1

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN SIPIL

UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

SAMBUNGAN SEDERHANAPENDAHULUAN

Main Menu

2

SAMBUNGAN GESER BAUT: SAMBUNGAN GESER BAUT:

METODE KERUNTUHANMETODE KERUNTUHAN

Sebelum kita membicarakan angka kekuatan khusus bagi baut,berbagai macam keruntuhan yang mungkin terjadi pada sambungandengan bahan baut pada geser akan diperiksa. Ada dua macamkeruntuhan yaitu keruntuhan pada baut dan keruntuhan pada bagianyang disambung. Mengingat bagian dari sambungan ditunjukan padagambar a dibawah keruntuhan pada bagian baut bisa disumsikanseperti pada gambar. Nilai tegangan geser rata-rata pada kasus iniadalah :

4/2d

P

A

Pf v π

==

AfP v=

Dimana P adalah beban yang bekerja pada baut, A adalah luaspenampang dari baut, dan d adalah diameter penampang. Kemudianbeban bisa ditulis sebagai :

Main Menu

Main Menu

3

DAYA DUKUNG DAN SYARAT JARAK

Jarak tambahan dan syarat jarak tepi.Untuk menjaga kebersihan antara mur baut dan menyediakan ruangbagi wrench sockets, maka AISC J3.3 mensyaratkan bahwa pusat kepusat jarak baut (dalam berbagai arah ) tidak boleh kurang dari 2⅔ ddan tidak boleh lebih dari 3d, dimana d adalah diameter baut. Jaraktepi minimum ( dalam berbagai arah ) di berikan oleh AISC tabel J3.4sebagai fungsi dari ukuran baut dan tipe tepi – sheared, rolled, ataugas cut.

Main Menu

Rangkuman dari daya dukung, Jarak, dan syarat jarak tepi ( hanya jarak standar).

1. Daya dukung# Dua atau lebih baut pada garis gaya:

s ≥ 3d dan Le ≥ 1½d: ΦRn = 0.75[(2.4dt)Fu] (rumus AISC J.3-1a)Le < 1½d atau s < 3d:

Untuk baut terdekat ke tepiΦRn = 0.75(FutLe) ≤ 0.75[2.4dt Fu] (rumus AISC J.3-2a)

Untuk baut lainnya:ΦRn = 0.75(Fut(s – d/2)) ≤ 0.75[2.4dt Fu] (rumus AISC J.3-2b)

# Satu baut bekerja pada garis gayaΦRn = 0.75(FutLe) ≤ 0.75[2.4dt Fu] (rumus AISC J.3-2a)

2. Minimum Jarak dan jarak tepi Dalam berbagai arah, keduanya pada garis gaya dan melintang pada garis gaya,

s ≥ 2⅔ d ( lebih besar dari 3d )Le ≥ harga dari tabel J3.4

Main Menu

4

Periksa bantalan, ruang baut dan jarak tepi untuk sambungan yang ditunjukan pada gambar berikut.

Penyelesaian:Dari AISC J3.3, ruang minimum dalam berbagai arah adalah:2⅔ d = 2.66(¾) = 2.00 inruang aktual = 2.50 in > 2.00 in (OK)Jarak tepi minimum dalam berbagai arah didapatkan dari AISC tabelJ3.4.Jika kita asumsikan Sheared Edges (keadaan terburuk) jarak tepiminimum adalah 1¼ in.

Contoh 7.1

Main Menu

Jarak tepi aktual = 1¼ in.Daya dukung:Periksa Jarak dan jarak tepi pada arah pembebanan:

3d = 3(¾) = 2.25 in < s = 2.5 in1.5d = 1.5(¾) = 1.125 in < Le = 1.25 in.

Karena ada dua baut dalam arah pembebanan, daya dukung bisa dicaridari rumus AISC J3.1a. Daya dukung dari pelat penyambung akan dikontrolkarena ini adalah bagian paling tipis dalam sambungan.

