DESAIN SAMBUNGAN

croty.files.wordpress.com/2010/10/sambungan-des-2005.ppt

SAMBUNGAN

Elemen-elemen yang membangun struktur harus digabungkan satu sama lain dengan sistem sambungan.

Sistem Sambungan

1. Elemen yang disambung

2. Jenis Penyambung : Las, Baut

3. Pelat Penyambung (dan Pelat Pengisi)

Latar Belakang

Contoh SAMBUNGAN (1)

Sambungan Balok-Balok

Elemen yang disambung

Pelat Penyambung

Elemen yang disambung

Profil IWF Profil IWF

Contoh SAMBUNGAN (2)

Sambungan Profil-Pelat Penyambung

profil sikupelat penyambung

Las Memanjang

Las Memanjang

pelat penyambung

elemen yangdisambung

elemen yangdisambung

pelat pengisi

Contoh SAMBUNGAN (3)

Sambungan Pelat-Pelat

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (1)

Perencanaan sambungan ditentukan oleh ‘bidang kerja sambungan’, yaitu bidang tempat bekerjanya gaya pada sistem sambungan

Bidang Kerja

1. Sejajar (Dalam Bidang / Sebidang)

2. Tegak Lurus (Luar Bidang / Tak Sebidang)

3. Kombinasi Sejajar - Tegak Lurus

Bidang Kerja Sejajar / Pembebanan Dalam Bidang

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (2)

pembebanan yang gaya dan momen lentur rencananya berada dalam bidang sambungan sedemikian rupa sehingga gaya yang ditimbulkan dalam komponen sambungan hanya gaya geser.

Bidang Kerja Tegak Lurus /Pembebanan Luar Bidang

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (3)

pembebanan yang gaya atau momen lentur rencananya menghasilkan gaya yang arahnya tegak lurus bidang sambungan sehingga gaya yang ditimbulkan dalam komponen sambungan adalah gaya tarik.

Bidang Kerja Kombinasi

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (4)

pembebanan yang gaya atau momen lentur rencananya menghasilkan gaya yang arahnya sejajar dan tegak lurus bidang sambungan sehingga gaya yang ditimbulkan dalam komponen sambungan adalah kombinasi gaya geser dan tarik.

SEJAJAR TEGAK-LURUS KOMBINASI ???

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (5)

SEJAJAR BIDANG

Pu

=

Mu = Pu . h

h

Pu

Pu

Mu

Sambungan pada bagian sayap,

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (6)

SEJAJAR BIDANG

SEJAJAR TEGAK-LURUS KOMBINASI ???

SEJAJARTEGAK-LURUS KOMBINASI ?

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (7)

TEGAK LURUS BIDANG

Mu

Pu

SEJAJARTEGAK-LURUS KOMBINASI ?

BIDANG KERJA SAMBUNGAN (8)

KOMBINASI

MEKANISME SAMBUNGAN (1)

1. Tipe Tumpu

2. Tipe Friksi

sambungan yang dibuat dengan menggunakan baut yang dikencangkan dengan tangan, atau baut mutu tinggi yang dikencangkan untuk menimbulkan gaya tarik minimum yang disyaratkan, yang kuat rencananya disalurkan oleh gaya geser pada baut dan tumpuan pada bagian-bagian yang disambungkan

sambungan yang dibuat dengan menggunakan baut mutu tinggi yang dikencangkan untuk menimbulkan tarikan baut minimum yang disyaratkan sedemikian rupa sehingga gaya-gaya geser rencana disalurkan melalui jepitan yang bekerja dalam bidang kontak dan gesekan yang ditimbulkan antara bidang-bidang kontak.

MEKANISME SAMBUNGAN (2)

1. Tipe Tumpu

Pno friction

Tumpu Baut

P

terjadi kerusakan pada baut

Tumpu Pelat

terjadi kerusakan pada pelat

MEKANISME SAMBUNGAN (3)

2. Tipe Friksi

Pwith friction

baut dikencangkan

SAMBUNGAN BAUT (1)

KUAT TARIK RENCANA

bb u Tn = 0.75 0.75 A f

SAMBUNGAN BAUT (2)

KUAT GESER RENCANATipe Tumpu

Tipe Friksi

Tumpu Baut

Tumpu Pelat

b

u b Vn = 0.75 1.13 0.7 f 0.75 A m

b

1 b u Vn = 0.75 m . r A f

b p u Rn = 0.75 2.4 d . t . f

SAMBUNGAN BAUT (3)

