BAB II
STUDI PUSTAKA
2.1 Jenis Tower BTS
Pada tower BTS atau biasa disebut menara pemancar sinyal bisa dibagi ke beberapa jenis. Ini diklasifikasikan dari bentuk material maupun bentuk menara itu sendiri. Berikut ini adalah jenis-jenis dari tower BTS :
2.1.1 Self Supporting Tower Kaki 4
Menara yang memiliki pola yang disambung pada bagian strukturnya dan mampu berdiri sendiri tanpa adanya sokongan lain. Tower SST kaki 4 sesuai dengan gambar 2.1 . Tower jenis ini paling banyak digunakan oleh operator – operator yang ada karena jarang ditemukan tower jenis ini rubuh.Tower ini dinilai sangat aman karena jika satu kakinya lemah masih terdapat tiga kaki yang menahannya. Tower ini juga sangat mampu menahan banyak antena yang berada diatasnya karena ada 4 sisi.
sumber : google
Gambar 2.1 Tower SST 4 Kaki
2.1.2 Self Supporting Tower Kaki 3
Tower ini ditunjukan pada gambar 2.2. Tower jenis ini dibagi 2 macam, pertama tower tiga kaki diameter besi pipa minimal 9 cm atau yang lebih dikenal dengan nama Triangle, Tower ini juga mampu
menampung banyak antenna dan radio. Kedua, tower tiga kaki diameter minimal 2 cm, beberapa kejadian robohnya tower jenis ini karena memakai besi dengan diameter di bawah 2 cm dan ketinggian maksimal tower jenis ini yang direkomendasi adalah 60 meter. Sedangkan rata-rata ketinggian yang digunakan adalah 40 meter.
Tower jenis ini disusun atas beberapa stage (potongan), 1 stage ada
yang 4 meter namun ada yang 5 meter. Makin pendek stage maka
makin kokoh, namun biaya pembuatannya makin tinggi, karena setiap stage membutuhkan tali pancang/spanner.Jarak patok spanner dengan
tower minimal 8 meter. Makin panjang makin baik, karena ikatannya makin kokoh, sehingga tali penguat tersebut tidak makin meruncing di tower bagian atas.
\
sumber : google
Gambar 2.2Tower SST 3 kaki
2.1.3 Monopole
Tower jenis ini terbuat dari pipa atau plat baja yang memiliki diameter 40cm-50cm, tinggi tower jenis ini bisa mencapai 42 meter ditunjukan pada gambar 3. Ada juga beberapa tower monopole yang
digunakan hanya untuk menangkap sinyal di bidang informatika yang memiliki diameter lebih kecil dan digunakan biasanya untuk pribadi yaitu untuk akses internet. Tower jenis ini biasanya sering digunakan pada rooftop .
sumber : google
Gambar 2.3 Tower Monopole
2.1.4 Guyed Tower
Guyed Tower, sesuai dengan Gambar 2.4 adalah jenis menara yang
disokong dengn kabel-kabel yang diangkurkan pada landasan tanah, menara ini juga disusun atas pola batang sama halnya dengan self supporting tower, akan tetapi menara jenis guyed tower memiliki jenis
dimensi batang yang lebih kecil dari pada jenis menara self supporting
tower.
sumber : sumargo, 2008
Gambar 2.4Guyed Tower
2.1.5 Tower Kamuflase
Tower jenis ini banyak digunakan pada perkotaan yang mengedepankan nilai estetika dan juga karena sulitnya perizinan untuk mendirikan tower. Piranti tersebut secara kasat mata tidak lagi nampak seperti antenna dan menara BTS yang bisa di lihat karena penempatannya cenderung disesuaikan dengan desain atau dikamuflasekan dimana antena tersebut ditempatkan.
