BATANG TARIK OLEH : CLAUDIA CHANDRA LORENZIO YOSES RIADI ADIANTO C WIJAYA EDWARDUS MAX SUYATNO JASON ONG TEGUH SANTOSO (325150001) (325150007) (325150015) (325150021) (325150023) (325150028) (325150031) (325150034) REYNALDO MEGA RUKMANA ANDREW MARVIN SUBARI NURDIYANTO KEVIN WIJAYA RICKY BUNAWAN (325150037) (325150039) (325150043) (325150044) (325150045) (325150047) (325150050) INDEX Batang Tarik PENGERTIAN Penggunaan Batang Tarik KUAT TARIK RENCANA • KOMPONEN PENAMPANG STRUKTUR TARIK Luas Bruto & Luas Efektif KOMPOSISI PEMBEBANAN Metode LRFD Kombinasi Dasar & Arti Simbol TIPS LUAS & SHEAR LAG • Tabel 1 Efek Shear Lag Koefisien Reduksi Penampang Akibat Shear Lag KELANGSINGAN BATANG TARIK PENGERTIAN Batang tarik adalah bagian dari struktur yang menerima gaya aksial tarik. Batang tarik biasa digunakan pada struktur RANGKA ATAP JEMBATAN RANGKA JEMBATAN GANTUNG PENGIKAT GORDING atau GANTUNGAN BALKON. KOMPONEN PENAMPANG STRUKTUR TARIK LUAS & SHEAR LAG LUAS BRUTO & LUAS EFEKTIF Luas bruto, Ag, hanya digunakan pada kondisi batas leleh Luas efektif, Ae, digunakan pada kondisi batas fraktur (pasca leleh) LUAS EFEKTIF Terdapat perlemahan pada daerah sambungan: o Shear Lag o Perlubangan Luas efektif penampang 𝐴𝑒 = 𝐴𝑛U U : faktor shear lag, U → Tabel 1 EFEK Shear Lag Tegangan tarik tidak merata di daerah sambungan karena adanya perubahan letak titik tangkap (eksentrisitas) gaya aksial pada struktur tarik. Titik tangkap gaya pada daerah sambungan terletak pada sisi luar penampang yang bersentuhan dengan bagian (elemen) komponen struktur yang disambung. KOEFISIEN REDUKSI PENAMPANG AKIBAT Shear Lag Profil siku pada sambungan: Salah satu kaki dari profil siku memikul sebagian besar beban transfer dari sambungan (baut/las) Setelah daerah transisi, pada jarak tertentu dari lubang baut, baru seluruh luas penampang dapat dianggap memikul tegangan tarik secara merata Bagian profil siku yang memikul beban transfer dapat mencapai fraktur meskipun beban tarik pada penampang bruto belum mencapai leleh Luas Penampang Neto (An) An : Luas penampang bersih terkecil dari mekanisme runtuh yang mungkin terjadi. Sambungan baut Keterangan: • Potongan 1-3 : An=Ag – ndt • Potongan 1-2-3: Sambungan las memanjang, atau kombinasi memanjang + melintang (tanpa lubang) An=Ag Sambungan las melintang (tanpa lubang) An=Ag U = 1 ,jika seluruh ujung penampang dilas KEKUATAN TARIK RENCANA METODE LRFD Mengikuti konsep LRFD, desain penampang batang tarik harus memenuhi kondisi berikut ini: 𝜙𝑁𝑛 ≥ 𝑁𝑢 Dimana ◦ 𝜙𝑁𝑛 ◦ 𝑁𝑢 = kuat tarik rencana = gaya tarik terfaktor akibat beban luar KEKUATAN SEBUAH BATANG TARIK (Nn) DITENTUKAN OLEH 1. KONDISI LELEH: Leleh dari luas penampang kotor 𝑁𝑛 = 𝐴𝑔𝑓𝑦 Dimana : 𝐴𝑔 = luas penampang kotor 𝑓𝑦 = tegangan leleh baja 2. KONDISI FRAKTUR: Retak dari luas penampang efektif disambungan 𝑁𝑛 = 𝐴𝑒𝑓𝑢 Dimana : 𝐴𝑒 = luas penampang effektif 𝑓𝑢 = tegangan tarik putus baja KUAT TARIK RENCANA (𝜙Nn) Kuat tarik rencana sebuah batang tarik (𝜙Nn) adalah kuat tarik nominal yang telah direduksi oleh faktor reduksi kekuatan (𝜙). KONDISI LELEH: 𝜙𝑁𝑛 = 0,9.𝐴𝑔.𝑓𝑦 ◦ Dimana 𝐴𝑔 = luas penampang kotor dan 𝑓𝑦 = tegangan leleh baja KONDISI FRAKTUR: 𝜙𝑁𝑛 = 0,75 .𝐴𝑒.𝑓𝑢 ◦ Dimana 𝐴𝑒 = luas penampang effektif dan 𝑓𝑢 = tegangan tarik putus baja DARI KEDUA TARIK RENCANA, MANA YANG DIPAKAI ? Yang memberi kuat tarik rencana paling kecil 𝜙𝑁𝑛 = 0.9𝐴𝑔𝑓𝑦 atau 𝜙𝑁𝑛 = 0.75𝐴𝑒𝑓𝑢 KOMPOSISI PEMBEBANAN Berdasarkan SNI 1727:2013 KOMBINASI DASAR Umumnya ada 7 kombinasi dasar pembebanan : 1. 