Sebelum membahas cara menentukan jarak antar baut minimum dan jarak sisi, berikut ini diberikan penjelasan beberapa istilah dengan mengacu pada Gambar 8.4.
Pitch adalah jarak dari pusat-ke-pusat baut dalam arah sejajar sumbu elemen.
Gage adalah jarak dari pusat-ke-pusat baut tegak lurus terhadap sumbu elemen.
Jarak sisi adalah jarak dari pusat baut ke sisi elemen.
Jarak antar baut adalah jarak terpendek antara baut pada gage yang sama atau berlainan.
Gambar 8.4 Notasi Dalam Sambungan Baut
Jarak Antara Minimum
Baut harus dipasang pada jarak tertentu untuk mendapatkan pemasangan yang efisien dan mencegah keruntuhan tumpu dari elemen diantara bautnya. Spesifikasi LRFD J3.3 memberikan jarak minimum pusat-ke-pusat untuk lubang standar, luban diperbesar, atau lubang slot yaitu diameternya tidak boleh kurang dari 22/3
g g g p p pp p p p p p = pitch g = gage g g g p p pp p p p p p = pitch g = gage
(dan lebih disarankan diamter 3 in.). Hasil uji menunjukkan bahwa kekuatan tumpu berbanding lurus dengan 3d pusat- ke-pusat hingga mencapai mencapai maksimum 3d.
Pada halaman berikutnya akan dipelajari bahwa kekuatan tumpu harus direduksi jika lubang berderat dalam arah sejajar garis kerja gaya. Tabel 8.3 (Tabel J3.7 Spesifikasi LRFD) menunjukkan nilai pertambahan yang harus dijumlahkan pada nilai 3d untuk memperhitungkan peningkatan dimensi lubang (yaitu lubang besar dan lubang slot) sejajar dengan garis kerja gaya.
g g
g g
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 192
Tabel 8.3 Nilai Pertambahan Jarak Antara C1
Diameter baut nominal
untuk Menentukan Jarak Antara Minimum dari Lubang yang Diperbesar
Lubang oversize
Lubang dengan slot Sejajar garis
kerja gaya
Sejajar garis kerja gaya Slot pendek Slot panjang ≤ 7/8 1 ≥ 1 1/ 1/8 3/16 1/4 8 0 0 0 3/16 ¼ 5/16 1½ d – 1/16 1 7/16 1½ d – 1/16
*Jika panjang slot lebih kecil dari maksimum yang diijinkan dalam Tabel 8.2, C1 boleh dikurangi dengan perbedaan antara panjang slot maksimum dan aktual.
Sumber: American Institute of Steel Construction, Manual of Steel Construction Load & Resistance
Factor Design, 2nd Ed. (Chicago: AISC, 1994), Table J3.7, p.6-86.
Jarak Sisi Minimum
Baut tidak boleh ditempatkan terlalu dekat dengan sisi elemen dengan dua alasan. Pertama, membuat lubang terlalu dekat dengan sisi akan menyebabkan baja melentur keluar bahkan retak. Kedua, pada ujung elemen akan terjadi tarikan baut yang menyebabkan sobeknya baja. Dalam praktek diambil jarak minimum 1,5 – 2,0 dari diameter baut sehingga baja mempunyai kekuatan geser yang cukup setidaknya sama dengan kekuatan geser dari baut. Untuk mendapatkan informasi yang lebih pasti harus mengacu pada spesifikasi yang digunakan. LRFD J3.4 menyatakan bahwa jarak dari pusat lubang standar ke sisi bagian yang disambung tidak boleh kurang dari nilai yang diberikan dalam Tabel 8.4 (dari Tabel J3.4 manual LRFD).
Pengurangan jarak sisi minimum diijinkan (1¼ in) menurut LRFD untuk ujung sambungan yang dibaut pada web balok dan direncanakan hanya terhadap reaksi geser balok saja. Informasi ini diberikan dalam catatan kaki dari Tabel 8.4.
Jarak sisi minimum dari pusat lubang-besar (oversized hole) atau lubang slot ke sisi dari bagian yang disambung harus sama dengan jarak minimum yang disyaratkan untuk lubang standar ditambah suatu pertambahan C2, dimana nilai C2 diberikan dalam
Tabel 8.5 (dari Tabel J3.8 spesifikasi LRFD). Pada paragraf berikut akan dijelaskan bahwa kekuatan tumpu dari sambungan harus direduksi jika persyaratan ini tidak dipenuhi.
