BAB IVDESAIN BATANG TARIK

Pemilihan Profil

Cara menentukan kuat rencana berbagai batang tarik telah dibahas dalam Bab 3. Dalam bab ini akan dijelaskan cara

memilih batang tarik. Meskipun perencana memiliki kebebasan untuk memilih batang yang dihasilkan: (a)

kompak, (b) dimensi sesuai untuk struktur dan elemen struktur lain, (c) penampang tersebut sebanyak mungkin

untuk menghindari shear lag.Perlu diingat bahwa dalam Pers. LRFD D1 -2 (Pn = Fu Ae) nilai

Ae bisa lebih kecil dari Ag meskipun tidak ada lubang, tergantung pada

Tujuan dari batasan ini adalah untuk memastikan bahwa profil mempunyai kekakuan cukup untuk mencegah defleksi lateral atau getaran yang tidak diinginkan.meskipun batang tarik tidak mengalami tekuk (buckling) pada beban normal, tetapi tegangan bolak-balik dapat terjadi selama transportasi dan pelaksanaan misalnya akibat beban angin atau beban gempa. Peraturan mensyaratkan bahwa rasio kelangsingan harus berada di bawah nilai tertentu dengan demikian kekuatan tekan dapat dijamin oleh batang. Untuk batang tarik selain ,rod’, AISC LRFD Spec. B7

Rasio kelangsingan maksimum yang disarankan sebesar 300 tidak berlaku untuk batang tarik berupa rod. Nilai maksimum L/r dari rod diserahkan pada pertimbangan perencana. Jika nilai 300 ditetapkan pada rod, maka rod yang memenuhi syarat tersebut seringkali tidak dapat digunakan karena mempunyai jari-jari girasi yang sanga kecil.

Contoh 4.1 memberikan ilustrasi desain batang tarik sambungan baut dari profil W. Dalam kasus tersebut digunakan peraturan LRFD

. Kuat rencana Pu adalah nilai terkecil dari

(a) t Fy Ag atau

(b) t Fu Ae dan dijelaskan di bawah

ini.

•Untuk memenuhi rumus pertama,

(4.1)

•luas bruto minimum harus lebih besar atau sama dengan nilai berikut :

min

FPA

yt

ug

•Untuk memenuhi rumus kedua, nilai minimum Ae harus lebih besar atau sama dengan :

min

FPA

ut

ue

Karena Ae = U An untuk bantang sambungan

baut, nilai An minimum adalah

min

UU FPAA

ut

uen

min

(4.3)

Jadi nilai minimum Ag untuk rumus kedua

harus lebih besar atau sama dengan nilai An minimum ditambah perkiraan luas batang.

min angluas

UFPA

ut

ug

lub

dari nilai ini akan mudah dihitung nilai r yang diinginkan dalam suatu perencanaan yaitu niali r dimana rasio kelangsingan akan tetap sebesar 300. Jadi jangan dipilih profil dengan r terkecilnya menghasilkan r kurang dari 300.

min 300

Lr

1.Batang Tarik Built-UpPeraturan LRFD Spec. D2 dan J3.5 memberikan penjelasan bagaimana bagian dari penampang built-ip disambungkan satu sama lain.•satu batang tarik dibuat dari eleven yang disambung satu dengan lanilla secara kontinyu, seperti pelat dengan statu profil atau dua buah pelat, maka jarak longitudinal dari konektor tidak boleh lebih dari 24 kali tabal pelat atau 12 ini, jika batang akan dicat, jika tidak dicat tidak akan merada dalam lingkungan korosif

•Jika batang terdiri dari beberapa eleven baja yang ditempatkan di udara terbuka tanpa pengecatan dan kontak antara elemen ini terjadi secara kontinyu, jarak konektor yang diijinkan hádala 14 kali tabal pelat paling tipis atau 7 in

•Jika batang tarik tersebut dari satu atau lebih built-up profil yang tersambung secara tidak kontinyu, maka profil harus disambung pada statu interval sedemikian rupa sehingga rasio kelangsingan setiap profil tidak boleh lebih dari 300

•Jarak dari pusat penampang baut ke sisi terdekat dari bagian yang disambung tidak boleh lebih besar dari 12 kali tabal elemen yang disambung atau 6 in

Lebar minimum pelat pengikat (tidak disebutkan dalam Manual LRFD) adalah lebar antara dua baris sambungan baut ditambah jarak ujung pada setiap sisi untuk menghindari baut terlepas dari pelat.

1.Road dan BarJika rod dan bar digunakan sebagai batang

tarik, maka sambungan dapat langsung dilas atau batang tersebut dapat diulir dan ditahan di tempat tertentu dengan menggunakan baut. Menurut LRFD, tegangan desain tarik nominal rod berulir diberikan dalam Tabel J3.2 dan sama dengan 0,75 Fu yang bekerja pada luas bruto rod AD

(luas bruto dihitung berdasarkan diameter ulir luar). Luas yang diperlukan untuk beban tarik dihitung dari :

FPA

u

uD 75,0 dengan =

0,75

LRFD menyatakan bahwa kuat tarik nominal dari bagian berulir upset rod sama dengan 0,75 Fu AD dengan AD adalah luas batang pada

diameter ulir terbesar. Nilai ini harus lebih besar dan perkalian luas rod nominal (sebelum diperbesar) dengan Fy.