sumber : google
Gambar 2.5 Tower Kamuflase
2.2 Jenis Antenna
Tower merupakan sarana untuk memasang sebuah perangkat pada ketinggian tertentu. Perangkat disini bisa disebut yaitu antenna, antenna ini merupakan alat tertentu untuk memancarkan sebuah sinyal untuk kebutuhan teknologi seluler. Berikut ini adalah beberapa jenis antenna yang biasa digunakan vendor-vendor telekomunikasi seluler :
2.2.1 Antenna Microwave
Antenna ini berbentuk parabola yang dapat menjangkau jarak jauh dan mempunyai radiasi gelombang elektro magnetik yang menyempit. Jenis antenna ini memiliki berbagai macam ukuran dari diameter yang paling kecil 0.2 m, 0.3m, 0.6 m, 0.9 m, 1.2 m, 1.8 m, 2.7 m, 3.0 m sampai yang terbesar diameter 3.7 m bahkan 4.5 m.
Makin kecil antenna makin sempit radiasinya, sehingga makin jauh jangkaunnya, tetapi untuk pemakaian antenna yang besar harus memperhatikan ruang dan juga kekuatan strukturnya.
Dalam dunia telekomunikasi, Antenna yang bundar ini atau antenna parabola ini dipakai oleh perangkat yang dinamai perangkat transmisi microwave (gelombang mikro).
sumber : google Gambar 2.6 Microwave
2.2.2 Antenna Grid
Karakteristik antenna ini memiliki radiasi yang lebih lebar yang berguna untuk menangkap sinyal dari handphone di sekitar tower.
Antenna jenis ini yang dipakai oleh perangkat yang disebut sebagai BTS (2G), NodeB (3G) maupun eNodeB (LTE).
sumber : google
Gambar 2.7 Antenna Grid
2.2.3 Antenna Sectoral
Antenna ini mempunyai polarisasi vertikal dan dirancang untuk
digunakan pada tower BTS. Antenna sectoral memberikan servis pada
wilayah dan sector yang terbatas, biasanya berkisar antara 45˚ – 180˚. Keuntungan yang diperoleh dengan membatasi wilayah servis tersebut, antenna sectoral mempunyai gain yang lebih besar dibanding antena
lainnya.
sumber : google
Gambar 2.8 Antenna Sectoral
\
Adapun contoh spesifikasi dari data antenna, sebagai berikut : Tabel 2.1 Contoh Data Antenna
Antenna One Antenna Area Wind
(m2) (m2) 3 GSM Antennas L 2.20 m 0,310 0,138 3 GSM Antennas L 1.80 m 0,279 0,124 1 MW Antennas D 0.60 m 0,318 0,159 2.3 Microsoft Tower
Ms.Tower adalah program khusus yang mampu membantu dan memeriksa struktur baja tower telekomunikasi dan tower transmisi listrik. Ms.Tower berisi pilihan untuk menentukan geometri, beban, analisis, merencanakan input. Hasil dan pengecekan member atau batang. Untuk geometri tower dapat dilihat pada gambar 2.10. Tower yang mungkin mempunyai 3 atau 4 sisi dirakit dengan menggabungkan serangkaian face standar, plan, hip dan cross-arm panels. Profil tower didefinisikan dengan
memberikan tinggi dan lebar setiap panel. Semua lebar lainnya diperoleh dengan interpolasi. Jika panel yang sesuai standar tidak ada maka sistem atau aplikasi bisa menggunakan sistem UDP. Sistem UDP tersebut adalah dengan metode penggambaran panel agar sesuai dengan bentuk yang di inginkan. Beban yang dihitung oleh MS.Tower adalah beban berat sendiri, es dan angin. Beban angin dalam program ini dapat memperhitungkan berbagai item tambahan yang ditemukan di menara komunikasi.
sumber : google
Gambar 2.9 Ms. Tower V6
Desain menara BTS tentu tidak selalu sama disesuaikan dengan kebutuhan dan kondisi geografis wilayah bersangkutan. Semua desain yang dilakukan harus memenuhi safety margin yang telah disyaratkan ITU (International Telecomunication Union). Hal-hal yang harus diperhatikan dalam mendesain
tower adalah faktor beban menara yang diprediksi pemakaian perangkat hardware yang ditempatkan diatas tower. Semisal tower yang hanya ditempati tiga antenna Trx dan microwave, tentu tidak memerlukan menara
rangka tinggi. Namun umumnya operator sudah menyiapkan beban menara untuk penambahan beberapa perangkat untuk kebutuhan kedepan, contohnya beban tambahan hardware 3G.(Kuliseluler,2008).
