Beam Connection New

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

Project :

PERHITUNGAN SAMBUNGAN LENTUR DAN GESER

Client :

Made by :

Location:

REMAKS

Cheked by

Approved by

PJ

DR

Job No :

Date :

Revision

0172

13/05/2016

0

Connection Safe.!! CASE

Ratio

0.10 4. GAYA TARIK PADA BAUT 0.19 5. GAYA GESER PADA BAUT

0.098

√

0.191

√

0.07 6. GAYA TUMPU PADA BAUT 0.75 7. KOMBINASI GESER DAN TARIK

0.067

√

0.749

√

0.04 8. PENGECEKAN KEKUATAN LAS OK.! 9. CEK TEBAL MINIMUM PLAT END PLATE

0.037

√

OK.!

√

Critical Ratio

0.749 7. KOMBINASI GESER DAN TARIK

[C]2011 : MNI

Sambungan Lentur dan Geser

1

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

1. DATA SAMBUNGAN Vu = Mu =

Gaya geser akibat beban terfaktor, Momen akibat beban terfaktor,

100000 80000000

N Nmm

1.1. BAUT Jenis baut yang digunakan, Tegangan tarik putus baut,

HTB

Tipe baut : b

fu =

A325 620.52

MPa

d= Pt_1 = Pb = a =

16 35

mm mm

40

mm

Jarak horizontal baut, Jumlah baut dalam satu baris,

g= nx =

80 2

mm bh

Jumlah baris Baut pada Balok

nb = ns = ny = φt = φf =

4

baris

3 7

baris baris

Diameter baut Jarak ujung baut paling atas ke ujung flans atas Jarak antara baut,

Jumlah baris Baut pada siku Jumlah baris baut, Faktor reduksi kekuatan tarik baut, Faktor reduksi kekuatan geser baut,

1.2. PROPERTIES BALOK BAJA Profil baja : Tinggi total,

0.75 0.75

DATA BALOK BAJA

WF 450.200.9.14 ht = 450

mm

bf = tw = tf =

200

mm

9

mm

14

mm

fy = fup =

250

MPa

370

MPa

Lebar plat sambung, Tebal plat sambung,

b= tp_Use =

200 10

mm mm

Panjang plat tumpuan,

L= Ls = ts =

926 600

mm mm

10

mm

Lebar sayap, Tebal badan, Tebal sayap,

1.3. PLAT SAMBUNG Tegangan leleh plat, Tegangan tarik putus plat,

Panjang Siku, Tebal plat Stiffener,

[C]2011 : MNI

Sambungan Lentur dan Geser

2

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

1.4. SAMBUNGAN LAS Type

Grade :

fuw =

500

MPa

a min =

5

mm

a max =

12.4

mm

te =

8.8

mm

tw =

9

mm

Lw =

2551

mm

14

bh

926

mm

10.0531

mm

150

mm

Tensile Strength of Welding, Thickness of Welding

E6013

Tebal sambungan Las The length of weld,

2. LETAK GARIS NETRAL δ

σ1 σ2

Tu

a/2 a a a a

x h

a a

h-x

a/2

b

b'

σ3 n = nx * ny = h = ny * a =

Jumlah baut total, Tinggi plat sambung, Lebar plat sambung ekivalen sebagai pengganti baut tarik,

δ = n x * ( π / 4 * D2 ) / a = Lebar efektif plat sambung bagian tekan,

b' = 0.75 * b =

Misal garis netral terletak pada jarak x dari sisi atas plat sambung. Momen statis luasan terhadap garis netral,

1/2 * b' * (h - x)2 = 1/2. δ * x2 (b' - δ) / 2 * x2 - b' * h * x + 1/2 * b' * h2 = 0 (b' - δ) / 2 * x2 - b' * h * x + 1/2 * b' * h2 = 0 ( persamaan kuadrat dalam x ) Ax = (b' - δ)/2 = 70 Bx = - b' * h = -138900 2 Cx = 1/2 * b' * h = 64310700 2 Dx = Bx - 4 * Ax * Cx = 1293043345

[C]2011 : MNI

Sambungan Lentur dan Geser

3

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

x = [ - Bx - √ Dx ] / ( 2 * Ax )

→

=

735.57

mm

3. TEGANGAN YANG TERJADI PADA BAUT σ3 = (h - x) / x * σ1 σ2 = ( x - a / 2 ) / x * σ1

Persamaan hubungan tegangan,

← ←

pers. (1) pers. (2)

Persamaan momen :

1/2 * (h - x) * b' * σ3 * 2/3 * ( h - x ) + 1/2 * x * δ * σ1 * 2/3 * x = Mu 1/2 * (h - x) * b' * (h - x) / x * σ1 * 2/3 * ( h - x ) + 1/2 * x * δ * σ1 * 2/3 * x = Mu maka diperoleh : σ1 = 3 * Mu / [ ( h - x )3 / x * b' + x2 * δ ] ←

pers. (3)

Tegangan pada masing-masing baris baut dihitung sebagai berikut : Tegangan tarik pada sisi atas plat sambung, Dari pers. (3) : σ1 = 3 * Mu / [ ( h - x )3 / x * b' + x2 * δ ] =

35.05

MPa

Tegangan tekan pada sisi bawah plat sambung, σ3 = ( h - x ) / x * σ1 = Dari pers. (1) :

9.07

MPa

Tegangan tarik pada baut baris teratas, Dari pers. (2) :

