Komputerisasi Sambungan Las Yang Memikul Momen Sebidang Dengan Metode Kekuatan Batas Berdasarkan Spesifikasi AISC-LRFD 1999.

(1)

iii

KOMPUTERISASI SAMBUNGAN LAS YANG MEMIKUL

MOMEN SEBIDANG DENGAN METODE KEKUATAN

BATAS BERDASARKAN SPESIFIKASI AISC–LRFD 1999

Elga Yulius NRP : 0021042

Pembimbing : Prof. Bambang Suryoatmono, Ph.D. FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA BANDUNG

ABSTRAK

Ada dua metode yang digunakan untuk menghitung kekuatan las yang dibebani secara eksentris, yaitu metode elastis dan metode kekuatan batas. Metode kekuatan batas menggunakan tabel-tabel Manual ASD 1978. Beberapa modifikasi telah digunakan dalam penyusunan tabel-tabel Manual LRFD. Tabel-tabel dalam Manual LRFD (1994) mempunyai kekurangan, di antaranya: 1) letak pusat sesaat tidak diketahui, 2) perhitungan terbatas pada nilai koefisien C yang ada dalam tabel 8 dari Manual of Steel Construction, AISC-LRFD (1994). Dengan mempertimbangkan hal inilah dibutuhkan adanya suatu program yang dapat menentukan kekuatan rencana las untuk merancang sambungan struktur baja.

Pada tugas akhir ini dibuat program komputeruntuk menentukan kekuatan rencana dari konfigurasi las sudut berbentuk C dan berbentuk L yang memikul momen sebidang dengan metode kekuatan batas menurut AISC–LRFD 1999.

(2)

vii

DAFTAR ISI

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR...i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR...ii

ABSTRAK...iii

PRAKATA...iv

DAFTAR ISI...vii

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN...xi

DAFTAR GAMBAR...xiii

DAFTAR TABEL...xvi

DAFTAR LAMPIRAN...xvii

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang permasalahan ...1

1.2 Tujuan penulisan...3

1.3 Pembatasan masalah ...3

1.4 Sistematika pembahasan...6

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Alat sambung struktural...7

2.2 Baut biasa...9

2.3 Baut mutu tinggi ...10

2.4 Sambungan las ...11

2.5 Proses pengelasan ...12

2.5.1 SMAW (Shielded Metal Arc Welding) ...12

(3)

viii

2.6 Jenis-jenis pengelasan...15

2.6.1 Las tumpul ...15

2.6.2 Las slot dan plug...16

2.6.3 Las sudut...18

2.7

Load and Resistance Factor Design

– Las...20

2.7.1 Kekuatan elektroda las...20

2.7.2 Kekuatan rencana las sudut ...21

2.7.3 Simbol las ...23

2.7.4 Ukuran las sudut minimum...25

2.7.5 Ukuran las sudut maksimum ...27

2.7.6 Panjang las sudut minimum...27

2.7.7 Panjang las sudut maksimum ...28

2.7.8 End Returns ...28

2.8 Sambungan eksentris pada las sudut ...29

2.8.1 Metode elastis ...30

2.8.2 Metode kekuatan batas ...32

BAB 3

PROGRAM KOMPUTER

3.1 Algoritma program ...37

3.2 Organisasi program...40

3.2.1 Skema organisasi program...40

3.2.1.1 Flowchart Program ...40

3.2.1.2 Flowchart Form ...55

3.2.2 Lembaran menu ...56

(4)

ix

3.3.1 Pemasukan data untuk bentuk las sudut...67

3.3.2 Pemasukan data untuk jumlah segmen las sudut ..69

3.3.3 Pemasukan data untuk ukuran las sudut...69

3.3.4 Pemasukan data untuk panjang las sudut ...70

3.3.5 Pemasukan data kekuatan elektroda...71

3.3.6 Pemasukan data untuk jarak beban ke tepi kolom 71

3.3.7 Pemasukan data untuk arah beban ...71

3.3.8 Pemasukan data untuk ketelitian ...72

BAB 4

STUDI KASUS

4.1 Contoh kasus...73

4.1.1 Las sudut yang berbentuk C...73

4.1.2 Las sudut yang berbentuk L...74

4.2 Penyelesaian kasus dengan program ...75

4.2.1 Hasil

output

program las sudut C ...75

4.2.2 Hasil

output

program las sudut L...76

4.3 Verifikasi program...76

4.3.1 Las Sudut C...76

4.3.1.1 Hitungan dengan metoda kekuatan batas

menggunakan tabel 8 dari Manual of Steel

Construction, AISC-LRFD (1994) ...76

4.3.1.2 Hitungan dengan metoda elastis ...78

4.3.2 Las Sudut L ...82

(5)

x

4.4.1 Grafik hubungan antara letak beban dengan letak

pusat sesaat pada las sudut C ...84

4.4.2 Grafik hubungan antara bentuk las sudut C dengan

letak pusat sesaat pada las sudut C ...86

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ...91

5.2 Saran ...92

DAFTAR PUSTAKA ...94

(6)

