M5 Perencanaan Batang Tarik 30-10-2023

(1)

PERENCANAAN BATANG TARIK

(TENSION MEMBER)

MATA KULIAH : PERANCANGAN STRUKTUR BAJA 1

DOSEN : TRI HANDAYANI,ST.,MT JURUSAN TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS GUNADARMA

1

(2)

Pendahuluan



Batang tarik adalah batang yang mendukung tegangan tarik aksial yang diakibatkan oleh bekerjanya gaya tarik aksial pada ujung-ujung batang.



Batang tarik (Tension Member) banyak dijjumpai pada struktur jembatan, rangka atap, menara transmisi dan lainnya.



Contoh Profil Batang Tarik :

2

Profil Double

Profil Kanal Siku Profil S Profil Siku Pelat

(3)

Profil Batang Tarik 3

(4)

Tensile Strength (Kuat Tarik)



Batang tarik dapat gagal bila terjadi salah satu dari dua batas kondisi:

1. deformasi berlebihan, untuk mencegah

deformasi berlebihan dengan cara beban pada bagian bruto lebih kecil sehingga tegangan yang dihasilkan lebih kecil dari tegangan leleh (Fy)

2. Fracture (Retak) , untuk mencegah

terjadinya fracture dengan cara tegangan yang dihasilkan pada nett section harus lebih kecil dari tensile strengh (kuat tarik) Fu

4

(5)

Tensile Strength (Kuat

Tarik)

^ Dalam hal ini, tegangan yang dihasilkan gaya aksial harus lebih kecil dari tegangan:

5

P = gaya tarik aksial A = Luas penampang

F = Tegangan yang terjadi

Beban aksial (P) harus lebih kecil dari FA

(6)

Design Strengh (Kuat

Rencana) 6

Nominal Strength (Kuat nominal ) berdasarkan tinjauan penampang utuh terhadap keruntuhan leleh (yileding) :

Keruntuhan batang tarik dapat terjadi akibat keruntuhan leleh (Yielding) atau keruntuhan retak (Fracture)

Nominal Strength (Kuat nominal ) berdasarkan tinjauan penampang utuh terhadap keruntuhan retak (Fracture) :

Pn = Kekuatan nominal Fy = Tegangan leleh

Fu = Tegangan tarik (Kuat tarik) Ag = Luas penampang kotor Ae = Luas penampang efektif

(7)

Design Strength (Kuat Rencana)

Untuk Batang Tarik :

Kedua kondisi harus dipenuhi

7

Berdasarkan LRFD, dalam beban dan faktor tahanan rencana (resistance Factor design), kekuatan rencana (design strength) diperoleh dari :

Nilai terkecil yang dipilih sebagai kuat rencana batang

t = Resistance Factor (Faktor tahanan)

Pu = kombinasi faktor beban

_t =Faktor tahanan tarik Pn= Kekuatan nominal

(8)

Design Strength (Kuat Rencana)

Untuk Batang Tarik :

8

Berdasarkan ASD, dalam beban dan faktor tahanan rencana (resistance Factor design), kekuatan tersedia (Allowable strength) diperoleh dari :

Nilai terkecil yang dipilih sebagai kuat rencana batang Safety Factor

(Faktor keamanan)

P_a = beban yg diterima Pn= Kekuatan nominal

t = Faktor Keamanan tarik

Yielding

Fracture

_t (yielding) = 1,67

_t (Fracture) = 2,00

(9)

Contoh soal 1. 9

(10)

10

(11)

11

(12)

Contoh soal 2. 12

(13)

13

(14)

14

(15)

15

(16)

Effective Net 16

Area

- Faktor yang dapat mempengaruhi kemampuan dari batang tarik, yang terpenting adalah sambungan yaitu adanya sambungan dapat memperlemah batang tarik di ukur dari pengaruhnya yang disebut “Joint Efficiency”

- Faktor yang mempengarahui daktilitas material : 1. jarak pengencang

2. Konsentrasi tegangan pada lubang 3. Fenomena Shear Lag

Semua faktor tersebut berkontribusi mengurangi efektifitas batang tarik, yang terpenting adalah shear Lag

(17)

Effective Net Area

 Effective Net Area :

1. Sambungan Baut (Bolt):

17

2. Sambungan Las (Weld):

A_e = Luas effective A_n = Luas netto U = Faktor reduksi

Aturan menentukan nilai U dalam 5 Kategori :

(18)

18

Tabel Nilai Faktor Reduksi (U)

(19)

Tabel Nilai Faktor Reduksi (U) - Lanjutan 19

(20)

20

(21)

21

(22)

22

Alternatif nilai Faktor Reduksi (U) :

(23)

23

Alternatif nilai Faktor Reduksi (U) :

(24)

Ilustrasi nilai x : 24

(25)

25

(26)

26

(27)

Practical Value of U 27

(28)

28

(29)

Alat Sambung Las (weld) 29

(30)

Contoh Soal 3. 30

(31)

31

(32)

Contoh Soal 4. 32

(33)

Staggered Fastener 33

(34)

Problem 34

(35)

Profil L 35

(36)

Problem 36

(37)

37

(38)

38

(39)

39

(40)

Problem 40

(41)

41

(42)

Block Shear 42

(43)

Block Shear 43

(44)

Block Shear Nominal Strength



Nominal strength in shear = 0,6 F

_u

A

_nv



Nominal strength in tension = F

_u

A

_nt

 A_nv = net area along the shear surface

 A_nt = net area along the tension surface



Block Shear Nominal Strength:

44

(45)

45

(46)

46

(47)

DESIGN OF TENSION MEMBERS

“ LRFD”

47

(48)

DESIGN OF TENSION MEMBERS

“ ASD”

48

(49)

RASIO KELANGSINGAN 49

(50)

PROBLEM 50

(51)

51

(52)

52

(53)

53

(54)

54

(55)

55

(56)

56

(57)

57

(58)

Threaded Rods and Cables

58

(59)

59

(60)

60

(61)

61

(62)

62

(63)

Tension Member in Roof

& Trusses 63

(64)

64

(65)

Problem 65

(66)

66

(67)

67

(68)

68

(69)

69

(70)

Tugas 70