Faktor kekuatan angin juga harus diperhitungkan karena setiap wilayah biasanya mempunyai kekuatan angin yang berbeda-beda dan data ini bisa
diambil langsung melalui BMG atau biasanya owner punya ketentuan
tersendiri tentang data angin yang ingin digunakan untuk towernya.(Kuliseluler,2008).
Di dalam Ms. Tower terdapat input tersendiri mengenai semua hal yang berkenaan dengan tower, seperti yang sudah dijelaskan diatas input ini biasa disebut Ancillaries Library. Ancillaries Library adalah file teks bisa dan
dapat dengan mudah ditambahkan oleh pengguna. Ini digunakan untuk menambahkan spesifikasi antenna, tangga ataupun kabel yang belum ada di Ms.Tower tersebut.
Kekurangan software Ms. Tower :
Metoda penggambaran bentuk struktur harus melakukan input data seperti
system DOS, belum bisa langsung menggambar secara manual.
Secara tampilan tidak bisa melihat section secara detail.
Nilai-nilai output yang ditampilkan tidak cukup informatif. Kelebihan software Ms.Tower :
Perhitungan beban angin yang memenuhi standar acuan. biasa digunakan
dalam perhitungan beban angin pada tower yaitu TIA/EIA-222-F-1996.
Terdapatnya data-data mengenai spesifikasi antenna, baut, kabel dan tangga.
Tersedianya contoh gambar-gambar panel ataupun plan sehingga dengan mudah kita bisa menentukan bentuk dari tower.
sumber : MS. Tower
Gambar 2.10 Geometri Tower pada Ms.Tower
2.4 LRFD Desain
Dalam metoda LRFD terdapat beberapa prosedur perencanaan dan biasa disebut perancangan kekuatan batas, perancangan plastis, perancangan limit, atau perancangan keruntuhan (collapse design). LRFD didasarkan pada
filosofi kondisi batas (limit state). Istilah kondisi batas digunakan untuk
menjelaskan kondisi dari suatu struktur atau bagian dari suatu struktur tidak lagi melakukan fungsinya. Ada dua kategori dalam kondisi batas, yaitu batas kekuatan dan batas layan (serviceability). Kondisi kekuatan batas (strength limit state) didasarkan pada keamanan atau kapasitas daya dukung beban dari
struktur termasuk kekuatan plastis, tekuk (buckling), hancur, fatik, guling, dll.
(Sumargo,2009).
Metode LRFD mengkosentrasikan pada persyaratan khusus dalam kondisi batas kekuatan dan memberikan keluasaan pada perancang teknik untuk menentukan sendiri batas layannya. Dalam LRFD, beban kerja atau beban layan (Qi) dikalikan dengan faktor beban atau faktor keamanan (λi) hampir selalu lebih besar dari 1,0 dan dalam perancangan digunakan „beban terfaktor‟. (Sumargo,2009).
Struktur direncanakan mempunyai cukup kekuatan ultimate untuk mendukung beban terfaktor. Kekuatan ini dianggap sama dengan kekuatan nominal atau kekuatan teoritis dari elemen struktur (Rn) yang dikalikan dengan suatu faktor resistansi atau faktor overcapacity (φ) yang umumnya
lebih kecil dari 1,0. Sebagaimana disebutkan dalam Pasal 6.3 SNI 03-1729-2002, untuk suatu elemen penjelasan paragraf diatas dapat diringkas menjadi: (Jumlah faktor perkalian beban dan faktor beban) ≤ (faktor resistansi)(kekuatan/resistansi nominal).