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat-sifat Baut [4] ...10

Tabel 2.2 Tegangan geser las untuk arah beban yang berbeda-beda [6]...22

Tabel 2.3 Ukuran Las Sudut Minimum [2] ...26

Tabel 4.1 Hubungan antara letak beban dengan letak pusat sesaat...85

(7)

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1

Sambungan antara balok dengan balok yang memakai las yang

memikul momen sebidang ...2

Gambar 1.2 Sambungan breket memakai las yang memikul momen

sebidang ...3

Gambar 1.3 Sudut yang dibentuk oleh leher las terhadap kaki las...4

Gambar 1.4 Las sudut C yang diberi beban pada jarak-jarak tertentu ...5

Gambar 1.5

Las sudut C dengan bentuk yang berbeda-beda yang diberi beban

pada suatu jarak ...6

Gambar 2.1 Plat tunggal sambungan kolom-balok [6]...9

Gambar 2.2 Sambungan batang yang mengalami gaya tarik [612]...12

Gambar 2.3 Las busur logam berpelindung [6] ...13

Gambar 2.4 Las busur terbenam [4] ...14

Gambar 2.5 Las tumpul dengan penetrasi penuh [4]...15

Gambar 2.6 Tipe-tipe las tumpul [4] ...16

Gambar 2.7 Las slot dan plug [4] ...17

Gambar 2.8 Las slot dan plug dalam kombinasi dengan las sudut [4] ...17

Gambar 2.9 Las slot [6] ...18

Gambar 2.10 Las sudut [6] ...19

Gambar 2.11 Sudut yang dibentuk oleh sumbu las dan sumbu beban [6] ...21

Gambar 2.12 Simbol-simbol las [6]...25

Gambar 2.13 Sambungan las pada sayap-badan [6]...26

(8)

xiv

Gambar 2.15 End Returns [6] ...29

Gambar 2.16 Pembebanan eksentris [6] ...30

Gambar 2.17 Pembebanan eksentris akibat momen [6] ...32

Gambar 2.18 Pusat sesaat (

Instantaneous Center

) [6] ...33

Gambar 2.19 Segmen-segmen las [6]...34

Gambar 3.1 Segmen-segmen las...38

Gambar 3.2 Kekuatan segmen las ...39

Gambar 3.3 Keseimbangan statis ...39

Gambar 3.4 Flowchart las sudut ...40

Gambar 3.5 Flowchart form ...55

Gambar 3.6 Tampilan lembaran menu ...56

Gambar 3.7 Kotak pesan Keluar Program...57

Gambar 3.8 Buka Berkas ...59

Gambar 3.9 Simpan penampang las sudut C ...60

Gambar 3.10 Simpan penampang las sudut L ...61

Gambar 3.11 Las Sudut C...62

Gambar 3.12 Las Sudut L ...63

Gambar 3.13 Contoh perhitungan penampang las sudut C ...64

Gambar 3.14 Input Data Penampang Las Sudut C ...65

Gambar 3.15 Input Data Penampang Las Sudut C ...67

Gambar 3.16 Konfigurasi las sudut C...68

Gambar 3.17 Konfigurasi las sudut L...68

Gambar 3.18 Jumlah segmen las ...69

(9)

xv

Gambar 3.20 Panjang las pada las sudut C...70

Gambar 3.21 Jarak beban ke tepi kolom ...71

Gambar 3.22 Arah beban ...72

Gambar 4.4 Las sudut C yang memikul beban terfaktor Pu...78

Gambar 4.6 Las sudut C yang diberi beban pada jarak-jarak tertentu ...84

Gambar 4.7

Las sudut C dengan bentuk yang berbeda-beda yang diberi beban

pada suatu jarak ...86

Gambar 4.8 Hubungan jarak beban dengan pusat sesaat...88

(10)

