Transfer Beban dan Tipe Sambungan

SAMBUNGAN BAUT Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 187 P O L B A N P O L B A N dalam OVS harus dibuat lebih keras dan washer tersebut ditempatkan diluar pelat penyambung. Penggunaan OVS memberikan toleransi pelaksanaan yang besar. Lubang slot pendek short-slotted hole = SSL dapat digunakan tanpa memperhatikan arah kerja beban baik untuk sambungan kritis geser maupun tipe tumpu. Jika beban bekerja dalam arah tegak lurus antara 80 – 100 o Dimensi lubang terhadap slot, maka lubang ini dapat digunakan dalam salah satu atau semua pelat penyambung tipe tumpu. Diharuskan untuk menggunakan washer yang diperkeras jika digunakan baut mutu tinggi pada lubang slot pendek pada bagian luar sambungan. Tabel 8.2 Dimensi Lubang Nominal Dia. Baut Standar dia. Oversize dia. Slot pendek lebar x panjang Slot panjang lebar x panjang 12 58 34 78 1 ≥ 1 18 916 1116 1316 1516 1 116 d + 116 58 1316 1516 1 116 1 14 d + 516 916 x 1116 1116 x 78 1316 x 1 1516 x 1 18 d + 116d + 38 916 x 1 14 1116 x 1 916 1316 x 1 78 1516 x 2 316 1 116 x 2 12 d + 1162,5 x d Lubang slot panjang long-slotted hole = LSL hanya boleh digunakan pada satu bagian yang disambung dari sambungan tipe kritis geser atau tipe tumpu di salah satu bidang kontak. Untuk sambungan kritis geser lubang jenis ini dapat digunakan dalam segala arah, tetapi untuk sambungan tipe tumpu beban yang bekerja harus tegak lurus antara 80 – 100 o