∑ ………..……….(2.4)
Ruas sebelah kiri menyatakan pengaruh beban pada struktur sedangkan ruas sebelah kanan menyatakan ketahanan atau kapasitas dari elemen struktur.
2.4.1 Faktor Beban
Tujuan dari faktor beban adalah untuk menaikkan nilai beban akibat ketidakpastian dalam menghitung besar beban mati dan beban hidup. Nilai faktor beban yang digunakan untuk beban mati lebih kecil daripada beban hidup karena perancang teknik dapat menentukan dengan lebih pasti besar beban mati dibandingkan dengan beban hidup. Kombinasi beban yang ditinjau di bawah ini berdasarkan pada Pasal 6.2.2 SNI 03-1729-2002, berikut :
... (5.2) ... (5.2) ... (5.2) ... (5.2) ... (5.2) (5.2) (5.2) (5 Dimana :
D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat kostruksi permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetap.
L adalah beban hidup dari pengguna gedung dan beban bergerak didalamnya, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, air hujan, dll.
adalah beban hidup atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerak.
H adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan air.
W adalah beban angin.
E adalah beban gempa yang ditentukan menurut SNI 03-1726-2002 atau penggantinya.
U adalah menyatakan beban ultimate.
2.4.2 Kelebihan LRFD
Tujuan adanya LRFD bukan untuk mendapatkan penghematan melainkan untuk memberikan reliabilitas yang seragam untuk semua struktur baja. Dalam ASD faktor keamanan sama diberikan pada beban mati dan beban hidup, sedangkan pada LRFD faktor keamanan atau faktor beban yang lebih kecil diberikan untuk beban mati karena beban mati dapat ditentukan dengan lebih pasti dibandingkan beban hidup. Akibatnya perbandingan berat yang dihasilkan dari ASD dan LRFD akan tergantung pada rasio beban hidup terhadap beban mati. (Sumargo,2009)
2.4.3 Batang Tarik
Batang tarik dapat dijumpai pada jembatan, rangka atap, tower, ikatan angin, sistem pengaku, dll. Pemilihan penampang batang tarik sangat sederhana karena tidak ada bahaya tekuk (buckling) sehingga
untuk mendapat luas penampang yang diperlukan cukup menghitung beban terfaktor yang dipikul oleh batang dibagi dengan tegangan tarik rencana. Kemudian memilih profil sesuai dengan luas penampang yang diperlukan.
Pemilihan tipe penampang batang yang digunakan lebih banyak dipengaruhi oleh sambungan yang akan digunakan dalam struktur. Beberapa profil tidak cocok untuk disambung dengan baut dengan perantaraan pelat buhul atau pelat panyambung, sedangkan profil lain dapat disambungkan dengan las. Batang tarik dari profil siku, kanal, dan W atau S dapat digunakan jika sambungan dilakukan dengan baut, sedangkan pelat, kanal, dan T dapat disambung dengan las.
Jika sambungan menggunakan las, maka tidak perlu menambahkan luas lubang pada luas netto untuk mendapatkan luas bruto yang diperlukan. Tetapi perlu disadari, meskipun batang disambung dengan
las, lubang seringkali tetap diperlukan lubang untuk pemasangan baut sementara sebelum pengelasan dilakukan. Lubang ini harus diperhitungkan dalam desain. Untuk batang tarik dengan lubang, kemungkinan keruntuhan akan terjadi pada penampang netto yang melalui lubang.