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1

Prequalified Welded Joints

...95

Lampiran 2

Listing Program Las Sudut C...97

Lampiran 3

Listing Program Las Sudut L ...102

Lampiran 4

Tabel 4.2 – Tabel 4.5, AISC ...109

Lampiran 5

Tabel 8-37, Koefisien Kekuatan Elektroda...119

Lampiran 6

Penurunan rumus kekuatan rencana las (P) dengan menggu

nakan

metode

elastis...120

Lampiran 7

Perhitungan dengan metode kekuatan batas...122

(11)

xi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

ASTM

=

American Society for Testing and Materials

A

g

= luas penampang bruto [in

2

]

b

= jarak beban ke tepi kolom [in]

C

= koefisien pada tabel 8, AISC

C

1

= koefisien kekuatan elektroda diambil dari tabel 8-37

D

= jumlah dari 1/16 inchi pada ukuran las sudut

e

= eksentrisitas beban [in]

F

BM

= tegangan geser dari logam dasar pada sambungan las [ksi]

F

exx

= tegangan tarik logam las [ksi]

F

w

= tegangan geser terfaktor dari kekuatan elektroda [ksi]

F

y

= tegangan leleh [MPa]

f

= tegangan [ksi]

f

v

= tegangan geser [ksi]

f

1

= tegangan geser langsung pada sambungan las eksentris [ksi]

f

2

= tegangan geser torsi pada sambungan las eksentris [ksi]

I

x

, I

y

= momen inersia, masing-masing menurut sumbu x, y [in

4

]

J

= momen inersia polar [in

4

]

kl

= panjang las menurut sumbu horizontal [in]

kN

=

kiloNewton

ksi

=

kilopound per square inch

L

= panjang total las sudut [in]

(12)

xii

LRFD

=

Load and Resistance Factor Design

mm

=

milimeter

M

u

= momen kerja terfaktor [kip.in]

MPa

=

MegaPascal

N

= jumlah segmen pada las sudut

P

u

= beban luar pada las sudut [N]

R

i

= kekuatan tiap segmen las [kip]

R

n

= kuat nominal las dalam tarik, geser, atau tekan [N]

r

= jarak radius dari titik pusat berat [in]

r

crit

= jarak terjauh dari pusat sesaat (jarak kritis)

r

i

= jarak radius dari titik pusat sesaat [in]

SI =

System International d’Unites

(sistem satuan internasional)

t

BM

= tebal logam dasar di sepanjang las [in]

w

= ukuran las sudut [in]

X

IC

, Y

IC

= letak pusat sesaat dari sumbu vertikal las sudut

xl

= pusat titik berat pada las sudut

U

m

= deformasi dari elemen pada tegangan maksimum

U

u

= deformasi terfaktor

∑

M

= Jumlah momen

∑

V

= Jumlah gaya vertikal

∑

H

= Jumlah gaya horizontal

(13)

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL

Drg Soeria Sumantri 65 Tlp.(022) 2012186 – 2012692 Bandung 40164

SEMINAR ISI TUGAS AKHIR

Bidang

:

Struktur

Judul :

KOMPUTERISASI SAMBUNGAN LAS YANG

MEMIKUL MOMEN SEBIDANG DENGAN

METODE KEKUATAN BATAS

BERDASARKAN SPESIFIKASI AISC – LRFD

1999.

Nama : Elga Yulius

NRP : 0021042

Pembimbing : Prof. Bambang Suryoatmono .,Ph.D

Penguji : 1. Ginardy Husada .,Ir.,M.T

2. Anang K. ,S.T ., M.T

3. Daud R. Wiyono , Ir.,M.Sc

Hari / Tanggal : Jumat, 13 Februari 2004

Waktu : 08.00 - selesai

Tempat : Ruang Sidang Fakultas Teknik Jurusan Sipil

Bandung, Februari 2004

Menyetujui,

Rini I. Rusadi,Ir

Prof. Bambang S.,Ph.D

(14)

UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN SIPIL

Drg Soeria Sumantri 65 Tlp.(022) 2012186 – 2012692 Bandung 40164

SEMINAR JUDUL TUGAS AKHIR

Bidang

: Struktur

Judul :

KOMPUTERISASI SAMBUNGAN LAS YANG

MEMIKUL MOMEN SEBIDANG DENGAN

METODE KEKUATAN BATAS

1999.