Tabel 8.4 Jarak Sisi Minimum [a], in. (Pusat Lubang Standar[b]
Diameter Nominal Baut atau Rivet [in.]
ke Sisi Elemen yang Disambung)
Pada Sisi Menerima Geser Pada Sisi Pelat, profil atau Batang, atau sisi dari hasil
pemotongan gas[c] ½ 5/8 ¾ 7/8 1 11/ 7/8 1 8 1 ¼ Lebih dari 1 ¼ 1 /8 1 ¼ 1 ½ [d] 1 ¾ ¾ 7/8 1 1 [d] 2 2 ¼ 1 ¾ x diameter 1 /8 1 ¼ 1 ½ 15/8 1 ¼ x diameter
[a] Diijinkan untuk menggunakan jarak yang lebih kecil yang disesuaikan sebagaimana Spesifikasi LRFD J3.10.
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 193
[c] Semua jarak sisi dalam tabel ini dapat dikurangi 1/8 in jika lubang berada pada titik dengan tegangan tidak lebih dari 25% kuat rencana maksimum dalam elemen.
[d] Nilai ini mungkin 1 ¼ in pada ujung sambungan balok, siku dan geser pada ujung pelat.
Sumber: American Institute of Steel Construction, Manual of Steel Construction Load & Resistance
Factor Design, 2nd Ed. (Chicago: AISC, 1994), Table J3.4, p.6-82.
Jarak Maksimum Antar Baut dan Jarak Sisi
Spesifikasi baja struktur mensyaratkan jarak sisi maksimum untuk sambungan baut. Tujuan dari persyaratan ini adalah untuk mengurangi kemungkinan terperangkapnya air diantara bagian yang disambung. Jika baut terlalu jauh dari elemen yang disambung, sisi elemen dapat terpisah sehingga air dapat masuk. Jika hal ini terjadi maka korosi akan terakumulasi sehingga menambah separasi. LRFD memberikan jarak sisi maksimum yang diijinkan (J3.5) yaitu 12 kali tebal bagian yang disambung, tetapi tidak lebih dari 6 in.
Jarak sisi maksimum dan jarak antar baut yang digunakan pada baja terkena udara luar harus lebih kecil dari baja yang dicat secara teratur untuk mencegah korosi. Salah satu persyaratan untuk menggunakan baja untuk udara luar adalah kontak antara baja dan air secara kontinu. Oleh karena itu spesifikasi LRFD mensyaratkan bahwa bagian dari baja built-up yang kontak dengan udara luar (weathering steel) harus tersambung dengan kuat dengan interval cukup dekat untuk mencegah terjadinya kantung air. Spesifikasi LRFD J3.5 menyatakan bahwa jarak maksimum antar baut pusat-ke-pusat untuk elemen yang dicat atau elemen tanpa cat yang tidak akan mengalami korosi adalah 24 kali tebal pelat paling tipis, dan tidak melebihi 12 in. Untuk elemen yang terdiri dari baja yang ada kontak dengan udara luar dan tidak memungkinkan terjadi korosi, jarak maksimum adalah 14 kali tebal pelat paling tipis dan tidak boleh lebih dari 7 in.
Lubang tidak boleh dibuat terlalu dekat dengan pertemuan flens dan web dari suatu balok atau pertemuan kaki dari profil siku. Lubang dapat dibor, tetapi cara ini terlalu mahal dan hanya perlu dilakukan kecuali pada kondisi khusus. Meskipun lubang dibor, akan sulit untuk menempatkan dan mengencangkan baut dengan keterbatasan ruang yang ada.
Tabel 8.5 Nilai Pertambahan Jarak Sisi C2
Diameter nominal Fastener (in.)
, in.
Lubang oversize Lubang dengan
Slot Sumbu panjang Tegak lurus sisi
Sumbu panjang Sejajar sisi Slot pendek Slot panjang[a]
≤ 7/8 1/16 1/8
¾ d 0
1 1/8 1/8
≤ 1 1/8 1/8 3/16
[a] Jika panjang slot kurang dari maksimum yang diijinkan (lihat Tabel 8.2), C2 dapat dikurangi separuh dari beda antara jarak slot maksimum dan aktual.
Sumber: American Institute of Steel Construction, Manual of Steel Construction Load & Resistance
Perancangan Struktur Gedung Metode LRFD – Elemen Aksial 194
8.13 Sambungan Tipe Tumpu dengan Beban Melalui Pusat Sambungan