ANALISA KEKAKUAN SAMBUNGAN PADA KONSOLE
DENGAN BAUT MUTU TINGGI DIBANDINGKAN
DENGAN BAUT MUTU BIASA PADA STRUKTUR BAJA
THESIS
BUDI FLORIANTA TARIGAN
097016004/TS
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISA KEKAKUAN SAMBUNGAN PADA KONSOLE
DENGAN BAUT MUTU TINGGI DIBANDINGKAN
DENGAN BAUT MUTU BIASA PADA STRUKTUR BAJA
TESIS
Oleh
BUDI FLORIANTA TARIGAN
097016004/TS
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
ANALISA KEKAKUAN SAMBUNGAN PADA KONSOLE
DENGAN BAUT MUTU TINGGI DIBANDINGKAN
DENGAN BAUT MUTU BIASA PADA STRUKTUR BAJA
TESIS
Untuk memperoleh Gelar Magister Teknik dalam Program Studi Teknik Sipil
pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Oleh
BUDI FLORIANTA TARIGAN
097016004/TS
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
Judul : Analisa Kekakuan Sambungan Pada Konsole Dengan Baut Mutu Tinggi dibandingkan dengan Baut Mutu Biasa pada Struktur Baja
Nama : Budi Florianta Tarigan NIM : 097016004
Program Studi : Magister Teknik Sipil
Menyetujui Komisi Pembimbing,
(Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan)
Ketua Anggota
(Ir. Sanci Barus, M.T)
Ketua Program Studi Dekan Fakultas Teknik
(Prof. Dr .Ir. Roesyanto, MSCE) (Prof. Dr. Ir. Bustami Syam, MSME)
Tanggal Lulus : 09 Juli 2013
Telah diuji pada
Pada tanggal 09 Juli 2013
PANITIA PENGUJI TESIS :
Ketua : Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan Anggota : 1. Ir. Sanci Barus, MT
Daftar Riwayat Hidup
A. Data Pribadi:
Nama : Budi F Tarigan
Tempat /Tgl Lahir : Medan, 17 Desember 1980
Alamat : Jl. Pembangunan No 56 Kampus USU
- Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil USU 1999 – 2005 - Magister Teknik Sipil Fakultas Teknik USU 2009 – 2013
C. Riwayat Pekerjaan:
- Sebagai Tentor Matematika pada BT/BS Medica 2004 – 2005 - Sebagai Pengawas Lapangan pada CV KOKOH 2005 – 2006 - Sebagai Supervisor Construction Civil Work and 2006 – 2009 Mechanical Electrical pada PT. Nokia Seimens
- Sebagai Pengawas Lapangan pada 2011 - skrng PT.Timur Raya Persada
Abstrak
Dalam suatu perencanaan struktur baja, maka untuk merangkai elemen demi elemen menjadi sebuah struktur rangka batang atau rangka Portal, maka dalam mempersatukan elemen demi elemen itu akan dihubungkan oleh suatu sistem sambungan.
Dimana sambungan terdiri dari berbagai sistem perhitungan yang selanjutnya membuat sambungan harus mampu memikul dan memindahkan gaya gaya yang bekerja beserta gaya skunder yang ditimbulkannya.
Sambungan terdiri dari tiga type dalam sistem sambungan baja yaitu, sambungan sendi, sambungan semi rigid, dan sambungan rigid. Kajian tentang rigid nya suatu sambungan ditentukan pula oleh besaran sudut yang terjadi apabila bekerja gaya Momen, yang menyebabkan terjadinya perputaran sudut.
Didalam tulisan ini dibahas tentang sambungan type semi rigid yang pada Penelitian hanya bagian Flens Balok Cantilever saja yang disambungkan ke Flens Kolom Kaku. Selanjutnya dilakukan Ekspriment dengan modul yang telah direncanakan sebelumnya lalu dilakukan percobaan pembebanan.
Abstract
In a steel structural design then to assemble the elements for the sake of elements into a truss or frame Portal
Where the connection
, then the unifying element for the element that will be linked by a connection system.
is composed of a variety of systems to make further calculations must be able to assume a connection and transfer the forces acting style with secondary styles caused.
Consists of three types of connections in the steel connection system, the connection joints, semi-rigid connections and rigid connection. A study of its rigid connection angle is also determined by the amount of work that occurs when the force moment, which caused the rotation angle.
This is discussed in the article about the semi-rigid connection type in only part Flanged Research Cantilever beams are connected to the column flange rigid. Ekspriment then performed with modules that have been pre-planned and carried out the experiment of loading.
Then the results of the experiment would result in the displacement of Out Put converted into a corner. Where according Stiffness Method, Style Moments = Stiffness x Velocity Angle, in order to obtain the amount of stiffness compared to the stiffness of the joints of the cantilever beam for EI / L. Also validated by the calculation of the theoretical connection stiffness. We then obtain the result, that’s the stiffness of the cantilever beam modules.
Keywords: connection, semirigid, rotation angle, stiffness.
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan yang Maha Kuasa atas karunia dan rahmat-Nya lah berupa kemampuan untuk melakukan penelitian dan menyelesaikan tesis ini dengan baik. Tesis ini merupakan hasil penelitian di lapangan untuk memenuhi persyaratan akhir program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara dalam memperoleh gelar Magister Teknik pada Program Studi Magister Teknik Sipil.