Nama : Elga Yulius

NRP : 0021042

Pembimbing : Prof. Bambang Suryoatmono .,Ph.D

Penguji : 1. Ginardy Husada .,Ir.,M.T

2. Anang K. ,S.T ., M.T

3. Daud R. Wiyono , Ir.,M.Sc

Hari / Tanggal : Kamis, 20 November 2003

Waktu : 08.00 - selesai

Tempat : Ruang Sidang Fakultas Teknik Jurusan Sipil

Bandung, November 2003

Menyetujui,

(15)

TUGAS AKHIR PEMBANDING

Judul

:

KOMPUTERISASI DESAIN SAMBUNGAN

ANTARA BALOK DAN KOLOM TIPE DUA

PROFIL T DENGAN SIKU BADAN

1993

Nama

:

Jimmy

Wijaya

NRP

:

9621008

Pembimbing

: Bambang S., Ir., M.Sc., Ph.D

Tahun Selesai

: 2001

Masalah :

Program komputer yang dapat mendesain suatu

(16)

(17)

(18)

Lampiran 2 97

Listing Program Penampang_Las_Sudut_C

Daftar Notasi Masuk

{variabel untuk input data} N : integer

w : real kl : real l : real Fexx :integer b : real degree : real teliti : real

const phi = 22 / 7 i : integer

pj_las : real kontrol : real

{variabel untuk output data} XIC : real

YIC :real Rn_1 : real Rn_2 : real Rn_3 : real

{variabel untuk array data} x : array[1..100] of real y : array[1..100] of real R : array[1..100] of real

(19)

Lampiran 2 98

suku2_1_ : array[1..100] of real suku2_2_ : array[1..100] of real R_ : array[1..100] of real

Sigma_momen : real Sigma_gaya : real Rn_3 : real

Selisih_gaya : real z : real

q : real x1 : real y1 : real a : real c : real

x2 : array [1..100] of real y2 : array [1..100] of real

ALGORITMA

Input (N, w, kl, l, Fexx, b, arah beban, teliti)

z = Cos (degree) a = Sin (degree)

pj_las_horizontal ← (kl) / (0.5 x N) pj_las_vertikal ← (l) / (0.5 x N)

YIC ← l XIC ← 0 Do

XIC ← XIC + teliti q = (XIC + b + kl) x1 = q * (1-z) y1 = q * a

x(1) ← XIC + kl – (pj_las_horizontal / 2) for i ← 0 to N do

x(i+1) ← x(i) – pj_las_horizontal if x(i+1) < XIC then

x(i+1) ← XIC

(20)

Lampiran 2 99

y(1) ← l

for i ← 0 to N do

if x(i+1) > XIC then

y(i+1) ← y(i)

else if x(i-1) > (XIC + pj_las_horizontal / 2) then

y(i+1) ← y(i) – pj_las_vertikal / 2 else

y(i+1) ← y(i) – pj_las_vertikal

endif endfor

for i ← 1 to N do

c = q – X(i)-(q-X(i))*z x2(i) = c + X(i) + Y(i)*a y2(i) = Y(i)*z + (q-X(i))*a endif

for i ← 1 to N do

R(i) ← sqr((x2(i) – x1)^2 + (y2(i) – y1)^2) if x(i) > XIC then

sudut(i) ← Atn(x2(i) / y2(i)) * 180 / phi else

sudut(i) ← Atn(y2(i) / x2(i)) * 180 / phi endif

endfor

for i ← 1 to N do

delta_m(i) ← 0.209 * (2 + sudut(i)) ^ (-0.32) * w delta_mr(i) ← delta_m(i) / R(i)

delta_u(i) ← 1.087 * (6 + sudut(i)) ^ (-0.65) * w kontrol ← 0.17 * w

if delta_u(i) > kontrol then

delta_u(i) ← kontrol

endif

(21)

Lampiran 2 100

delta_p(i) ← delta(i) / delta_m(i)

suku1_(i) ← 1 + 0.5 * (sin(phi / 180 * sudut(i))) suku2_1_(i) ← Abs(delta_p(i) * (1.9 – 0.9 *

delta_p(i)))

suku2_2_(i) ← suku2_1_(i) ^ (0.3)

if x(i) > XIC

R_(i) ← 0.6 * Fexx * suku1_(i) * suku2_2_(i) * (0.707 * pj_las_horizontal * w)

Else

R_(i) ← 0.6 * Fexx * suku1_(i) * suku2_2_(i) * (0.707 * pj_las_vertikal * w)

Rd_(i) ← R_(i) * R(i) if x(i) > XIC then

Ry_(i) ← R_(i) * Sin(phi / 180 * sudut(i))

Else

Ry_(i) ← R_(i) * Cos(phi / 180 * sudut(i))

endif

endfor

Sigma_momen ← 0 Sigma_gaya ← 0

for i ← 1 to N do

Sigma_momen ← Sigma_momen + Rd_(i) Sigma_gaya ← Sigma_gaya + Ry_(i)

endfor

Rn_1 ← 2 * Sigma_gaya

Rn_2 ← (2 * Sigma_momen) / (XIC + b + kl) Selisih_Gaya ← Rn_1 - Rn_2

Loop Until (Selisih_gaya < 1) And (Selisih_gaya > 0)

