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/


2/20


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 .



3/20


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



4/20


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



5/20


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



6/20


= + - 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



7/20


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



8/20




9/20


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)



10/20


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)



11/20


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)



12/20


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



13/20


= 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



14/20


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 =



15/20


=

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 :



16/20


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.



17/20


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.



18/20


= 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 :

=



19/20


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.



20/20


Batang Tarik-2

Documents