah pengurangan dari lebar bruto dengan lebar lubang tempat sambungan yang terdapat pada suatu penampang.

PENAMPANG BRUTO, NETTO DAN EFEKTIF NETTO Dalam AISC 1.14.4, bahwa dalam menghitung Luas netto, lebar dari alat penyambung diambil in lebih besar dari dimensi nominal lubang dalam arah normal pada tegangan yang bekerja.

PENAMPANG BRUTO, NETTO DAN EFEKTIF NETTO Jika sebaris lubang membentuk suatu pola persimpangan, maka lebar netto diambil dengan mengurangi lebar bruto dengan diameter semua lubang dalam baris yang ditentukan, kemudian untuk tiap-tiap celah ditambahkan besaran. Dimana : S = Celah horizontal, dan g = Celah vertikal

PENAMPANG BRUTO, NETTO DAN EFEKTIF NETTO Untuk jalur kritis A – B – C – D – E – F – G : Dimana : ℓ = Lebar bruto N = Jumlah baut D = Diameter lubang baut

PENAMPANG BRUTO, NETTO DAN EFEKTIF NETTO Penampang kritis netto diambil pada baris yang memberikan hasil lebar netto yang paling kecil. Penampang netto yang memakai penyambung baut, paku keling, atau alat penyambung lainnya yang dapat menahan gaya tarik, tidak boleh melampaui 85% dari penampang bruto, yang berlaku untuk keadaan tertentu saja. Untuk menentukan luas penampang besi siku, sebagai berikut: W = Wh + Wv – t g = gh + gv – t Abruto = W x t Ahole = 2 x D x t Anetto = Abruto - Ahole

PENAMPANG BRUTO, NETTO DAN EFEKTIF NETTO Luas efektif netto (Ae) harus diperhitungkan apabila gaya tarik oleh baut atau paku keling hanya disalurkan melalui beberapa bagian saja dari elemen batang. Tujuan dari spesifikasi AISC ini adalah untuk mengatasi efek dari Shear Lag.     Di mana : Ct = Faktor reduksi An = Luas netto (in2) Tabel : Nilai dari koefisien reduksi Ct (AISC 1.14.2.2) Ae = Ct . An

TEGANGAN TARIK YANG DIIJINKAN Batang tarik bisa mengalami keruntuhan dalam dua cara, yaitu proses pertambahan panjang yang terlalu besar pada penampang brutonya, atau terjadi kehancuran pada lokasi-lokasi tertentu dari penampang nettonya.   Gambar : diagram stres – strain (tegangan – regangan) untuk baja lunak.

TEGANGAN TARIK YANG DIIJINKAN Perencanaan batang tarik didasarkan atas regangan pada luas bruto batang dan tegangan pada luas efektif netto. Dengan bertambahnya gaya tarik, regangan juga akan bertambah secara linier sampai dicapai tegangan lelehnya (Fy). Pada titik ini terjadi regangan yang tidak elastis dan berlangsung terus sampai dicapainya daerah tegangan batas (Fu) yang merupakan batas kemampuan daya tahan batang. Jika tegangan leleh telah dicapai dan terjadi penambahan panjang batang secara tidak elastis, maka kegunaan dari batang tersebut telah berkurang, selanjutnya bisa terjadi keruntuhan dari batang-batang lainnya yang ada di dalam struktur. Untuk mencegah keruntuhan seperti ini AISC menetapkan bahwa tegangan yang diijinkan pada penampang bruto batang tidak boleh melampaui: Ft = 0,6 . Fy

TEGANGAN TARIK YANG DIIJINKAN Keruntuhan lokal terjadi pada penampang netto yang paling lemah. Besarnya beban yang dapat ditahannya mungkin lebih kecil dari besarnya beban yang dibutuhkan untuk meruntuhkan penampang bruto.   Tegangan yang diijinkan pada penampang efektif netto tidak boleh melampaui:   Tegangan yang diijinkan pada penampang netto untuk batang yang dijepit tidak boleh melampaui:   Tegangan yang di ijinkan pada batang berpenampang lingkaran dan terjadi pengurangan luas pada bagian yang tertarik, maka tegangan yang di ijinkan tidak boleh melampaui: Ft = 0,5 . Fu Ft = 0,45 . Fy Ft = 0,33 . Fu

TEGANGAN TARIK YANG DIIJINKAN Jenis keruntuhan tergantung pada perbandingan antara luas efektif netto dan luas bruto, dan pada tegangan batas dari bahan baja. Jika maka batang akan mengalami keruntuhan secara umum. Jika sebaliknya, batang akan mengalami keruntuhan pada bagian yang paling lemah dari penampang netto.   Tabel : Tegangan-tegangan yang diijinkan pada batang tarik.

KELANGSINGAN DAN PERPANJANGAN Untuk mencegah terjadinya pergeseran horizontal atau getaran pada batang tarik yang bukan batang batang silinder, AISC merekomendasikan harga batas perbandingan keterampilan L/r. L adalah panjang batang dan r adalah jari-jari inersia terkecil Di mana:   Perpanjangan yang terjadi pada batang tarik tidak akan mencapai titik kritis, jika tegangan yang terjadi padanya masih dalam batas-batas yang diinginkan. Biasanya perpanjangan batang yang terjadi dalam daerah elastis (ft ≤ fy) biasa dihitung dengan rumus: Di mana: L = Panjang batang dalam inci E = Modulus elastisitas A = Luas penampang bruto

KELANGSINGAN DAN PERPANJANGAN Perbandingan kelangsingan maksimum yang di izinkan berdasarkan AISCS. 1.8.4.

JARI-JARI INERSIA BERDEKATAN

JARI-JARI INERSIA BERDEKATAN

JARI-JARI INERSIA BERDEKATAN

PERENCANAAN PELAT PENYAMBUNG PASAK dh ≥ 1,25 x (b1 atau b2, dipakai yang terkecil) dh ≤ dpin + in Anet = Wnet x t ; Anet ≥

PERENCANAAN JARAK ANTAR PELAT UNTUK BATANG TARIK JADI

BATANG PENYAMBUNG PASAK Batang berongga seperti pada gambar dan pelat penyambung pasak direncanakan untuk menahan gaya tarik yang melalui batangnya dan diteruskan melalui lubang pasak ke bagian pasaknya. Tegangan yang diizinkan pada batang berongga adalah:     Yang dihitung pada luas netto dari batangnya. Ft = 0,45 . Fy

BATANG PENYAMBUNG PASAK Ahead = t x (dhead – dh) ; t ≥ ½ in rtrans ≥ dhead W ≤ 8 . t 1,33 . Abar ≤ Ahead ≤ 1,50 . Abar dpin ≥ x W dh = dpin + in ; dh ≤ 5 x t

TERIMA KASIH