Trekstang (sag rod) juga diperlukan untuk menyokong gording sejajar dengan permukaan atap dan tumpuan vertikal girt sepanjang dinding.

Untuk atap ringan (jika rangka atap mendukung atap baja berlubang), diperlukan trekstang pada setiap jarak 1/3 bentang jika rangka batang lebih dari 20 ft (6,1 m).

1.Batang Sambungan Sendi’Eyebar’ adalah batang dengan sambungan sendi seperti dalam Gambar 4.6. pada awalnya , ’eyebar’ banyak digunakan pada struktur jembatan sambungan sendi, tetapi sekarang suda jarang karena kelebihan sambungan baut dan las. Kuat rencana untuk batang ini adalah nilai terkecil yang didapat dari persamaan di bawah ini :

•Kuat tarik pada luas netto efektif

= t = 0,75

Pn = 2 t beff Fu

Dengan t = tebal pelat dan beff = 2 t + 0,63, tetapi

tidak boleh lebih dari jarak antara lubang pinggir ke sisi bagian profil yang diukur tegak lurus terhadap garis kerja gaya.•Kuat rencana geser pada luas netto efektif;

=t = 0,75

Pn = 2 t beff Fu

Dengan Asf = 2t (a + d/2) dan a adalah jarak

terpendek dari sisi dari sisi lubang sendi ke sisi profil yang diukur sejajar terhadap gaya.

•Kekuatan permukaan dalam menahan reaksi

= 0,75

Pn = 1,8 Fy Apb

Dengan Apb luas proyeksi tumpuan = d t. perlu

dicatat bahwa Pers. (J8-1) LRFD berlaku untuk permukaan yang ditempat sendi yang dipahat, dibor atau lubang yang dibor dan ujung dari pengaku tumpuan. LRFD Specification J8 juga memberikan rumus lain untuk menentukan kekuatan tumpu untuk rol.

•Kuat tarik pada penampang luas netto

= 0,90Pn = Fy Ag

LRFD Specification (D3) menyatakan bahwa tebal dan pelat sambungan sendi < ½ ini hanya diijinkan jika tambahan baut diberikan untuk memperkuat sendi dan pelat serta diberikan pelat pelat pengisi, sehingga terjadi kontak langsung.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa batang eyebar dan sambungan sendi yang dibuat dari baja dengan tegangan leleh lebih besar dari 70 ksi akan terdapat kemungkinan terjadi ’dishing’ (keruntuhan stabilitas inelastis dimana kepala eyebar melengkung dan membentuk mangkuk).

1.Desain Akibat Beban Patik

Jika batang baja mendapat beban fatik, maka retak akan terjadi dan menyebar sehingga menyebabkan keruntuhan fatik.

Retak ini cenderung terjadi pada tempat dimana terjadi konsentrasi tegangan, misalnya pada bagian lubang, sisi penampang yang tidak sempurna atau penjelasan yang tidak baik.

Satu metoda untul UJI FATIK adalah metoda beban aksial, dimana bantang mendapat tegangan aksial bolak-balik dan hasilnya dinyatakan dalam kurva S-N.

Contoh 4.5Suatu elemen baja 18 ft (5.5 m) terdiri dari siku ganda sama kaki dengan las fillet pada sambungan. Gaya tarik akibat beban mati layan adalah 30 k (133,45 kN). Juga diperkirakan akan menjadi beban berulang akibat beban hidup 250.000 kali dan variasi tekan 12 k (53,38 kN) sampai dengan tarik 65 k (289,13 kN). Tentukan dimensi siku dengan baja A36 dan peraturan LRFD.

Solusi :Berdasarkan Appendix K dan peraturan LRFD di dapat nilai berikut:Tabel A-K3.1 – kondisi beban no. 2Gambar A-K3.1 – diberikan dalam Contoh 17Tabel A-K3.2 – Kategori tegangan : ETabel A-K3.3 – Rentang tegangan ijin Fsr = 13 ksi

(89,63) Mpa)

Rentang, beban terfaktor Pu

Tarik maksimumPu = (1.2)(30) + (1,6)(65) = 140 k

Tekan Pu = (1.4)(30) = 42 k

Pu = (1,2)(-) 0) + (1,6)(-12) = +16,8 k

Jadi, masih dalam kondisi tarik.

Menentukan dimensi profil:

32,43690,0

140

FPA

yt

ug Coba: 2L 4 x 4 x 5/6 (A= 4,80 in2, r = 1,24 in)

Beban layan tarik maksimum ft max =

79,1980,4

6530

ksi

Beban layan tarik maksimum ft min =

75,380,4

1230

ksi

Rentang tegangan aktual = 19,79 – 3,75 16,04 ksi (110,6 MPa) > 13 ksi (89,63 MPa)

tidak OK

Coba: 2L 4 x 4 x ½ (A= 7,50 in2, r = 1,22 in)

Beban layan tarik maksimum ft max =

67,1280,4

6530

ksi

Beban layan tarik maksimum ft min =

40,3280,4

1230

ksi

Rentang tegangan aktual = 12,67 – 2,40 = 10,27 ksi (70,81 MPa) < 13 ksi (89,63 MPa)

tidak OK

24017722,1

1812

r

lOK

TERIMA KASIH KELOMPOK 1:•AGUS ALATAS•HANDOYO•ALI USMAN•M.DANI