{menampilkan nilai-nilai yang sudah diproses} Output (Rn_1, XIC, YIC)

(22)

Lampiran 2 101

(23)

Lampiran 3 102

Listing Program penampang_las_sudut_L

Daftar Notasi Masuk

{variabel untuk input data}

N : integer

w : real

kl : real

l : real

Fexx : integer

b : real

degree : real

teliti : real

const phi = 22 / 7

i : integer

pj_las_horizontal : real

pj_las_vertikal : real

kontrol : real

{variabel untuk output data}

XIC : real

YIC : real

Rn_1 : real

Rn_2 : real

{variabel untuk data array}

x : array[1..100] of real

y : array[1..100] of real

R : array[1..100] of real

delta_m : array[1..100] of real

Rd_ : array[1..100] of real

Ry_ : array[1..100] of real

Rx_ : array[1..100] of real

sudut : array[1..100] of real

delta : array[1..100] of real

delta_mr : array[1..100] of real

delta_u : array[1..100] of real

delta_u_kontrol : array[1..100] of real

(24)

Lampiran 3 103

suku1_ : array[1..100] of real

suku2_1_ : array[1..100] of real

suku2_2_ : array[1..100] of real

R_ : array[1..100] of real

Sigma_Momen : real

Sigma_Gaya_Vertikal : real

Sigma_Gaya_Horisontal : real

Selisih_Gaya As : real

z : real

q : real

x1 : real

y1 : real

a : real

c : real

x2 : array [1..100] of real

y2 : array [1..100] of real

ALGORITMA

Input (N, w, kl, l, Fexx, b, arah beban, teliti)

z = Cos (degree)

a = Sin (degree)

pj_las_horizontal ← (kl) / (0.5 x N)

pj_las_vertikal ← (l) / (0.5 x N)

XIC ← 0.001

Do

YIC ← YIC + 0.01

x(1) ← (XIC + kl) - pj_las_horizontal / 2 for i ← 1 to N do

x(i + 1) ← x(i) - pj_las_horizontal

if x(i + 1) < XIC then

x(i + 1) ← XIC

endif

endfor

(25)

Lampiran 3 104

for i ← 1 to N do

if x(i + 1) > XIC then

y(i + 1) ← Y(i)

elseif (X(i - 1) > (XIC +

pj_las_horizontal / 2)) then

y(i + 1) ← y(i) - pj_las_vertikal / 2

else

y(i + 1) ← y(i) - pj_las_vertikal

endif

endfor

for i ← 1 to N do

R(i) ← Sqr(x(i) * x(i) + y(i) * y(i))

if x(i) > XIC then

sudut(i) ← Abs(180 / phi * Atn(x(i) / y(i)))

else

sudut(i) ← Abs(180 / phi * Atn(y(i) / x(i)))

endif

endfor

for i ← 1 to N do

delta_m(i) ← 0.209 * (2 + sudut(i)) ^ (-0.32) * w

delta_mr(i) ← delta_m(i) / R(i)

delta_u(i) ← 1.087 * (6 + sudut(i)) ^ (-0.65) * w

kontrol ← 0.17 * w

delta_u_kontrol(i) ← kontrol

else

delta_u_kontrol(i) ← delta_u(i)

endif

endfor

for i ← 1 to N do

delta(i) ← R(i) * delta_u_kontrol(N) / R(N)

suku1_(i) ← 1 + 0.5 * (Sin(phi / 180 * sudut(i))) ^

(26)

Lampiran 3 105

suku2_1_(i) ← Abs(delta_p(i) * (1.9 - 0.9 *

delta_p(i)))

suku2_2_(i) ← suku2_1_(i) ^ (0.3)

if x(i) > XIC then

R_(i) ← 0.6 * Fexx * suku1_(i) * suku2_2_(i) *

(0.707 * pj_las_horizontal * w)

Else

(0.707 * pj_las_vertikal * w)

if X(i) > XIC then

Rx_(i) ← R_(i) * Cos(phi / 180 * sudut(i))

else

Rx_(i) ← R_(i) * Sin(phi / 180 * sudut(i))

if Y(i) < 0 then

Rx_(i) ← -1 * R_(i) * Sin(phi / 180 *

sudut(i))

endif

endfor

Sigma_Gaya_Horisontal ← 0

for i ← 1 to N do

Sigma_Gaya_Horisontal ← Sigma_Gaya_Horisontal + Rx_(i)

endfor

Loop Until (Sigma_Gaya_Horisontal < 1 And Sigma_Gaya_Horisontal >

0)