8.10 Transfer Beban dan Tipe Sambungan

terhadap sumbu lubang slot. Jika lubang slot panjang digunakan pada sisi luar maka harus ditutup dengan pelat washer atau batang menerus. Untuk sambungan baut mutu tinggi washer atau batang tidak perlu diperkeras, tetapi washer dan batang tersebut harus dibuat dari material bermutu struktural dan dengan tebal minimum 516. Lubang slot panjang biasanya digunakan jika sambungan yang dibuat terhadap struktur yang telah ada existing structure tidak diketahui dengan pasti posisi elemen yang akan disambungkan. Umumnya washer digunakan untuk mencegah penggerusan bagian yang disambung pada saat baut dikencangkan. Hasil uji menunjukkan bahwa washer tidak berperan dalam menyebarkan gaya cengkaram supaya lebih merata pada elemen yang disambung kecuali jika digunakan lubang slot pendek dan panjang. Dalam bagian ini akan dibahas jenis sambungan baut yang mendapat beban aksial yaitu beban yang diasumsikan melalui pusat dari sekelompok baut. Pada sambungan jenis ini diberikan penjelasan mengenai metoda transfer beban. Sambungan dengan beban eksentris dijelaskan dalam buku lain sebagai lanjutan dari buku baja ini. Gambar 8.1a memperlihatkan pelat yang disambung dengan grup baut snug- tight. Artinya baut tidak dikencangkan sehingga tidak menekan kedua pelat. Jika gesekan yang terjadi pada kedua pelat tidak terlalu besar maka pelat tersebut akan bergeser akibat beban yang bekerja. Akibatnya beban akan memberikan gaya geser pada SAMBUNGAN BAUT Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 188 P O L B A N P O L B A N baut pada bidang antara kedua pelat kemudian akan menekan dan membabani kedua sisi baut seperti pada gambar. Baut seperti ini dikatakan mendapat geser tunggal dan tumpu atau tumpu terbuka. Baut harus mempunyai kekuatan yang cukup untuk menahan beban kerja, dan elemen yang bertemu pada sambungan tersebut harus cukup kuat untuk menahan baut dari patah geser. Jika bukan digunakan baut snug-tight melainkan rivet, kondisinya akan berbeda karena rivet yang dipasang pada kondisi panas akan menjadi dingin dan mencengkeram elemen yang tersambung sehingga akan meningkatkan gesekan diantaranya. Akibatnya sebagian besar beban ditransfer oleh gesekanfriksi. Gaya cengkeram yang dihasilkan dalam sambungan rivet tidak terlalu dapat diandalkan sehingga umumnya peraturan menganggap sambungan seperti ini seperti ‘snug-tight’ tanpa tahanan friksi. Hal yang sama diberlakukan untuk baut biasa A307 tidak dikencangkan. Baut mutu tinggi dengan pengencangan penuh dikelompokan dalam kelas tersendiri. Dengan metoda pengencangan yang telah dijelaskan sebelumnya akan didapat gaya tarik baut yang dapat diandalkan dengan gaya cengkeram besar dan tahanan friksi yang cukup besar untuk mencegak gelincirslip. Jika beban yang ditransfer lebih kecil dari tahanan friksi, seluruh gaya akan ditahan oleh friksi dan baut tidak menerima geser atau tumpu. Jika beban lebih besar dari tahanan friksi maka akan terjadi gelincir sehingga baut menerima geser dan tumpu. Sambungan Lap Sambungan dalam Gambar 8.1a disebut sambungan lap lap joint. Sambungan jenis ini mempuyai kelemahan yaitu p.g. dalam satu elemen tidak segaris dengan pusat gaya dalam elemen lain. Akibatnya terjadi kopel yang menyebabkan lentur dalam sambungan seperti diperlihatkan dalam gambar. Oleh karena itu, sambungan lap sebaiknya hanya digunakan pada sambungan ringan, dan harus didesain dengan menggunakan paling sedikit dua baut dalam arah sejajar panjang elemen untuk meminimalkan kemungkinan keruntuhan akibat lentur. Gambar 8.1 a Sambungan Lap. b Sambungan Butt P P P P Tumpu pada baut P P Lentur pada sambungan lap P P2 P2 P Geser dua bidang baut P2 P2 b a P P P P Tumpu pada baut P P Lentur pada sambungan lap P P2 P2 P Geser dua bidang baut P2 P2 b a SAMBUNGAN BAUT Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 189 P O L B A N P O L B A N Sambungan Butt Sambungan jenis ini untuk menggabungkan tiga elemen seperti pada Gambar 8.1b. Jika tahanan friksi antar elemen kecil, elemen akan tergelincir sedikit dan semua baut akan menerima geser secara simultan pada dua bidang kontak diantaranya. Dengan demikian baut dikatakan menerima geser ganda dan tumpu. Sambungan butt lebih disukai dibandingkan sambungan lap karena: 1. Elemen disusun sedemikian sehingga gaya geser P terbagi dalam dua bagian, sehingga gaya pada setiap bidang hanya menerima separuh dari beban geser yang dipikul dengan sambungan lap. Secara teoritis, kemampuan memikul beban dari kelompok baut dalam geser ganda akan dua kali dari baut dalam geser tunggal. 2. Kondisi pembebanan lebih simetris. Kenyataannya, sambungan butt hanya memberikan kondisi simetris jika dua elemen luar mempunyai ketebalan dan menahan beban yang sama. Hal ini dapat mereduksi atau menghilangkan lentur yang terjadi pada sambungan lap. Sambungan Bidang Ganda Dalam sambungan ini baut menerima geser tunggal tetapi momen lentur dapat dicegah. Sambungan ini terjadi pada struktur penggantung Gambar 8.2a yang menyebabkan baut menerima geser tunggal pada dua yang berbeda. a b Gambar 8.2 a Sambungan Penggantung. b Baut Menerima Geser Lebih dari Dua Bidang Lain-lain Sambungan dengan baut umumnya terdiri dari sambungan lap atau butt atau kombinasi dari keduanya, meskipun masih ada sambungan jenis lain. Misalnya kadang-kadang harus menyambung tiga elemen sehingga baut menerima geser lebih dari dua bidang seperti dalam Gambar 8.2b. Meskipun baut pada sambungan ini menerima geser lebih dari dua bidang, dalam praktek perhitungan kekuatan hanya dihitung untuk dua bidang P P P P P P SAMBUNGAN BAUT Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 190 P O L B A N P O L B A N geser. Secara fisik tidaklah mungkin keruntuhan geser terjadi pada tiga atau lebih bidang geser secara simultan. 8.11 Keruntuhan Sambungan Baut Gambar 8.3 memperlihatkan beberapa jenis keruntuhan yang dapat terjadi pada baut. Untuk dapat mendesain sambungan dengan baik perlu dipahami kemungkinan keruntuhan ini dan dijelaskan dibawah ini. 1. Kemungkinan keruntuhan pada sambungan lap akibat geser baut pada bidang antara elemen geser tunggal seperti pada Gambar 8.3a. 2. Kemungkinan keruntuhan tarik pada salah satu pelat melalui lubat baut seperti pada Gambar 8.3b. 3. Kemungkinan keruntuhan baut danatau pelat akibat geser antara keduanya seperti diberikan dalam Gambar 8.3c. 4. Kemungkinan keruntuhan akibat geser bagian elemen yang disambung seperti pada Gambar 8.3d. 5. Kemungkinan keruntuhan geser pada baut melalui dua bidang pelat geser ganda seperti pada Gambar 8.3e. a b c d e Gambar 8.3 a Keruntuhan Geser Tunggal Dalam Baut. b Keruntuhan Tarik Dalam Pelat. c Keruntuhan Pelat. d Keruntuhan Geser Pelat Dibelakang Baut. e Keruntuhan Geser Ganda dari Sambungan Butt P P P P P P P P P P P P P P P P SAMBUNGAN BAUT Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 191 P O L B A N P O L B A N

8.12 Jarak Antara dan Jarak Sisi Baut