MODUL9 kayu

MODUL MATA KULIAH

TEKNOLOGI BAHAN 1

IX. ANALISIS SAMBUNGAN BAUT

Alat sambung baut umumnya difungsikan untuk mendukung beban tegak lurus

sumbu panjangnya. Kekuatan sambungan baut ditentukan oleh kuat tumpu kayu,

tegangan lentur baut dan angka kelangsingan (nilai banding antara panjang baut pada

kayu utama dengan diameter baut). Ketika angka kelangsingan kecil, baut menjadi

sangat kaku dan distribusi tegangan tumpu kayu dibawah baut akan terjadi secara

merata. Semakin tinggi angka kelangsingan baut, maka baut mulai mengalami tekuk

dan tegangan tumpu kayu terdistribusi secara tidak merata. Tegangan tumpu kayu

maksimum terjadi pada bagian samping kayu utama (lihat Gambar 9.1).

Gambar 9.1 Distribusi tegangan tumpu kayu pada sambungan baut.

9.1 Tahanan Lateral Acuan

Tahanan lateral acuan (Z) satu baut pada sambungan satu irisan dan dua irisan

menurut SNI -5 (2002) dapat dilihat pada Tabel 9.1 dan Tabel 9.2

Teknologi Bahan I, Susilowati, S.T., M.T Bab IX- 1

Tabel 9.1 Tahanan lateral acuan satu baut (Z) pada sambungan dengan satu irisan yang menyambung dua komponen


Moda Kelelahan Tahanan Lateral (Z)

Im

Is

II

IIIm

IIIs

IV

Tabel 9.2 Tahanan lateral acuan satu baut (Z) pada sambungan dua irisan yang menyambung tiga komponen

Moda Kelelahan Tahanan lateral (Z)Im

Is

IIIs

IV

Catatan:

Rt = tm/ts

Re = Fem/Fes

Kθ = 1 + (θ/3600)

Dengan:

Fem dan Fes adalah kuat tumpu (N/mm2) kayu utama dan kayu samping. Untuk sejajar serat dan tegak lurus serat, nilai kuat tumpu kayu adalah: Fe// = 77,25 G

dan Fe = 212G1,45 D-0,5

tm dan ts adalah tebal kayu utama dan kayu sekunder (samping)

θ adalah sudut terbesar dari arah gaya terhadap serat kayu.

G dan D adalah berat jenis kayu dan diameter baut.


Tabel 9.3.a Kuat Tumpu kayu (Fe) dalam N/mm2 untuk baut ½ ‘’

Tabel 9.3.b Kuat Tumpu kayu (Fe) dalam N/mm2 untuk baut 5/8 ‘’

Tabel 9.3.c Kuat Tumpu kayu (Fe) dalam N/mm2 untuk baut ¾ ‘’

9.2 Geometrik Sambungan baut

Jarak antar alat sambung baut harus direncanakan agar masing-masing alat

sambung dapat mencapai tahanan lateral ultimitnya sebelum kayu pecah. Jarak antar

alat sambung pada Gambar 9.2 dapat dilihat pada Tabel 9.4. Apabila jarak antar alat

sambung kurang dari yang diisyaratkan pada Tabel 9.4, maka tahanan lateral alat

sambung harus direduksi.


Gambar 9.2 Geometrik sambungan baut: (A) sambungan horizontal, dan(B) sambungan vertikal.


Tabel 9.4 Jarak tepi, jarak ujung, dan persyaratan spasi untuk sambungan baut

Catatan:

1. lm adalah panjang baut pada komponen utama pada suatu sambungan atau

panjang total baut pada komponen sekunder (2ls) pada suatu sambungan

2. Diperlukan spasi yang lebih besar untuk sambungan yang menggunakan ring

3. Spasi tegak lurus arah serat antar alat-alat pengencang terluar pada suatu

sambungan tidak boleh melebihi 127 mm, kecuali bila digunakan pelat

penyambung khusus atau bila ada ketentuan mengenai perubahan dimensi kayu.