XIC ← 0

Do

XIC ← XIC + teliti

q = (XIC + b + kl)

x1 = q * (1-z)

y1 = q * a

x(1) ← (XIC + kl) - pj_las / 2

(27)

Lampiran 3 106

x(i + 1) ← x(i) - pj_las_horizontal

if x(i + 1) < XIC then

x(i + 1) ← XIC

endif

endfor

y(1) ← l - YIC

for i ← 1 to N do

if x(i + 1) > XIC then

y(i + 1) ← y(i)

elseif (X(i - 1) > (XIC + pj_las_horizontal /

2)) then

y(i + 1) ← Y(i) - pj_las_vertikal / 2

else

y(i + 1) ← y(i) - pj_las_vertikal

endif

endfor

for i ← 1 to N do

c = q – X(i)-(q-X(i))*z

x2(i) = c + X(i) + Y(i)*a

y2(i) = Y(i)*z + (q-X(i))*a

endif

for i ← 1 to N do

R(i) ← Sqr((x2(i) – x1)^2 + (y2(i) – y1)^2)

if x(i) > XIC then

sudut(i) ← abs(180 / phi * Atn(x2(i) / y2(i)))

else

sudut(i) ← abs(180 / phi * Atn(y2(i) / x2(i)))

endif

endfor

for i ← 1 to N do

delta_m(i) ← 0.209 * (2 + sudut(i)) ^ (-0.32) * w

delta_mr(i) ← delta_m(i) / R(i)

delta_u(i) ← 1.087 * (6 + sudut(i)) ^ (-0.65) * w

kontrol ← 0.17 * w

(28)

Lampiran 3 107

delta_u_kontrol(i) ← kontrol

else

delta_u_kontrol(i) ← delta_u(i)

endif

endfor

for i ← 1 to N do

delta(i) ← R(i) * delta_u_kontrol(N) / R(N)

suku1_(i) ← 1 + 0.5 * (Sin(phi / 180 * sudut(i))) ^

(1.5)

suku2_1_(i) ← Abs(delta_p(i) * (1.9 - 0.9 *

delta_p(i)))

suku2_2_(i) ← suku2_1_(i) ^ (0.3)

if x(i) > XIC then

(0.707 * pj_las_horizontal * w)

Else

(0.707 * pj_las_vertikal * w)

Rd_(i) ← R_(i) * R(i)

if x(i) > XIC then

Ry_(i) ← R_(i) * Sin(phi / 180 * sudut(i))

else

Ry_(i) ← R_(i) * Cos(phi / 180 * sudut(i))

endif

endfor

Sigma_Momen ← 0

Sigma_Gaya_Vertikal ← 0

for i ← 1 to N do

Sigma_Momen ← Sigma_Momen + Rd_(i)

Sigma_Gaya_Vertikal ← Sigma_Gaya_Vertikal + Ry_(i)

endfor

(29)

Lampiran 3 108

Rn_2 ← Sigma_Momen / (XIC + kl + b)

Selisih_Gaya ← Rn_1 - Rn_2

Loop Until (Selisih_Gaya < 1 And Selisih_Gaya > 0)

{menampilkan nilai-nilai yang sudah diproses}

Output (Rn_1, XIC, YIC)

{menampilkan nilai-nilai yang sudah diproses dalam bentuk array}

for i ← 1 to N do

Output (i)

Output (X(i))

Output (Y(i))

Output (R(i))

Output (Sudut(i))

Output (delta_m(i))

Output (delta_mr(i))

Output (delta_u(i))

Output (delta(i))

Output (delta_p(i))

Output (R_(i))

Output (Rd_(i))

Output (Ry_(i))

Output (Rx_(i))

(30)

[image:30.595.109.517.126.241.2]

Lampiran 5 ₁₁₉

Tabel 8-37

Electrode Strength Coeffisients

Electrode

F

exx

(ksi)

C

1

(31)

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Permasalahan

Pada tahap awal perencanaan suatu struktur baja biasanya dengan

perhitungan analisis struktur akan dihasilkan gaya-gaya dalam dari struktur baja

tersebut. Gaya-gaya dalam inilah yang selanjutnya akan dipergunakan untuk

mendapatkan dimensi profil baja yang akan digunakan dengan tegangan leleh

tertentu baik untuk kolom, balok, ataupun komponen struktur lainnya, kemudian

langkah selanjutnya dilakukan perancangan sambungan pada setiap titik

pertemuan antara kolom dengan balok, balok dengan balok ataupun kolom dengan

(32)

