Tugas Baja 2.docx

MAKALAH STRUKTUR BAJA II TIPE KERUNTUHAN PLAT SAMBUNGAN PADA BAJA

Dosen Pengampu Tugas : Oties T Tsarwan, ST, MT.

Disusun Oleh : Nida Nadiaturrohmah

41117010007

Farroszy Safana Putra

41117010027

Resty Ariestya Rani

41117010036

Anisya Intan Sari

41117010070

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2018/2019

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena berkat kemurahan-Nya makalah ini dapat kami selesaikan sesuai yang diharapkan. Dalam makalah ini kami membahas “Tipe keruntuhan plat sambungan pada baja”. Makalah telah selesai kami susun dengan maksimal dan dengan bantuan pertolongan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar dalam pembuatan makalah ini. Untuk itu kami mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari itu semua, kami menyadari bahwa masih jauh dari kata sempurna baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasa. Oleh karena itu, kami bersedia menerima segala masukan dan kritik yang bersifat membangun sehingga kami dapat melakukan perbaikan makalah yang baik dan benar.

Jakarta, 26 Maret 2019

Tim Penyusun,

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Dalam suatu proses perencanaan, kegiatan rekayasa merupakan kegiatan untuk mendapatkan produk yang lebih baik. Dalam evaluasi biasanya hanya berdasarkan beban statis dalam analisa kegagalan dan hal ini sudah kurang sesuai, minimal juga harus sudah memperhitungkan beban dinamis ( fatigue ) dan pengaruh lingkungan jika perlu. Analisa perambatan retak merupakan salah satu analisa kegagalan terhadap beban fatigue, terutama pada struktur sambungan yang banyak digunakan untuk konstruksi dibidang kelautan dan penerbangan. Dengan berkembangnya teknologi, jumlah angkutan udara di Indonesia semakin meningkat, dari seluruh angkutan udara yang didominasi oleh pesawat terbang, penggunaan sambungan pada struktur pesawat ini masih memegang peranan penting, terutama sambungan keling banyak dijumpai dibagian perut (fuselage), sayap (wing) dan ekor (tail unit) dari pesawat terbang. Beban dinamis yang terjadi pada fuselage paling kritis disebabkan adanya tabrakan turbulensi campuran gas dengan partikel udara terhadap pesawat dan adanya perbedaan tekanan udara di dalam kabin terhadap tekanan udara di luar kabin kapal. B. Rumusan Masalah 1. 2. 3. 4.

Apakah Pengertian dari sambungan? Apa saja Macam-macam sambungan? Apa saja System sambungan baut pada baja? Apa saja Type keruntuhan pada sambungan baja?

C. Tujuan 1. 2. 3. 4.

Memahami Pengertian sambungan Mengetahui Macam-macam sambungan Mengetahui System sambungan baut pada baja Mengetahui type keruntuhan pada sambungan baja.

BAB II PEMBAHASAN A. Pengertian Tiap mesin atau konstuksi terbentuk dari beberapa suku bagian,macam-macam bagian. Sesamanya dihubungkan, salah satu cara menghubungkan suatu bagian ke suku bagian yang lain diperlukan / memberikan sambungan. Sambungan adalah hasil dari penyatuan beberapa bagian / konstruksi dengan menggunakan suatu cara tertentu.Penyambungan bagian satu dengan lainnya pada struktur pesawat terbangdiperlukan rivet, struktur akan mengalami pengurangan luasan akibat lubang rivet. Pangaruh adanya lubang rivet menimbulkan konsentrasi tegangan yang menurunkan kekuatan struktur. Hasil inspeksi retak pada pesawat terbang banyak terlihat justru pada bagian sambungan keling ini, banyak ditemukan retak “Multiple Site Damage” (MSD) yang dapat didefinisikan sebagai terjadinya retak-retak yang berasal dari lubang paku keling akibat adanya beban dinamis. Pada kontruksi baja, balok anak sering dihubungkan dengan balok induk pada elevasi yang sama untuk mendukung beban dari pelat lantai. Pelat sayap pada balok dicoak (coped) untuk mendapatkan jarak bersih yang diijinkan antara interaksi balok, balok tipe ini disebut dengan coped beam. Ilustrasi sambungan coped beam dapat dilihat pada gambar 1. Variasi sambungan yang digunakan pada sambungan coped beam yaitu siku ganda, siku tunggal, plat las dan profil T. Pada sambungan yang diuji pada penelitian ini, tipe sambungan memiliki perbedaan pada titik perlemahannya jika dibandingkan dengan sambungan coped beam, yaitu pada pelat penyambung cenderung akan mengalami kegagalan karena adanya coakan sudut, namun pada baloknya tidak diberikan coakan sebagaimana pada coped beam. Potensi mode kegagalan ini termasuk geser blok pada pelat penyambung. Potensi kegagalan lainya bisa terjadi pada pelat sambung yaitu puntiran (twisting) akibat adanya eksentrisitas, perilaku keruntuhan dari sambungan diamati untuk mempelajari mekanisme keruntuhan yang digunakan, sebagai dasar dalam memprediksi kapasitas sambungan, sehingga perlu ada penelitian tentang perilaku keruntuhan sambungan tipe pelat tunggal. B. Macam-Macam Sambungan: 1) Sambungan tetap adalah sambungan yang dapat dilepas dengan cara merusaknya, contoh:sambungan keeling dan sambungan las. 2) Sambungan tidak tetap adalah sambungan yang dapat kita lepas dan dapat kita bongkar tanpa merusaknya sesuatu, contohnya:sambungan pasak,sambungan pena,dan sambungan ulir.