1.4 D 2. 1.2 D + 1.6 L + 0.5 (Lr atau S atau R) 3. 1.2 D + 1.6 (Lr atau S atau R) + (L atau 0.5W) 4. 1.2 D + 1.0 W + L + 0.5 (Lr atau S atau R) 5. 1.2 D + 1.0 E + L + 0.2 S 6. 0.9 D + 1.0 W 7. 0.9 D + 1.0 E ARTI SIMBOL Ak D Di E F Fa H L Lr R S T W Wi = beban atau efek beban yang timbul dari kejadian luar biasa = beban mati = berat es = beban gempa = beban akibat fluida dengan tekanan yang ditentukan dengan jelas dan tinggi maksimum = beban banjir = beban akibat tekanan tanah lateral,tekanan air tanah,atau tekanan dari material dalam jumlah besar = beban hidup = beban hidup atap = beban hujan = beban salju = beban peregangan-sendiri = beban angin = angin-pada-es ditentukan menurut Pasal 10 TIPS Ada langkah-langkah yang dapat mempermudah menghitung kombinasi pembebanan yaitu : 1. Mendifinisikan beban-beban yang kemungkinan akan membebani struktur. 2. Menentukan kombinasi pembebanan yang kemungkinan akan membebani struktur 3. Setelah mengetahui poin 1 dan 2 ,dari berbagai kombinasi ambil yang terbesar. Kelangsingan Batang Tarik • Rasio kelangsingan dari suatu batang adalah rasio panjang batang terhadap jari-jari inersia minimum. λ= λ L 𝑟𝑚𝑖𝑛 𝐼𝑚𝑖𝑛 A 𝐿 𝑟𝑚𝑖𝑛 dimana 𝑟𝑚𝑖𝑛 = 𝐼𝑚𝑖𝑛 𝐴 = Kelangsingan batang tarik = Panjang batang tarik = jari-jari inersia minimum penampang batang tarik = momen inersia minimum penampang batang tarik = luas penampang batang tarik • Semakin kecil angka kelangsingan suatu batang, akan semakin kaku batang tersebut sebaliknya semakin besar angka kelangsingan batang tersebut akan mudah melentur. SNI 1729:2015 Tidak ada batas kelangsingan maksimum untuk komponen struktur tarik. Catatan: Untuk komponen struktur yang dirancang berdasarkan tarik, rasio kelangsingan L/r lebih baik tidak melebihi 300. Saran ini tidak berlaku pada batang atau gantungan dalam gaya tarik. Tujuan dari pemberian nilai maksimum rasio kelangsingan adalah untuk memastikan bahwa profil mempunyai kekakuan cukup untuk mencegah defleksi lateral atau getaran yang tidak diinginkan. Pada batang (rod) atau gantungan (hanger) dalam gaya tarik batas kelangsingan ditentukan berdasarkan pada pertimbangan perancangan teknik seperti : Menghindari kesulitan handling dan meminimalkan kerusakan dalam fabrikasi, transportasi dan tahap konstruksi Menghindari kendor (sag yang berlebih) akibat berat sendiri batang Menghindari getaran Batang tarik tidak mengalami tekuk (buckling) pada beban normal, tetapi tegangan bolak-balik dapat terjadi selama transportasi dan pelaksanaan misalnya akibat beban angin atau beban gempa. Batang yang terlalu langsing akan menyebabkan defleksi terlalu besar dan akan menyulitkan dalam perakitan karena batang mudah melentur. Syarat kelangsingan untuk batang tarik: Untuk batang tunggal 𝐿 Batang utama : λ = 𝑟 ≤ 240 𝑚𝑖𝑛 Batang pengaku : λ = 𝑟 𝐿 𝑚𝑖𝑛 ≤ 300 Untuk batang tersusun Profil batang tersusun dapat terdiri dari: Dua buah profil saling membelakangi yang dihubungkan dengan las atau baut pada jarak interval tertentu 𝐿 Kelangsingan setiap komponen : λ = 𝑟 ≤ 240 𝑚𝑖𝑛 Profil-profil dihubungkan dengan trali atau pelat kopel 𝐿 Komponen struktur utama: λ = ≤ 240 𝑟𝑚𝑖𝑛 Komponen struktur sekunder : λ = 𝑟 𝐿 𝑚𝑖𝑛 ≤ 300 Daftar Pustaka Badan Standarisasi Nasional 2003.SNI.1727:2013: Beban minimum untuk perancangan bangunan gedung dan struktur lain American Society of Civil Engineers. ASCE/SEI 7-10 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures 2013