Beban runtuh ini bisa jauh lebih kecil dari beban yang diperlukan untuk membuat penampang bruto (tidak melalui lubang) untuk meleleh. Perlu disadari bahwa bagian dari batang yang berlubang biasanya lebih pendek dibandingkan panjang batangnya. Meskipun strain hardening bisa dicapai dengan cepat pada bagian penampang netto dari suatu batang, kelelehan tidak selalu merupakan kondisi batas yang menentukan, oleh karena itu perubahan panjang akibat leleh pada bagian kecil dari batang ini dapat diabaikan. (Sumargo,2009)
………..…….(2.4.3)
Untuk kelelehan elemen penyambung dengan baut atau rivet
= 0,90
(SNI Pers. 10.1.1-2.a)
Untuk keruntuhan pada elemen penyambung dengan baut atau rivet
= 0,75
(SNI Pers. 10.1.1-2.b)
Dimana :
= luas penampang bruto, mm2
= luas penampang efektif = kuat leleh, Mpa
= kuat tarik, Mpa
2.4.4 Batang Tekan
Jika beban berusaha untuk menekan atau membuat pendek suatu batang, tegangan yang dihasilkan disebut tegangan tekan dan batangnya disebut batang tekan. Secara umum ada tiga ragam keruntuhan dari batang tekan yaitu tekuk lentur (flexural buckling), tekuk lokal (local buckling), dan tekuk torsional (torsional buckling).
Ada dua perbedaan utama antara batang tarik dan tekan, yaitu: 1. Gaya tarik menyebabkan batang lurus sedangkan gaya tekan
menyebabkan batang melentur ke luar bidang gaya tersebut bekerja dan ini merupakan kondisi berbahaya.
2. Lubang baut atau rivet dalam batang tarik akan mereduksi luas penampang, sedangkan pada batang tekan seluruh luas penampang dapat menahan beban.
Untuk menghitung tegangan tekan yang terjadi pada batang tekan dapat menggunakan rumus :
……….(2.4.4) dengan =0,85 √ ( ) untuk ( ) untuk Dimana :
= luas penampang bruto, mm2
= tekuk inelastis
= kuat leleh, Mpa
= panjang unsur struktur, mm = panjang efektif
= parameter kelangsingan
2.4.5 Pelat Buhul
Jika pelat buhul digunakan sebagai elemen penyambung beban tarik, kekuatannya harus ditentukan sebagai berikut :
Untuk kelelehan elemen penyambung dengan baut atau rivet
= 0,90
(SNI Pers. 10.1.1-2.a)
Untuk keruntuhan pada elemen penyambung dengan baut atau rivet
= 0,75
dengan A
e ≤ 0,85 Ag (SNI Pers. 10.1.1-2.b) Dimana :
= luas penampang bruto, mm2
= luas netto = kuat leleh, Mpa = kuat tarik, Mpa Luas netto A
e yang digunakan dalam Pers. (3.6) tidak boleh lebih dari 85% A
g. Hasil uji menunjukkan bahwa elemen penyambung gaya
tarik dengan sambungan baut hampir selalu mempunyai efiensi kurang dari 85%, meskipun persentase lubang sangat kecil dibandingkan luas bruto elemen (SNI Pasal 10.2.1 ayat 2).
2.4.6 Pelat Landasan
Tegangan tekan rencana dalam beton atau tipe pondasi lain jauh lebih kecil dari pada tegangan yang terjadi pada strukutr baja. Jika strukturbaja ditumpu oleh pondasi, maka beban kolom harus disebar pada luas pondasi yang cukup sehingga terhindar dari tegangan yang berlebihan. Beban dari struktur baja ditransfer melalui pelat landasan
baja ke pondasi dibawahnya. Pelat landasan dapat dilas langsung atau dengan alat penyambung lain seperti baut atau dilas. Pada gambar dijelaskan pada kondisi gambar a baja dilaskan pada plat dan pada gambar b baja dilaskan melalui siku terlebih dahulu. (Sumargo,2009).