9.3 Faktor Koreksi Sambungan Baut

1. Faktor aksi kelompok. Bila sambungan terdiri dari satu baris alat pengencang

atau lebih dengan alat pengencang baut, ada kecenderungan masing-masing baut

mendukung beban lateral yang tidak sama yang disebabkan oleh:

a. Jarak antar alat sambung baut yang kurang panjang sehingga

menyebabkan kuat tumpu kayu tidak terjadi secara maksimal, dan

b. Terjadinya distribusi gaya yang tidak merata (non uniform load

distribution) antar alat sambung. Baut yang paling ujung dari suatu

kelompok baut akan mendukung gaya yang lebih besar dari pada baut

yang letaknya di tengah. Baut paling ujung akan mencapai plastic

deformation terlebih dahulu. Sehingga ada kemungkinan baut yang

paling ujung akan gagal lebih dulu sebelum baut yang tengah mencapai

plastic deformation.

Faktor-faktor yang mempengaruhi nilai factor aksi kelompok (Cg) adalah:

kemiringan kurva beban dan sesaran baut (slip modulus), jumlah baut, spasi

alat sambung dalam satu baris, plastic deformation, dan prilaku

rangkak/creep kayu itu sendiri. Nilai factor aksi kelompok diperoleh dari

persamaan di bawah ini;

Dengan;

nf ; jumlah total alat pengencang dalam sambungannr ; jumlah baris alat pengencang dalam sambunganai ; jumlah alat pengencang efektif pada baris alat pengencang i yang

bervariasi dari 1 hingga ni

ni : jumlah alat pengencang dengan spasi yang seragam pada baris ke iγ : modulus beban atau modulus gelincir untuk satu alat pengencang

Nilai γ = 0,246 D1,5 kN/mm.s : spasi dalam baris alat pengencang, jarak pusat ke pusat antar alat

pengencang di dalam satu baris.


(EA)m & (EA)s: kekakuan aksial kayu utama dan kayu samping (modulus elastisitas lentur rerata komponen struktur utama dikalikan dengan luas bruto penampang utama sebelum dilubangi atau dicoak).

REA:

: (EA)min adalah nilai yang lebih kecil diantara (EA)m & (EA)s

: (EA)max adalah nilai yang lebih besar diantara (EA)m & (EA)s

Jika alat pengencang pada baris-baris yang berdekatan dipasang secara berselang seling

seperti pada gambar 9.3 di bawah ini, maka Cg harus dihitung sebagai berikut;

Gambar 9.3 Faktor aksi kelompok sambungan baut

Pada Gambar 9.3.a, jika b/4 > a maka kelompok alat sambung baut di atas

dianggap terdiri dari 2 baris dengan 10 baut tiap satu baris. Tetapi bila b/4< a,

maka kelompok alat sambung baut diatas dianggap terdiri dari 4 baris dengan 5

baut tiap satu baris.

Pada Gambar 9.3.b, jika b/4 > a maka kelompok alat sambung baut di atas

dianggap terdiri dari 2 baris dengan baris pertama terdiri dari 10 baut dan baris

kedua terdiri dari 5 baut. Sedangka bila b/4< a, maka kelompok alat sambung

baut diatas dianggap terdiri dari 3 baris dengan 5 baut tiap satu baris.


Alternatif lain untuk menghitung nilai factor koreksi (Cg) adalah dengan menggunakan

Tabel 9.5 (National Design and Specification dari US). Faktor koreksi pada Tabel 9.5

ini hanya berlaku untuk sambungan yang perbandingan luas penampang kayu samping

terhadap kayu utama sebesar ½ atau 1.

Tabel 9.5 Nilai (NDS dari U.S, 2001)

2. Faktor koreksi geometri. Tahanan lateral acuan harus dikalikan dengan factor

geometri (CΔ), di mana CΔ adalah nilai terkecil dari factor-faktor geometri yang

dipersyaratkan untuk jarak ujung atau spasi dalam baris alat pengencang.

Jarak ujung. Bila jarak ujung yang diukur dari pusat alat pengenvang ( a ) lebih

besar atau sama dengan aopt pada Tabel 9.4, maka CΔ = 10. Bila aopt/2 ≤ a ≤ aopt,

maka CΔ = a/aopt.


Spasi dalam baris alat pengencang. Bila spasi dalam baris alat pengencang

(s) ≥ sopt pada Tabel 9.4, maka CΔ = 1,0. Bila 3D ≤ s≤ sopt, maka CΔ = s/sopt.


CONTOH ANALISIS SAMBUNGAN BAUT












Documents

MODUL9 kayu