C. System Sambungan pada Pada Baja Jenis baut yang dapat digunakan untuk struktur bangunan sesuai SNI 03 - 1729 – 2002 TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG adalah baut yang jenisnya ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI (0541-89-A, 0571-89-A, dan 066189-A) yang sesuai, atau penggantinya. Baut yang digunakan pada sambungan struktural, baik baut A325 maupun baut A490 merupakan baut berkepala segi enam yang tebal. Keduanya memiliki mur segi enam tebal yang diberi tanda standar dan simbol pabrik pada salah satu mukanya. Bagian berulir baut dengan kepala segienam lebih pendek dari pada baut standar yang lain; keadaan ini memperkecil kemungkinan adanya ulir pada tangkai baut yang memerlukan kekuatan maksimumnya. Jenis Sambungan Baja Jenis-jenis sambungan struktur baja yang digunakan adalah pengelasan serta sambungan yang menggunakan alat penyambung berupa paku keling (rivet) dan baut. Baut kekuatan tinggi (high strength bolt) telah banyak menggantikan paku keling sebagai alat utama dalam sambungan struktural yang tidak dilas. a. Baut kekuatan tinggi Dua jenis utama baut kekuatan (mutu) tinggi ditunjukkan oleh ASTM sebagai A325 dan A490. Baut ini memiliki kepala segienam yang tebal dan digunakan dengan mur segienam yang setengah halus (semifinished) dan tebal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6.10(b). Bagian berulirnya lebih pendek dari pada baut non-struktural, dan dapat dipotong atau digiling (rolled). Baut A325 terbuat dari baja karbon sedang yang diberi perlakuan panas dengan kekuatan leleh sekitar 81 sampai 92 ksi (558 sampai 634 MPa) yang tergantung pada diameter. Baut A490 juga diberi perlakuan panas tetapi terbuat dari baja paduan (alloy) dengan kekuatan leleh sekitar 115 sampai 130 ksi (793 sampai 896 MPa) yang tergantung pada diameter. Baut A449 kadang-kadang digunakan bila diameter yang diperlukan berkisar dari II sampai 3 inci, dan juga untuk baut angkur serta batang bulat berulir. Diameter baut kekuatan tinggi berkisar antara 1/2 dan 1 1/2 inci (3 inci untuk A449). Diameter yang paling sering digunakan pada konstruksi gedung adalah 3/4 inci dan 7/8 inci, sedang ukuran yang paling umum dalam perencanaan jembatan adalah 7/8 inci dan 1 inci. Baut kekuatan tinggi dikencangkan (tightened) untuk menimbulkan tegangan tarik yang ditetapkan pada baut sehingga terjadi gaya jepit (klem/clamping force) pada sambungan. Oleh karena itu, pemindahan beban kerja yang sesungguhnya pada sambungan terjadi akibat adanya gesekan (friksi) pada potongan yang disambung. Sambungan dengan baut kekuatan tinggi dapat direncanakan sebagai tipe geser (friction type), bila daya tahan gelincir (slip) yang tinggi dikehendaki; atau sebagai tipe tumpu (bearing type), bila daya tahan gelincir yang tinggi tidak dibutuhkan. b. Paku keeling Sudah sejak lama paku keling diterima sebagai alat penyambung batang, tetapi beberapa tahun terakhir ini sudah jarang digunakan di Amerika. Paku keling dibuat