(a) (b)
sumber : Sumargo, 2009
Gambar 2.11 Pelat Landasan
Tahapan kritis dalam pelaksanaan bangunan baja adalah akurasi penempatan posisi pelat landasan. Jika pelat tidak ditempatkan pada elevasi yang tepat maka akan terjadi perubahan tegangan pada struktur. Salah satu dari tiga metoda berikut dapat digunakan untuk menempatkan pada posisi yang tepat: pelat pembantu penyetara ketinggian, baut pembantu penyetara ketinggian, atau pelat landasan tambahan. (Sumargo,2009)
Kuat rencana beton dibawah pelat landasan harus lebih besar atau sama dengan beban yang dipikul. Jika pelat landasan menutupi seluruh luas tumpuan beton, kuat rencana ini sama dengan φc (0,60 untuk tumpuan diatas beton) dikalikan dengan kekuatan nominal beton 0,85 fc‟ dikalikan dengan A1 (dimana fc‟ adalah kuat tekan beton umur 28
hari dalam ksi dan A1 adalah luas pelat landasan).(Sumargo,2009).
………...…………..…….…(2.4.6.1)
Jika tidak seluruh luas tumpuan beton ditutup oleh pelat landasan, beton dibawah pelat, yang dikelilingi oleh beton diluar pelat landasan, akan lebih kuat. Untuk situasi seperti ini spesifikasi LRFD mengijinkan kuat rencana diatas dan ditingkatkan dengan mengalikan
√ ⁄ adalah luas maksimum dari tumpuan beton yang tidak
tertutup pelat dimana secara geometris akan konsentris dengan luas yang terbebani. Nilai√ ⁄ dibatas sebesar 2 seperti dinyatakan
dalam rumus berikut. . (Sumargo,2009)
√ ……….…(2.4.6.2)
2.4.7 Baut
Setiap struktur baja merupakan gabungan dari beberapa komponen batang yang disatukan dengan alat pengencang di samping las yang cukup popular adalah baut terutama baut mutu tinggi. Baut mutu tinggi menggeser penggunaan paku keeling sebagai alat pengencang karena beberapa, seperti jumlah tenaga yang lebih sedikit, kemampuan menerima gaya yang lebih besar dan secara keseluruhan dapat menghemat biaya konstruksi. Selain mutu tinggi ada pula baut mutu normal A307 terbuat dari baja karbon rendah.(Agus Setiawan,2008).
Dua tipe dasar baut mutu tinggi yang distandarkan ASTM adalah tipe A235 dan A490. Baut ini mempunyai kepala berbentuk segi enam. Baut A235 terbuat dari baja karbon yang memiliki kuat leleh 560-630 Mpa, baut A490 terbuat dari baja alloy dengan kuat leleh 790-900 Mpa, tergantung pada diameternya. Diameter baut mutu tinggi berkisar antara ½ - 1 ½ inch, yang sering digunakan dalam desain jembatan antara 7/8 hingga 1 inch. .(Agus Setiawan,2008).
Dalam pemasangan baut mutu tinggi memerlukan gaya tarik awal yang cukup yang diperoleh dari pengencangan awal. Gaya ini akan
memberikan friksi sehingga cukup kuat untuk memikul beban yang bekerja.(Agus Setiawan,2008).
Berikut ini adalah perhitungan kekuatan untuk sambungan baut :
Tahanan Geser Baut
Tahanan satu buah baut yang memikul gaya geser memenuhi persamaan:
……….. (2.4.7.1) Dimana :
= 0.50 untuk baut tanpa ulir, 0.40 untuk baut dengan ulir
= Kuat tarik baut (MPa)
= Luas bruto penampang baut pada daerah tak berulir
= Jumlah bidang geser
Tahanan Tarik Baut
Baut yang memikul gaya tarik tahanan nominalnya di hitung menurut :
………(2.4.7.2) Dimana :
= Kuat tarik baut (MPa)
= Luas bruto penampang baut
Tahanan Tumpu Baut
Tahanan tumpu nominal tergantung kondisi yang terlemah dari baut atau komponen pelat yang disambung. Besarnya ditentukan sebagai berikut :
………(2.4.7.3)
Dimana :
= Kuat tarik terendah dari baut atau pelat(MPa)
= tebal pelat
= diameter baut pada daerah tak berulir
2.4.8 Las
Pengelasan merupakan penyambungan bahan logam yang menghasilkan peleburan bahan dengan memanasinya hingga suhu yang tepat dengan atau tanpa pemberian tekanan dan dengan atau tanpa bahan pengisi. Proses penyambungan dengan menggunakan las dapat memberikan beberapa keuntungan yaitu :
Struktur yang disambung dengan las akan lebih kaku
Komponen struktur dapat tersambung secara kontinu
Pada elemen struktur tertentu ada kemungkinan tidak dapat
disambung menggunakan baut maka menggunakan las.