[image:32.595.148.453.88.195.2]

2

Gambar 1.1 Sambungan antara balok dengan balok memakai las yang memikul momen sebidang

Penyambungan struktur baja dapat dilakukan dengan pengelasan atau

menggunakan baut (baut berkekuatan tinggi maupun baut biasa). Pengelasan

struktur adalah proses penggabungan bagian–bagian logam dengan cara

pemanasan dan fusi, dengan penambahan logam cair pada bagian yang

disambung. Ada tiga jenis tipe las yang umum digunakan yaitu las sudut, las

tumpul, dan las slot. Elemen las sudut dapat memikul momen sebidang dan

momen tegak lurus terhadap bidang las. Momen sebidang ialah momen yang

bekerja sejajar dengan elemen las sudut. Momen sebidang yang memikul beban

eksentris dapat dihitung dengan dua metode, yaitu dengan metode elastis dan

metode kekuatan batas dengan menggunakan tabel 8 dari Manual of Steel

Contruction, AISC-LRFD (1994). Metode kekuatan batas dengan menggunakan

tabel 8 dari Manual of Steel Construction, AISC-LRFD (1994) mempunyai

kekurangan, di antaranya: 1) letak pusat sesaat tidak diketahui, 2) perhitungan

terbatas pada nilai koefisien C yang ada dalam tabel 8 dari Manual of Steel

Construction, AISC-LRFD (1994). Untuk nilai koefisien C di luar tabel tersebut,

kekuatan rencana las tidak dapat dihitung. Dengan mempertimbangkan hal inilah

dibutuhkan adanya suatu program yang dapat menentukan kekuatan rencana las

(33)

3

1.2

Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah membuat program komputer untuk

menentukan kekuatan rencana dari konfigurasi las sudut

berbentuk C dan

berbentuk L yang memikul momen sebidang dengan metode kekuatan batas

menurut AISC – LRFD 1999.

1.3

Pembatasan masalah

Melihat begitu luasnya cakupan dari perancangan sambungan ini maka

dalam penulisan tugas akhir ini banyak dilakukan pembatasan-pembatasan

masalah. Pembatasan masalah yang diambil yaitu :

1

Sambungan yang didesain memikul momen sebidang seperti yang terlihat

[image:33.595.223.401.413.604.2]

pada Gambar 1.2.

Gambar 1.2 Sambungan breket memakai las yang memikul momen sebidang

2

Kegagalan diasumsikan terjadi pada bidang geser sepanjang leher las.

3

Sudut yang dibentuk oleh leher las terhadap kaki las diasumsikan sebesar

(34)

[image:34.595.222.409.77.348.2]

4

Gambar 1.3 Sudut yang dibentuk oleh leher las terhadap kaki las

4

Hasil kekuatan rencana las dari program komputer dibandingkan dengan

metode kekuatan batas menggunakan tabel 8 dari Manual of Steel

Construction, AISC-LRFD (1994) untuk las berbentuk C dan L.

5

Hasil kekuatan rencana las dari program komputer dibandingkan dengan

metode elastis untuk las berbentuk C dan L.

6

Studi Parameter untuk: 1) konfigurasi las sudut berbentuk C yang diberi

beban pada setiap jarak-jarak tertentu, seperti gambar 1.4, sehingga dapat

diketahui hubungan antara jarak beban dengan jarak pusat sesaat yang diukur

dari pusat berat elemen las, 2) konfigurasi las sudut C dengan bentuk yang

berbeda-beda dan diberi beban pada suatu jarak, seperti gambar 1.5, sehingga

didapat hubungan antara ukuran las sudut C dengan jarak pusat sesaat yang

(35)

[image:35.595.223.441.81.258.2]

5

Gambar 1.4 Las sudut C yang diberi beban pada jarak-jarak tertentu

[image:35.595.187.422.317.624.2]

(36)

6

1.4

Sistimatika Pembahasan

Pada bab 1 akan dibahas pendahuluan yang terdiri dari latar belakang

permasalahan, tujuan penulisan, pembatasan masalah yang memberikan

batasan-batasan di dalam penulisan tugas akhir ini, dan sistimatika pembahasan.

Pada bab 2 akan dibahas tinjauan pustaka yang menjelaskan tentang alat

sambungan struktur, sambungan las, proses-proses pengelasan, jenis-jenis las,

ukuran las maksimum dan minimum serta panjang las menurut AISC-LRFD

1999.

Pada bab 3 akan dibahas algoritma program, organisasi program yang

dibuat, dan bagaimana mengoperasikan progam tersebut (

User Guide

) dan

keterangan program yang dibuat.