34.10

MPa

621

MPa

370

MPa

σ2 = ( x - a / 2 ) / x * σ1 =

Tegangan tarik putus pada baut dan plat : Tegangan tarik putus baut,

fub = fup =

Tegangan tarik putus plat,

4. GAYA TARIK PADA BAUT Gaya tarik yang terjadi pada baut baris teratas, Gaya tarik yang ditahan satu baut, Luas penampang baut, Tahanan tarik nominal satu baut, Tahanan tarik satu baut,

Tu = σ2 * a * δ = Tu1 = Tu / nx = Ab = π / 4 * d 2 = Tn = 0.75 * Ab * fub = φt * Tn =

13711

N

6855

N mm2

201 93572

N

70179

N

Syarat yang harus dipenuhi :

Tu1 6855

≤ <

φt * Tn

→

70179

AMAN (OK)

5. GAYA GESER PADA BAUT Gaya geser yang ditahan oleh satu baut,

Vs1 = Vu / n =

Kondisi sambungan baut geser tunggal, maka nilai

[C]2011 : MNI

Sambungan Lentur dan Geser

m=

7143

N

1

4

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

r1 = Ab = π / 4 * d 2 = Vn = r1 * m * Ab * fub = φf * Vn =

Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, Luas penampang baut, Tahanan geser nominal baut, Tahanan geser baut,

0.4 201

2

mm

49905

N

37429

N

Syarat yang harus dipenuhi :

≤ <

Vs1 7143

φf * Vn

→

37429

AMAN (OK)

6. GAYA TUMPU PADA BAUT Rs1 = Vs1 =

Gaya tumpu yang ditahan satu baut,

d= t= p fu = Rn = 2.4 * d * t * fup = φf * Rn =

Diameter baut, Tebal plat sambung, Tegangan tarik putus plat, Tahanan tumpu nominal, Tahanan tumpu,

7143

N

16

mm

10 370

mm MPa

142080

N

106560

N

Syarat yang harus dipenuhi :

Rs1 7143

≤ <

φf * Rn 106560

→

AMAN (OK)

7. KOMBINASI GESER DAN TARIK Konstanta tegangan (f1) untuk baut mutu tinggi, Konstanta tegangan (f2) untuk baut mutu tinggi, Faktor pengaruh ulir pada bidang geser, Tegangan geser yang terjadi, Tahanan geser baut,

f1 = f2 = r2 = fuv = Vu / ( n * Ab ) = φf * r1 * m * fub =

807

MPa

621

MPa

1.9 35.53

MPa

186.16

MPa

Syarat yang harus dipenuhi :

fuv = Vu / ( n * Ab ) 35.53

≤ <

φf * r1 * m * fub 186.16

→

Tu1 = φf * Tn = φf * f1 * Ab =

Gaya tarik yang tejadi, Tahanan tarik baut,

AMAN (OK)

6855

N

121693

N

Syarat yang harus dipenuhi :

Tu1

[C]2011 : MNI

≤

φf * Tn

Sambungan Lentur dan Geser

5

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

<

6855

121693

→

ft = 0.75 * fub = f1 - r2 * fuv =

Tegangan tarik, Nilai tegangan kombinasi,

AMAN (OK) 465.39

MPa

739.50

MPa

Syarat yang harus dipenuhi :

ft 465.39

≤ <

f1 - r2 * fuv

≤ <

f2

739.50

→

AMAN (OK)

621.00

→

AMAN (OK)

Syarat yang harus dipenuhi :

ft 465.39

8. PENGECEKAN KEKUATAN LAS Ukuran min las (a) Ukuran max las (a)

a min = a max =

a yg dipilih Gaya tarik

te = Tu1 =

Kuat nominal bahan

5 12.4 8.77 100000

mm mm mm N

ØRnwb = 0.75 * 0.707 * tw *0.6 * fuw

1432

N/mm

ØRnwl = 0.75 * t *0.6 * fu =

1665

N/mm

ØRnw = min( ØRnwb,ØRnwl) =

1431.68

N/mm

NRw = ØRnw * Lw =

2739152

N

Kuat nominal las Kuat nominal sambungan las Tahanan tarik nominal LAS, Syarat yang harus dipenuhi : Tu1 100000

≤ <

NRw 2739152

→

AMAN (OK)

9. CEK TEBAL MINIMUM PLAT END PLATE φ= Pt_2 = a / 2 + a = Pf = a /2 - tf = < u = Pb = a = g= u = 1/2 * √ bf * g [( h - pt_2) / ( h - pt_1)] = tp_Req =

0.9 60

mm

21

mm

40

mm

80

mm

61.31

mm

9.57

mm

Syarat yang harus dipenuhi :

tp_Req 9.57

[C]2011 : MNI

≤ <

tp_Use 10.0

Sambungan Lentur dan Geser

→

AMAN (OK)

6

Perhitungan Struktur Baja Dengan Microsoft Excel

Plat Tumpu t : 10 mm

4 Bolt : - A325 Hole Type (Support) : STD

600 mm

Plat Stiffener t : 10 mm

Las 9 mm Mutu E6013

3 Bolt : - A325 Hole Type (Support) : STD

Plat Stiffener t : 10 mm

Status :

Connection Safe.!!

SAMBUNGAN WF 450 ke KOLOM

[C]2011 : MNI

Sambungan Lentur dan Geser

7