Keberhasilan penulisan tesis ini adalah berkat arahan dan petunjuk dari berbagai pihak yang berperan dalam mendukung terlaksananya, mulai dari penempahan benda uji sampai pada penelitian di lapangan hingga sampai pada penulisan thesis ini, terutama pada komisi pembimbing.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna disebabkan keterbatasan pengetahuan, pengalaman, serta referensi penulis yang miliki. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan Tesis ini di masa–masa yang akan datang.
Medan, Juli 2013 Penulis
097016004 Budi F Tarigan
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis “Analisa Kekakuan Sambungan Pada
Konsole Dengan Baut Mutu Tinggi Dibandingkan Dengan Baut Mutu Biasa
Pada Struktur Baja” adalah karya saya dan belum pernah diajukan dalam bentuk
apapun kepada peguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam tesis ini dan dicantumkan dalam daftar pustaka.
Medan, Juli 2013
Budi Florianta Tarigan
DAFTAR ISI
ABSTRAK i
ABSTRACT ii
KATA PENGANTAR iii
DAFTAR RIWAYAT HIDUP v
DAFTAR ISI vi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Baja Secara Umum 6
2.1.1 Sifat Bahan Baja 7
2.2 Teori Sambungan Baut 10
2.3 Jenis Sambungan 11
2.3.1 Sambungan Sederhana 11
BAB III PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
3.1 Persiapan Bahan dan Peralatan 29
4.1 Hasil Pengujian 40
4.2 Menghitung Besaran Kekakuan Sambungan 53
4.4 Aplikasi Perhitungan Kekakuan Sambungan 57
4.5 Pembahasan Kekakuan Sambungan 59
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 62
5.2 Saran 63
DAFTAR PUSTAKA 64
LAMPIRAN 65
DOKUMENTASI 66
Daftar Gambar
2.4 Jenis sambungan berdasarkan kekakuaannya 12
2.5a Sambungan Lap joint 12
2.5b Pembengkokan pelat pada sambungan Lap Joint 13
2.6a Sambungan dengan pelat penyambung tunggal 13
2.6b Pembengkokan pelat sambungan dengan pelat penyambung tunggal 13
2.7 Sambungan dengan pelat penyambung tunggal 14
2.8 Jenis – jenis sambungan baut 15
2.9 Type alat penyambung 17
2.10 Dimensi Penentu untuk baut mutu tinggi A325 dan A490 20
2.11 Hubungan tipikal untuk beban dan rotasi mur pada baut A325 dan A490 21
2.12 Hubungan tegangan dan regangan 24
2.13 Pemindahan beban pada sambungan baut mutu tinggi 27
2.14 Kehancuran pada sambungan baut 28
3.2 Tampak Samping Bahan dan Alat Pengujian 31
4.4 Deformasi plat siku bagian bawah Percobaan I 43
4.5 Deformasi plat siku bagian atas Percobaan I 43
4.6 Posisi Dial Gauge Percobaan II 44
4.7 Foto Posisi Dial Gauge Percobaan II 44
4.8 Deformasi Balok Percobaan II 45
4.9 Deformasi plat siku bagian bawah Percobaan II 46
4.10 Deformasi plat siku bagian atas Percobaan II 46
4.11 Posisi Dial Gauge Percobaan II 47
4.12 Foto Posisi Dial Gauge Percobaan II 47
4.13 Deformasi Balok Percobaan III 48
4.14 Deformasi plat siku bagian bawah Percobaan III 49
4.15 Deformasi plat siku bagian atas Percobaan III 49
4.16 Posisi Dial Gauge Percobaan IV 50
4.17 Foto Posisi Dial Gauge Percobaan IV 50
4.18 Deformasi Balok Percobaan IV 51
4.19 Deformasi plat siku bagian bawah Percobaan IV 52
Daftar Tabel
Nomor Judul Tabel Halaman
2.1 Sifat – sifat baut 18
2.2 Dimensi baut mutu tinggi A325 dan A490 19
2.3 Tarikan baut minimum 23
2.4 Rotasi mur dari titik erat 25
4.1 Hasil Percobaan baut mutu biasa dengan siku 50x50x5 42
4.2 Hasil Percobaan baut mutu tinggi dengan siku 50x50x5 45
4.3 Hasil Percobaan baut mutu biasa dengan siku 60x60x6 48
4.4 Hasil Percobaan baut mutu tinggi dengan siku 60x60x6 51
4.5 Perhitungan Kekakuan Sambungan Percobaan I 54
4.6 Perhitungan Kekakuan Sambungan Percobaan II 55
4.7 Perhitungan Kekakuan Sambungan Percobaan III 55
4.8 Perhitungan Kekakuan Sambungan Percobaan IV 56
Daftar Notasi
Ab : luas penampang melintang baut, mm2
d : diameter baut, mm
E : modulus elastisitas, Mpa
G : modulus geser, Mpa
Eb : modulus elastisitas baut, kg/cm2
Ep : modulus elastisitas pelat, kg/cm2
Daftar Lampiran
Nomor Judul Halaman
1 Hasil Uji Tarik Plat di Laboratorium Politeknik Negeri Medan 64
2 Foto – foto Dokumentasi 65