Pada bab 4 ini akan dilakukan verifikasi program. Pertama-tama akan

diberikan satu kasus dan dikerjakan oleh program komputer tersebut, kemudian

dilakukan verifikasi program berdasarkan metode kekuatan batas dengan

menggunakan tabel 8 dari Manual of Steel Construction, AISC-LRFD (1994) dan

metode elastis.

Pada bab 5 ditarik kesimpulan dengan melihat analisa terhadap hitungan

yang diselesaikan menggunakan program komputer dengan metode kekuatan

batas menggunakan tabel 8 dari Manual of Steel Construction, AISC-LRFD

(1994) dan metode elastis kemudian dibuat saran-saran yang diperlukan untuk

(37)

91

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan

1.

Berdasarkan analisis terhadap penampang las sudut C dan las sudut L

dengan menggunakan program dan dengan hitungan manual

menggunakan tabel 8 dari Manual of Steel Construction, AISC-LRFD

(1994) diperoleh hasil kekuatan rencana untuk las sudut C sebesar

347.5927 kips dengan menggunakan program dan 347.7468 kips dengan

hitungan manual atau mempunyai % beda = 0.0443 % dan kekuatan

rencana untuk las sudut L dengan menggunakan program sebesar

261.0734 kips dan dengan hitungan manual 261.672 kips atau

(38)

92

2.

Hasil kekuatan rencana las pada las sudut C dengan menggunakan

metode elastis lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan metode

kekuatan batas, yaitu = 66.4152 kips untuk kekuatan las menggunakan

metode elastis dan 119.7767kips dengan metode kekuatan batas atau

mempunyai % beda sebesar 44.55 %.

3.

Pada studi parameter diperoleh grafik hubungan antara letak beban

dengan letak pusat sesaat, dimana untuk jarak beban yang semakin

menjauh dari titik berat las, yaitu 1.1923 inchi, 1.6923 inchi, 2.6923

inchi, 3.6923 inchi... dst, akan diperoleh jarak pusat sesaat yang semakin

mendekati titik berat las, yaitu 28.35 inchi, 9.36 inchi , 3.42 inchi, 1.84

inchi, ...dst. Disamping itu, kekuatan rencana lasnya semakin kecil, yaitu

112 kips, 109.708 kips, 96.3144 kips, 80.3953 kips, 67.0708 kips, ... dst.

4.

Untuk studi parameter antara bentuk las sudut C dengan letak pusat

sesaat, dapat ditarik kesimpulan bahwa ukuran las sudut C yang semakin

besar akan menyebabkan letak pusat sesaat yang semakin jauh dari titik

pusat berat las, demikian juga sebaliknya. Disamping itu kekuatan

rencana lasnya semakin besar, yaitu 25.26 kips, 36.38 kips, 48.29 kips,

61.21 kips, 75.59 kips, ...dst.

5.2.

Saran

1.

Disarankan untuk membuat program yang dapat menganalisis las sudut

dengan jumlah segmen yang besar (pada program ini maksimal jumlah

(39)

93

2.

Disarankan dalam membuat las sudut di lapangan maupun secara

fabrikasi, dimana besarnya sudut yang dibentuk oleh kaki las

membentuk sudut sebesar 45

o

agar perhitungan analisis dengan

menggunakan komputer dapat dilakukan.

3.

Untuk mengembangkan tampilan gambar, disarankan untuk memakai

sofware

komputer yang bisa menggambar dengan lebih teliti dan lebih

baik misalnya dengan memakai

software

yang dapat menterjemahkan

perintah-perintah gambar ke dalam program

Autocad

. Selain itu, gambar

penampang las sudut yang terdapat dalam program sebaiknya

(40)

94

DAFTAR PUSTAKA

1.

AISC, (1994),

Manual of Steel Construction, Load and Resistance Factor

Design,

2

nd

Edition, Volume 1 & 2, American Institute of Steel

Construction, Chicago

2.

AISC,(1999),

Load and Resistance Faktor Design Spesification for

Structural Steel Buildings,

American Institute of Steel Construction,

Chicago

3.

Dewobroto, W., (2002),

Aplikasi Sain dan Teknik dengan Visual Basic

6.0,

PT Elex Media Komputindo, Jakarta

4.

Johnson, J. E. & Salmon, C. G., (1996),

Steel Structure,

4

th

Edition,

Harper Collins College Publishers, New York

5.

Petroutsos, E., (1998),

Mastering Visual Basic 6.0 ,

Sybex, 1151 Mariana

Village Parkway, Alameda