Terdapat beberapa jenis sambungan pada las yang sering digunakan diantaranya :
1. Sambungan sebidang : sambungan ini umumnya dipakai untuk
pelat-pelat datar dengan ketebalan yang sama.Keuntungan sambungan ini tidak terdapat eksentrisitas .
2. Sambungan lewatan : sambungan ini cocok digunakan untuk
ketebalan plat yang berbeda dan sangat mudah disesuaikan dengan keadaan dilapangan.
3. Sambungan tegak : sambungan ini banyak dipakai untuk
membuat penampang tersusun seperti bentuk “I”.
4. Sambungan sudut : sambungan ini dipakai untuk penampang
berbentuk kotak yang biasanya digunakan untuk kolom dan balok yang menerima gaya torsi yang besar.
5. Sambungan sisi : sambungan ini bukan sambungan struktural
dan digunakan untuk menjaga agar dua atau lebih pelat tidak bergeser satu dengan lainnya.
Filosofi umum LRFD terhadap persyaratan keamanan dan struktur. dalam hal ini terutama untuk las adalah menggunakan persamaan :
……….….(2.4.8.)
Dimana :
= faktor tahanan
= tahanan nominal per satuan panjang las
= terfaktor persatuan panjang las
Las tumpul terbagi menjadi dua yaitu las tumpul penetrasi penuh dan penetrasi sebagian. Las tumpul penetrasi penuh adalah las tumpul di mana terdapat penyatuan antara las dan bahan induk sepanjang kedalaman penuh sambungan. Sedangkan las tumpul penetrasi sebagian adalah las tumpul di mana kedalaman penetrasi lebih kecil daripada kedalaman penuh sambungan. Pada perencanaan ini menggunakan las tumpul. Ukuran las adalah jarak antara permukaan luar las (tidak termasuk perkuatannya) terhadap kedalaman penetrasinya yang terkecil. Khusus sambungan antara dua bagian yang membentuk T atau siku, ukuran las penetrasi penuh adalah tebal bagian yang menumpu.Untuk tebal rancana las ditetapkan sebagai berikut :
a. Las Tumpul Penetrasi Penuh: tebal rencana las untuk las tumpul penetrasi penuh adalah ukuran las.
b. Las Tumpul Penetrasi Sebagian: tebal rencana las untuk las tumpul
penetrasi sebagian ditetapkan sesuai dengan ketentuan
dibawah ini:
i.Sudut antara bagian yang disambung ≤ 60° Satu sisi : tt =(d - 3) mm
Dua sisi : tt =(d3 + d4 - 6) mm
ii.Sudut antara bagian yang disambung > 60° Satu sisi : tt =d mm
Dua sisi : tt =(d3 + d4) mm
dengan d adalah kedalaman yang dipersiapkan untuk las (d3 dan d4 adalah nilai untuk tiap sisi las).
Panjang efektif las tumpul adalah panjang las ukuran penuh yang menerus. Luas efektif las tumpul adalah perkalian panjang efektif dengan tebal rencana las. Sambungan las tumpul antara bagian yang tebalnya berbeda atau lebarnya tidak sama yang memikul gaya tarik harus mempunyai peralihan halus antara permukaan dan ujung. Peralihan harus dibuat dengan melandaikan bagian yang lebih tebal atau dengan melandaikan permukaan las atau dengan kombinasi dari keduanya.