dari baja batangan dan memiliki bentuk silinder dengan kepala di salah satu ujungnya. Baja paku keling adalah baja karbon sedang dengan identifikasi ASTM A502 Mutu I (Fv = 28 ksi) (1190 MPa) dan Mutu 2 (Fy = 38 ksi) (260 MPa), serta kekuatan leleh minimum yang ditetapkan didasarkan pada bahan baja batangan. Pembuatan dan pemasangan paku keling menimbulkan perubahan sifat mekanis. Proses pemasangannya adalah pertama paku keling dipanasi hingga warnanya menjadi merah muda kemudian paku keling dimasukkan ke dalam lubang, dan kepalanya ditekan sambil mendesak ujung lainnya sehingga terbentuk kepala lain yang bulat. Selama proses ini, tangkai (shank) paku keling mengisi lubang (tempat paku dimasukkan) secara penuh atau hampir penuh, sehingga menghasilkan gaya jepit (klem). Namun, besarnya jepitan akibat pendinginan paku keling bervariasi dari satu paku keling ke lainnya, sehingga tidak dapat diperhitungkan dalam perencanaan. Paku keling juga dapat dipasang pada keadaan dingin tetapi akibatnya gaya jepit tidak terjadi karena paku tidak menyusut setelah dipasang. c. Baut Hitam Baut ini dibuat dari baja karbon rendah yang diidentifikasi sebagai ASTM A307, dan merupakan jenis baut yang paling murah. Namun, baut ini belum tentu menghasilkan sambungan yang paling murah karena banyaknya jumlah baut yang dibutuhkan pada suatu sambungan. Pemakaiannya terutama pada struktur yang ringan, batang sekunder atau pengaku, anjungan (platform), gording, rusuk dinding, rangka batang yang kecil dan lain-lain yang bebannya kecil dan bersifat statis. Baut ini juga dipakai sebagai alat penyambung sementara pada sambungan yang menggunakan baut kekuatan tinggi, paku keling, atau las. Baut hitam (yang tidak dihaluskan) kadang-kadang disebut baut biasa, mesin, atau kasar, serta kepala dan murnya dapat berbentuk bujur sangkar. d. Baut Sekrup (Turned Bolt) Baut yang secara praktis sudah ditinggalkan ini dibuat dengan mesin dari bahan berbentuk segienam dengan toleransi yang lebih kecil (sekitar 5'0 inci.) bila dibandingkan baut hitam. Jenis baut ini terutama digunakan bila sambungan memerlukan baut yang pas dengan lubang yang dibor, seperti pada bagian konstruksi paku keling yang terletak sedemikian rupa hingga penembakan paku keling yang baik sulit dilakukan. Kadang-kadang baut ini bermanfaat dalam mensejajarkan peralatan mesin dan batang struktural yang posisinya harus akurat. Saat itu baut sekrup jarang sekali digunakan pada sambungan struktural, karena baut kekuatan tinggi lebih baik dan lebih murah. e. Baut Bersirip (Ribbed Bolt) Baut ini terbuat dari baja paku keling biasa, dan berkepala bundar dengan tonjolan sirip-sirip yang sejajar tangkainya. Baut bersirip telah lama dipakai sebagai alternatif dari paku keling. Diameter yang sesungguhnya pada baut bersirip dengan ukuran tertentu sedikit lebih besar dari lubang tempat baut tersebut. Dalam pemasangan baut bersirip, baut memotong tepi keliling lubang sehingga diperoleh cengkraman yang relatif erat. Jenis baut ini terutama bermanfaat pada sambungan tumpu (bearing) dan pada sambungan yang mengalami tegangan berganti (bolakbalik).