KOMBINASI

Tipe Tumpu

b tTu A f

Cek fuv akibat geser

Definisikan ft

SAMBUNGAN BAUT (4)

KOMBINASI

Tipe Friksi

u

b

T1 Vn Vu 1.13 T (n)

Sambungan SEBIDANG / Tipe Tumpu

Pelat 150 x 16 mm

PuPu

37.5 37.575

fy = 340 MPa

fu = 440 MPa

Baut : n = 4 buahdb = 22 mm Ab = 380 mm2

fub = 825 MPa

m = 1 (jumlah bidang geser baut)tanpa ulir pada bidang geser

CONTOH SOAL 1 (1)

Lubang Standar

CONTOH SOAL 1 (2)

Jumlah Bidang Geser Baut (m)

Pu

CONTOH SOAL 1 (3)

Kuat Rencana Sistem SambunganTumpu Baut

b

1 b u Vn = 0.75 m . r A f n

= 0.75 (1) (0.5) (380) (825) 4

= 470.25 kN

Tumpu Pelat

b p u Rn = 0.75 2.4 d . t . f n

= 0.75 2.4 (22) (16) (440) 4

= 1115.14 kN

Persyaratan penggunaan rumus terpenuhi (hal 101)- jarak lubang tepi > 1.5 d [ 37.5 > 33 ]- jarak antar lubang > 3 d [ 75 > 66 ]- jumlah baut dalam arah gaya [ 2 buah ]

CONTOH SOAL 1 (4)

Kuat Rencana Sistem Sambungan

Dipilih nilai terkecil antara Tumpu Baut atau Tumpu Pelat

470.25 kN

Catatan :

Besar gaya yang dipikul (Pu) juga harus memperhatikan kuat rencana tarik

elemen pelat yang disambung [elemen tarik] dengan meninjau kondisi leleh dan

fraktur

Sambungan SEBIDANG / Tipe Friksi

PuPu

37.5 37.575

Baut : n = 4 buahdb = 22 mm Ab = 380 mm2

fub = 825 MPa

m = 1 (jumlah bidang kontak)tanpa ulir pada bidang geser

CONTOH SOAL 2 (1)

Lubang Standar

Bidang Kontak bersih

CONTOH SOAL 2 (2)

Kuat Rencana Sistem Sambungan

b

u b Vn = 0.75 1.13 0.7 f 0.75 A m . n

= 0.75 1.13 (0.35) 0.7 x 825 0.75 x 380 (1) . (4)

= 195.28 kN

CONTOH SOAL 3

Dua buah balok IWF disambung pada bagian sayap dan badannya dengan sistem sambungan baut. Gaya dalam yang dipikul adalah Mu dan Vu.

Sistem sambungan diasumsikan sebagai berikut :-Mu hanya dipikul oleh sambungan pada bagian pelat sayap saja (atas dan bawah). -Vu hanya dipikul oleh sambungan pada bagian pelat badan saja.

Diameter Baut = 19 mm. Mutu Baut A325 dengan fub = 825 Mpa.

Tanpa ulir pada bidang geser.

Mu

VuSambungan SEBIDANG

CONTOH SOAL 4

Pipa baja yang menerima gaya tarik Pu disambungkan dengan sistem sambungan baut dengan pelat ujung. Tentukan Pu !

Sambungan TAK SEBIDANG TARIK

Pu

Baut : n = 8 buahdb = 16 mm Ab = 201 mm2

fub = 825 MPa

Tn = 0.75 [ 0.75 Ab fub ] n

= 0.75 [ 0.75 (201) (825) ] 8= 746.21 kN

Pu < Tn< Tn746.21 kN

CONTOH SOAL 5

Dua buah balok IWF disambung dengan sistem pelat ujung (end plate) menggunakan bautGaya dalam yang dipikul adalah Mu saja.

Mu

0

400320

80

240160

Sambungan TAK SEBIDANG TARIK

CONTOH SOAL 6

Sambungan BIDANG KOMBINASI Geser + Tarik

Pu

Tu

Vu

Konsol yang memikul gaya Pu

pada arah seperti gambar.

Terhadap sistem sambungan,

gaya Pu menyebabkan Geser

dan Tarik

Baut : n = 2 x 4 buahdb = 19 mm Ab = 283.50 mm2

fub = 825 MPa

tanpa ulir pada bidang geser

Pu = 400 kN

Vu = 320 kN

Tu = 240 kN

Mu

Vu

CONTOH SOAL 7

Sambungan BIDANG KOMBINASI Geser + Tarik