Kuat las tumpul penetrasi penuh ditetapkan sebagai berikut :
Bila sambungan dibebani gaya tarik atau gaya tekan aksial terhadap luas efektif ,maka :
( bahan dasar )
( las )
Bila sambungan dibebani gaya geser terhadap luas efektif ,maka
( bahan dasar )
( las )
Dimana :
y = 0,9 adalah faktor tahanan saat leleh
, adalah kuat leleh dan kuat tarik.
Sumber : SNI Baja
Gambar 2.12 Transisi Ketebalan Las Tumpul yang Memikul Gaya Tarik
Ukuran las sudut ditentukan oleh panjang kaki. Panjang kaki harus ditentukan sebagai panjang tw1, tw2, dari sisi yang terletak sepanjang
kaki segitiga yang terbentuk dalam penampang melintang las (lihat Gambar 2.12). Bila kakinya sama panjang, ukurannya adalah tw. Bila
terdapat sela akar, ukuran tw diberikan oleh panjang kaki segitiga yang
terbentuk dengan mengurangi sela akar seperti pada Gambar 2.12. Ukuran minimum las sudut, selain dari las sudut yang digunakan untuk memperkuat las tumpul, ditetapkan sesuai dengan Tabel 2.2 kecuali bila ukuran las tidak boleh melebihi tebal bagian yang tertipis dalam sambungan.
Tabel 2.2 Ukuran Minimum Las Sudut
Tebal bagian paling tebal, t
[mm] Tebal bagian paling tebal, [mm] t
t ≤ 7 3
7 < t ≤ 10 4
10 < t ≤ 15 5
15 < t 6
Sumber : SNI Baja
Gambar 2.13 Ukuran Las Sudut
Ukuran maksimum las sudut sepanjang tepi komponen yang disambung adalah:
a. Untuk komponen dengan tebal kurang dari 6,4 mm, diambil
setebal komponen;
b. Untuk komponen dengan tebal 6,4 mm atau lebih, diambil 1,6 mm
kurang dari tebal komponen kecuali jika dirancang agar memperoleh tebal rencana las tertentu.
Panjang efektif las sudut adalah seluruh panjang las sudut berukuran penuh. Panjang efektif las sudut paling tidak harus 4 kali ukuran las; jika kurang, maka ukuran las untuk perencanaan harus dianggap sebesar 0,25 dikali panjang efektif. Persyaratan panjang
minimum berlaku juga pada sambungan pelat yang bertumpuk (lap).
Tiap segmen las sudut yang tidak menerus (selang-seling) harus mempunyai panjang efektif tidak kurang dari 40 mm dan 4 kali ukuran nominal las.
Luas efektif las sudut adalah perkalian panjang efektif dan tebal rencana las.Jarak melintang antar las sudut Bila dua las sudut menerus sejajar menghubungkan dua komponen dalam arah gaya untuk membentuk komponen struktur tersusun, jarak melintang antara las tidak boleh melebihi 32t p , kecuali untuk kasus las sudut tidak
menerus pada ujung komponen struktur tarik, jarak melintang tidak boleh melebihi 16t p atau 200 mm, dengan t p adalah tebal terkecil
dari dua komponen yang disambung. Agar butir ini terpenuhi maka las sudut boleh berada dalam selot dan lubang pada arah gaya.
Kuat rencana persatuan panjang las sudut ,ditentukan sebagai berikut: ( bahan dasar ) ( las )
Untuk mencari panjang las sudut dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
L= F/φ Rnw
Untuk Jarak antar las sudut tidak menerus Kecuali pada ujung komponen struktur tersusun, jarak bersih sepanjang garis las, antara las sudut tidak menerus yang berdekatan, tidak boleh melebihi nilai terkecil dari:
i. Untuk komponen yang menerima gaya tekan: 16t p dan 300 mm.
ii. Untuk komponen yang menerima gaya tarik: 24t p dan 300 mm