Variasi dari baut bersirip adalah baut dengan tangkai bergerigi (interference-body bolt.) yang terbuat dari baja baut A325. Sebagai pengganti sirip longitudinal, baut ini memiliki gerigi keliling dan sirip sejajar tangkainya. Karena gerigi sekeliling tangkai memotong sirip sejajar, baut ini kadang-kadang disebut baut bersirip terputus (interrupted-rib). Baut bersirip sukar dipasang pada sambungan yang terdiri dari beberapa lapis pelat. Baut kekuatan tinggi A325 dengan tangkai bergerigi yang sekarang juga sukar dimasukkan ke lubang yang melalui sejumlah plat; namun, baut ini digunakan bila hendak memperoleh baut yang harus mencengkram erat pada lubangnya. Selain itu, pada saat pengencangan mur, kepala baut tidak perlu dipegang seperti yang umumnya dilakukan pada baut A325 biasa yang polos b) Teknik Pemasangan Tiga teknik yang umum untuk memperoleh pratarik yang dibutuhkanadalah metode kunci yang dikalibrasi (calibrated wrench), metode putaranmur (turn-of the nut), dan metode indikator tarikan langsung (direct tensionindicator). Metode kunci yang dikalibrasi dapat dilakukan dengan kunci puntirmanual (kunci Inggris) atau kunci otomatis yang diatur agar berhenti padaharga puntir yang ditetapkan. Secara umum, masing-masing proses pemasangan memerlukan minimum 2 1/4 putaran dari titik erat untukmematahkan baut. Bila metoda putaran mur digunakan dan baut ditariksecara bertahap dengan kelipatan 1/8 putaran, baut biasanya akan patahsetelah empat putaran dari titik erat. Metode putaran mur merupakanmetode yang termurah, lebih handal, dan umumnya lebih disukai. Metode ketiga yang paling baru untuk menarik baut adalah metodeindikator tarikan langsung. Alat yang dipakai adalah cincin pengencangdengan sejumlah tonjolan pada salah satu mukanya. Cincin dimasukkan dantara kepalabaut dan bahan yang digenggam, dengan bagian tonjolanmenumpu pada sisi bawah kepala baut sehingga terdapat celah akibattonjolan tersebut. Pada saat baut dikencangkan, tonjolan-tonjolan tertekandan memendek sehingga celahnya mengecil. Tarikan baut ditentukandengan mengukur lebar celah yang ada. Contoh Sambungan SAMBUNGAN BALOK Baut Mutu Tinggi / High Tension Bolt (HTB) 1. Sambungan baut mutu tinggi mengandalkan gaya tarik awal yang terjadi karena pengencangan awal. 2. Gaya tersebut dinamakan proof load. 3. Gaya tersebut akan memberikan friksi, sehingga sambungan baut mutu tinggi hingga taraf gaya tertentu dapat merupakan tipe friksi. Sambungan jenis ini baik untuk gaya bolak-balik. 4. Untuk taraf gaya yang lebih tinggi, sambungan tersebut merupakan tipe tumpu. 5. Baut mutu tinggi dipasang dengan mula-mula melakukan kencang tangan dan diikuti dengan setengah putaran setelah kencang tangan. Atau menggunakan kunci torsi yang telah dikalibrasi sehingga menghasilkan setengah putaran setelah kencang tangan

6. Diameter yang paling sering digunakan pada konstruksi gedung adalah ¾ inci dan 7/8 inci. 7. Diamter yang paling sering digunakan pada konstruksi jembatan adalah 7/8 inci dan 1 inci 8. Saat ini sambungan baut lebih ekonomis daripada sambungan keling. SAMBUNGAN ULIR (SCREW JOINED) 1.

Pengertian Sambungan ulir adalah sambungan yang menggunakan kontruksi ulir untuk mengikat dua atau lebih komponen permesinan. Sambungan Ulir merupakan jenis dari sambungan semi permanent (dapat dibongkar pasang). Sambungan ulir terdiri dari 2 (dua) bagian, yakni Baut (Inggris=Bolt, yakni yang memiliki ulir di bagian luar) dan Mur (Inggris = Nut , yakni yang memiliki ulir di bagian dalam). 2. Fungsi Sambungan Ulir Dilihat dari kontruksi yang memiliki ulir (yang dapat di bongkar pasang) sambungan ulir memiliki fungsi teknis utama, yaitu : ¾ Digunakanu untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa merusak bagian mesin perawatan. ¾ Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan atau 3. Keuntungan dan Kerugaian Sambungan Ulir Ditinjau dari sisi teknik sambungan ulir memiliki keuntungan dan kerugian sebagai berikut : Keuntungan Sambungan Ulir 1 . Mempunyai reliabilitas (kehandalan) tinggi dalam operasi. 2 . Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen. 3. Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi. 4 . Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien. Kerugian Sambungan Ulir 1 Konsentrasi tegangan yang pada bagian ulir yg tidak mampu menahan berbagai kondisi beban.