ΦRn = Φ(2.4dtFu) = 0.75[2.4(¾)(⅜)(58)] = 29.36 kips

Untuk sambungan sederhana, dan tiap baut menahan beban yang samabesarnya. Untuk satu baut,

Pu = = 16.25 kips < 29.36 (OK)4

65

Jawabannya : Daya dukung, jarak dan persyaratan jarak tepi terpenuhi.

Main Menu Gambar Soal

5

BAUT BIASABAUT BIASA

Kita mulai pembahasan dengan kekuatan baut dengan baut biasa, yangmana berbeda dari baut kekuatan tinggi tidak hanya pada bagian bahanpenting saja, tetapi juga pada bagian dimana kita tidak bisa menghitunguntuk himpitan gaya dari pengencangan baut. Baut biasa, juga dikenalsebagai Unfinished bolts, yang didesain oleh ASTM A307.Perencanaan kekuatan geser dari baut A307 adalah ΦRn, dimana faktorreduksi Φ adalah 0.75, dan kekuatan geser nominal adalah:

RRnn == FFvvAAbbDimana:

Fv = tegangan geser ultimateAb = luas penampang bagian unthreaded baut (ini juga

disebut sebagai luas baut nominal atau luas badannominal)

Tegangan geser ultimate diberikan oleh tabelAISC J3.2 adalah 24 ksi,memberikan kekuatan nominal sebesar :

Rn = FvAb

Main Menu

Tentukan perencanaan kekuatan dari sambungan yang ditunjukangambar 7.9 berdasarkan geser dan tekan.

Penyelesaian:Sambungan yang ada bisa diklasifikasikan sebagai sambungansederhana, dan tiap baut bisa dianggap untuk menahan bebanperhitungan yang diberikan. Ini akan tepat pada kasus terbesar untukmenentukan strength coresponding pada satu baut dan kemudiandikalikan dengan jumlah total baut.Kuat geser: pada kasus ini geser tunggal, dan kekuatan desain bautadalah; ΦRn = 0.75(24Ab).

Contoh 7.2

Main Menu

6

luas nominal baut adalah:

Ab =

Kekuatan geser desain tiap baut adalah:ΦRn = 0.75(24)(0.4418) = 7.952 kips

Daya dukung : meskipun dukungan beban adalah masalah untuk bahanpenyambung dan bukan baut, daya dukung adalah fungsi dari ukuran baut,dan ini sangat tepat untuk menganggap bahwa daya dukung associateddengan tiap baut.

Ada dua baut pada arah pembebanan, jadi ruang dan batas jarak tepi akandiperiksa.

1.5d = 1.5(¾) = 1.125 in < Le = 1.5 in (untuk kedua batang dan pelatpenyambung)

3d = 3(¾) = 2.25 in < s = 3 in

22

432

4418.04

)(

4in

d ==ππ

Main Menu Gambar Soal

kondisi untuk menggunakan rumus AISC J3-1a terpenuhi. Karena pelatpenyambung lebih tipis daripada batangnya pelat penyambungmempunyai lebih kecil daya dukung, dan pelat penyambung dengantebal⅜ in yang akan digunakan.ΦRn = 0.75[(2.4dt)Fu] = 0.75[2.4(¾)(⅜)(58)] = 29.36 kips.Ini lebih besar dari kekuatan geser 7.952 kips, jadi kekuatan geserberpengaruh.Untuk dua baut:ΦRn = 2(7.952) = 15.9 kips(catatan bahwa semua ruang dan syarat jarak tepi terpenuhi).Untuk sheared edge, jarak tepi minimum disyaratkan oleh tabel AISCJ3.4 adalah 1¼ in, dan ini memenuhi untuk kedua arah.Karena s < 3d dan Le > 1.5d pada arah pembebanan , maka tidak adaruang lain dan persyaratan jarak tepi pada arah ini .

Jawaban: berdasarkan geser dan bearing, perencanaan kekuatansambungan adalah 15.9 kips.( Catatan bahwa beberapa batas keadaan lain yang tidak diperiksa,seperti tekanan pada luas penampang batang, mungkin padakenyataannya mempengaruhi perencanaan kekuatan.)

Main Menu