Matakuliah : R0132 / Teknologi Bahan Tahun : 2006/2007 Pertemuan 08

Alat Penyambung Dikenal 3 macam sambungan dalam konstruksi Baja : baut paku keling las lumer Baut : - baut hitam baut prategang/mutu tinggi Baut hitam : ulir penuh Seluruh bagian diulir - Lebih praktis Kekuatannya kurang baik

Kekuatannya cukup baik Ulir tidak penuh Tak diulir - Kurang praktis Kekuatannya cukup baik Baut mutu tinggi S Prinsip : Bila suatu benda ditarik dengan gaya S, maka benda tersebut akan bergerak

Bila ditekan dengan gaya vertikal yang cukup besar maka benda tak akan bergerak karena pada bidang kontak akan timbul geseran. Hal yang harus diperhatikan Mutu : Dalam hal ini perlu diperhatikan mutu baut apakah lebih tinggi atau lebih rendah dari bagian yang dibaut. Ukurannya : misal yang dibuat baut mutunya Fe 360 (Bj 37), maka perlu diperhatikan mutu bahan baut yang akan dipakai.

Jenis pembebanan pada baut A) Beban yang sejajar dengan baut S - Untuk baut biasa cara longgar  lubang baut >  baut cara pas  lubang baut =  batang baut - untuk baut mutu tinggi / prate gang dipasang secara longgra  lubang baut> batang baut(2mm

Gaya yang  Batang Baut Ada 2 kemungkinan : baut yang bekerja dengan satu irisan baut yang bekerja dengan 2 irisan S 1 irisan

½S S 2 irisan Bukan berarti baut yang bekerja dengan 3 irisan atau lebih tidak boleh; tapi umumnya digunakan/dibatasi untuk baut dengan 2 irisan, untuk baut dengan 3 irisan harus diadakan reduksi

Patah/putus pada Batang Baut Putusnya batang baut dikarenakan tidak meratanya tegangan geser yang timbul pada batang tersebut akibat gaya yang bekerja tegak lurus batang. Sebenarnya gaya dipikul oleh tegangan yang timbul pada permukaannya. S

Biasanya untuk memudahkan perhi-tungan diambil harga  rata-rata Biasanya untuk memudahkan perhi-tungan diambil harga  rata-rata. hal ini didasarkan pada anggapan bahwa tegangan yang timbul pada batang baut tak terlampau besar. Baut yang bekerja dengan satu irisan mampu memikul beban sebesar : (luas penampang batang baut) X  contoh : A = 1/4 d2 dengan =max= (=0,58 ) maka beban yang dipikul adalah : 1/4 d2 

Daya pikul max baut dinyatakan dengan Index 1 menyatakan satu irisan Harga A -> - tanpa ulir A =1/4 d2 - dgn ulir A =1/4 s2 dk ds d ds=1/4(d+dk) As=/4 ds2

Untuk baut yang bekerja dengan 2 irisan, maka : N2=2 N1 a sesudah bergerak

Baut ditarik sehingga baut bekerja dengan 2 irisan. Di sini kemungkinan akan terjadi : bila pelat terlalu tipis akan mengakibatkan bagian tengahnya bergeser (tertarik) sehingga akan jebol. gejala ini disebut gaya stuik (desakan) Gaya yang dipikul pada keadaan stuik adalah : Ntp = d.s.tp Ntp = Ntumpuan dengan : d =  nominal walaupun bautnya diukir s= tebal pelat

st= tegangan ijm stuik Harga/besarnya s ditentukan sbb: S1 S2 a 0,5d S = S2 jika 2S1 > S2 S = 2S1 jika S2 > 2S1

Besarnya tegangan ini bergantung dari besarnya jarak ujung, a. Harga a ditentukan sbb : N2 = Ntp -> hubungan ini berlaku untuk batas ideal. - N2 = 2N1 =2X1/4 d2 = d.s.tp Dari keadaan batas dapat diambil manfaatnya yaitu bahwa diameter yang paling baik adalah ekonomis thd N2 dan Ntp dari sini dapat ditentukan penggunaan diameter baut yang paling ekonomis terhadap N2 dan Nst Besarnya tp = 1,50 (sebelum th ’50)

Kemudian  tp = 1,75 , bila jarak a2d 2xs = d s  tp , s = tebal pelat  = teg. yang diijinkan x= a=x + 0,5d

280.80.8 tebal baja siku 8 mm S2 = 8 mm. S1=8mm 2S1=16 mm S=S2=8 mm Nst = S2 d tp Banyaknya baut yang dipasan pada satu baris searah gaya adalah  5 Bila jumlah baut yang digunakan < 5 maka pembagian gayanya boleh dianggap merata.

Gaya yang dipikul baut : 20/5=4 ton + 20 ton 4t 4t 4t Gaya yang dipikul baut : 20/5=4 ton 20 ton +++ Gaya yang dipikul baut : 20/8=2,5 ton

30 ton +++ Gaya yang dipikul masing2=30/12=2,5 ton Jumlah tidak terlalu penting; yang lebih penting adalah pemasangan baut itu sendiri.