TIPE KERUNTUHAN PADA SAMBUNGAN BAJA

1. Keruntuhan Getas Meskipun umumnya keruntuhan baja bersifat daktail, namun dalam beberapa kondisi baja dapat mengalami keruntuhan secara getas. Keruntuhan getas adalah jenis keruntuhan yang terjadi tanpa didahului oleh deformasi plastis dan terjadi dalam waktu yang sangat singkat. Keruntuhan getas dipengaruhi oleh suhu,kecepatan pembebanan, tingkat tegangan, tebal pelat, dan geometri detailing .Pada suhu normal, keruntuhan getas berpotensi untuk terjadi bila keadaantegangan cenderung bersifat multiaksial. Karena perubahan geometri yang tiba-tiba sering menimbulkan keadaan tegangan multiaksial, konfigurasi danperubahan penampang harus dibuat sehalus mungkin untuk menghindariterjadinya keruntuhan getas.Hal-hal berikut ini perlu diperhatikan dalam mengantisipasi keruntuhan getas: 1.Temperatur rendah meningkatkan resiko keruntuhan getas 2.Keruntuhan getas terjadi karena tegangan tarik 3.Pelat baja tebal meningkatkan resiko 4.Geometri tiga dimensi meningkatkan resiko 5.Adanya cacat baja meningkatkan resiko 6.Kecepatan pembebanan yang tinggi meningkatkan resiko 7.Sambungan las menimbulkan resiko 2. Sobekan lamelar Sobekan lamelar adalah jenis keruntuhan getas yang terjadi pada bidang gilasakibat gaya tarik yang besar bekerja tegak lurus ketebalan elemen pelat profil.Karena regangan yang diakibatkan oleh beban layan biasanya <εy maka bebanlayan biasanya tidak perlu diperhatikan sebagai penyebab sobekan lamelar. Dalamsambungan las yang terkekang, regangan akibat susut logam las dalam arah tegaklurus ketebalan sering terjadi secara lokal dan lebih besar dari pada ε y. Hal ini yangsering menyebabkan terjadinya sobekan lemelar.

Material Sindur P. Mangkoesoebroto7

BURUK BAIK Sebagai akibat proses gilas baja panas, profil baja memiliki sifat yang berbeda-beda dalam arah gilas, transversal, dan ketebalan. Pada daerah elastis, sifat-sifatbaja dalam arah gilas dan arah transversal hampir sama (tahanan dalam arahtransversal sedikit bebih kecil daripada tahanan dalam arah gilas). Namun,daktilitas dalam arah ketebalan jauh lebih kecil daripada dalam arah gilas. Bilaproses pembebanan adalah demikian sehingga diperlukan redistribusi makadaktilitas yang terbatas tidak dapat mengakomodasi redistribusi yang diperlukan;bahkan yang terjadi dapat berupa sobekan lamelar. 3. Keruntuhan Lelah Tegangan tarik yang bersifat siklis dapat menyebabkan keruntuhan meskipun kuatleleh baja tidak pernah tercapai. Gejala tersebut dinamakan keruntuhan lelah, danterjadi akibat tegangan tarik yang bersifat siklis. Keruntuhan atau keretakan yangterjadi bersifat progresif hingga mencapai keadaan instabilitas.Keruntuhan lelah dipengaruhi oleh beberapa faktor: 1.Jumlah siklus pembebanan 2.Taraf tegangan tarik yang terjadi (dibandingkan dengan kuat leleh) 3.Ukuran cacat-cacat dalam material baja Dalam hal keruntuhan lelah, tegangan yang terjadi pada saat layan merupakanpertimbangan utama, sedangkan mutu baja tidak memegang peranan penting.Pengaruh beban mati juga tidak cukup sensitif. Namun, geometri penampang dankehalusan penyelesaian Detailing memberikan pengaruh yang dominan

DAFTAR PUSTAKA https://rahdathidayat12.blogspot.com/2017/06/makalah-sambungan-pada-konstruksibaja.html https://www.academia.edu/7198583/Struktur_Baja_1