I t=14 mm mutu Fe. E240 Ada 3 masalah : ukuran baut mutu baut S = 38,4 ton 100.100.10 t=14 mm mutu Fe. E240 Ada 3 masalah : ukuran baut mutu baut penempatan baut

Ukuran baut : Tiap profil baja siku sudah ditentukan ukuran bautnya (dpt dilihat di tabel) dalam tabel d = diameter lubang jadi bukan diameter bautnya sendiri. Mutu baut : umumnya dari bahan Fe 360 (Bj 37) atau Fe 400 (Bj 41) Penempatan baut Sudah diatur dalam tabel

Baja siku sama kaki W dibaca di tabel bila = angka genap Misal = 100 Maka W = (100+10)/2 = 55 Bila = angka ganjil misal =65 maka W=(65+5)/2=35

Untuk propil 100.100.10 maka dari tabel d=23 mm artinya  lubang =23mm.  bautnya lebih kecil dari 23 mm. adalah 7/84 ->  22 mm. Potongan I - I

Baut diambil berulir penuh Baut bekerja dengan 2 irisan Bautnya dibebani gaya geser perbaut .gaya geser izin = N2 N2= As  baut dipakai As karena baut berulir penuh A>As>Ak A= luas nominal Ak=luas kerm  baut = 0,6 

Plat mengalami desakan (stuik) Per baut gaya tumpuan stuik ijin = Nst Nst = d.s. tp d=diameter nominal baut bukan dk atau ds s = ukuran yang tertipis antar 2S1 dan S2 st tergantung dari jarak tepi baut Ini disebut jarak tepi

 baut = 0,6  krn bhn baut & plat st = 1,75  sama Nst=d.s. tp N2=2.1/4d2 baut  baut = 0,6  krn bhn baut & plat st = 1,75  sama y = tegangan leleh j = load factor (=1,5) misal bahan pelat=bahan baut=Fe. E 240 artinya y=2400 kg/cm2 ->

-> 2400/1,5 = 1600 kg/cm2 =0,6 =0,6X1600=960 kg/cm2 z untuk a = 2d, maka : st=1,75=1,75X1600=2800kg/cm2 N2 =2.1/4..d2  baut = 2.1/4.. ds2(0,6  baut) ds = ¼ (d+3dk) = ¼ (2,2+3.1,8) = 1,9 cm = 2.1/4 .1,92.960 = 5444 kg/baut

Nst = d.s. tp S=S2  2S1>S2 = 1,4 cm = 2,2.1,4.2800 = 8624 kg/baut N2 = 5444 kg/baut Nst= 8624 kg/baut pilih yang kecil N=5444 kg/baut S=38,4 ton = 38400 kg maka baut = = 7 baut Dalam 1 baris banyaknya baut max 5 buah. Jadi baut 7 buah tidak boleh dipasang dalam 1 baris.

d = diameter paku keling Perbandingan antara : Paku keling dan baut Penempatan paku keling d = diameter paku keling = tegangan tumpuan ijin

Penentuan w: h dibulatkan ke-angka puluhan ter-dekat yang lebih besar dan kemudian dibagi dua, Jarak minimum: e1 = 1,5d untuk e1 = 2d untuk e2 = 1,5d; t = 3d

Jarak antara paku keling (t) juga tidak boleh terlalu jauh sebab akan terjadi tertekuknya pelat seperti keadaan sbb: tmaks  7d, atau 14 kali tebal terkecil pelat yang terletak paling luar atau tebal flens terkecil.

Kekuatan paku keling

Kekuatan baut Perhitungan kekuatan baut sama dengan perhitungan untuk paku keling Hanya:

Ng = gaya pikul geser ijin (kg) Ntp = gaya pikul timpuan ijin (kg) d (cm) s (cm) Misalkan: Diameter paku keling = d1 Tebal pelat tertipis = s1

Jadi jumlah paku keling yang dibu-tuhkan untuk batang

Sambungan ini kerap kali dijumpai antara kolom dengan balok (sub sistem vetikal dengan subsistem harizontal). Pada baut 1,2,3 dan 4 terjadi kemungkinan putar akibat baut tertarik atau geseran: Tegangan tarik diakibatkan oleh gaya P eksentris yang menyebabkan timbulnya momen sebesar : M = P. l.

Sedangkan geseran diakibatkan oleh gaya P Akibat M M0 = 0 N1.d1 + N2.d2 + N3.d3 + N4.d4 = M N1.d1 + N2.d2 + N3.d3 + N4.d4 = P.l

Selanjutnya dari rumus perban-dingan diperoleh: N1 : N2 = d1 : d2  N1 : N3 = d1 : d3  N1 : N4 = d1 : d4  Maka nilai N1 dapat dicari

Gaya N4 merupakan gaya tarik terbesar, yaitu  maka untuk satu baut Akibat gaya P: P bekerja sentris pada susunan baut, maka setiap baut akan mene-rima gaya yang sama biasanya, yaitu : Akibat gaya tarik:

Akibat Gaya geser:  Tegangan idiil =