dua baut sudah dpt menahan rotasi, seberapa?

sambungan jenis sendi biasanya dipasang 2bh baut/angkur pada awalnya, saat ini banyak peraturan yg tidak merekomendasikan jenis tsb - jumlah baut yag dipasang miniman adalah 4bh.

.

Disini sya menggunakan alat bantu FE program SAP2000 sebagai pendekatan dlam mempelajari perilakunya, pemodelan yg dibuat diantaranya:

• bahan elastis linear, tidak mampu menganalisa deformasi plastis maupun deteksi kegagalan material:profil,baseplate,bolt.


• kekakuan meterial penumpu baseplate dibuat hanya menerima tekan (compression only) untuk mendekati keadaan kontak.


• gesekan antar material baseplate dgn penumpunya tidak diwakilkan dlm pemodelan karena keterbatasan.


• angkur di buat hanya menerima tarik saja (tension only), kontak sisi baut dgn pelat tidak diwakilkan pengaruhnya.


• pengaruh dari tegangan residu (residual stress) akibat dari proses rolled atau welded section tidak diwakilkan.


• Baut disederhanakan dgn bentuk pesegi untuk kemudahan meshing.

.

Meterial yg digunakan,

Es = 2.0*10^6 kgf/cm2

nu = 0.3

Dimensi profil,

bf = 20 cm

hw = 40cm

Tebal pelat,

tf = 1.3cm

tw = 0.8cm

Baseplate,

tb = 1.9cm

Baut Angkur,

D = 2.2 cm

Kuat meterial baja jenis BJ37

fy = 2400 kgf/cm2

fba = 1600 kgf/cm2

fva = 928 kgf/cm2

Dimensi kolom jenis kantilever,

Hz = 100 cm

Beban  F_lat

F = 1000 kgf, .... (lihat tabel)

.



terlihat sisi kanan mengalami defleksi arah-Z negatif (warna merah) yg berarti daerah tersebut mengalami tekan, sedangkan sisi kanan merupakan sebaliknya yaitu mengalai tarik (warna biru). namun ada juga daerah kiri (tarik) yag mengalami tekan (warna orange) keadaan ini disebabkan kontak atau biasa disebut prying force.

.



.

Distribusi tegangan kriteria leleh von mises (kgf/cm2) pada inkremental beban lateral (kgf)



.



.



.



.

Terilihat  sebagian besar daerah flens profil WF sudah mencapai tegangan leleh, namun ini hanya benar jika baut angkur tidak leleh atau mengalami rupture atau baseplate yg gagal pada geser pons.



Terlihat baut diperkirakan akan gagal pada step inkremen diantara ke-3 dan ke-4, asumsi ini berdasarkan pengabaian lentur dan kontak yg terjadi pada sisi keliling baut.

.

Model lain konfigurasi baut dgn jumlah 4bh, 6bh, 8bh dan 10bh sedang dibuat akan di review dikesempatan mendatang.

Banyak penyederhaaan pada model yg dibahas ini akan membuat penurunan kaurasi perhitungan. Untuk idealisasi pemodelan FE lebih lanjut seperti yg disebutkan pada batasan diatas hanaya dapat dilakukan dgn software FE yg advanced seperti ABAQUS atau Code_Aster.

.

Calculaion pads,

z = 1148.24
z = 1148.24
m = z*1600
m = 1837184.00
Ans/100
Ans = 18371.84

f = 30000
f = 30000.00
m = f*100
m = 3000000.00
sigma = m/z
sigma = 2612.69
' rotasi
x1=16.0e-3
x1 = 0.016
x2 = 224.0e-3
x2 = 0.224
x = x2 - x1
x = 0.208
H = 100
H = 100.00
tanphi = x/H
tanphi = 0.002080
degr = 0.093600
rad = 0.001634
' spring stiffness (N/mm2)
Ec=4700*Sqrt(20)
Ec = 21019.038988
l=100
l = 100.00
Ec/l
Ans = 210.19
' anchor
ab = 0.25*Pi*2.2^2
ab = 3.80
fta = ab * 2400
fta = 9123.18
nb = 2
nb = 2.00
fva = ab * 0.58* 2400 * nb
fva = 10582.89
' web shear
vaw = 40*0.8*0.58*2400
vaw = 44544.00

Read More

balok baja, sama berat namun beda kekuatan lebih

.



.



.

LTB

.



.



.



.



.

Balok baja dua tumpuan jepit, beban merata, Mtump = 2*Mlap, optimasi dgn haunched, sliced section. kriteria kekuatan: tegangan von mises maksimum, stabilitas dan serviceability:lendutan. Questionable, LTB for haunced? Cb values? elastic or plastic, residual stress effect? etc. Studying advanced problem using Code_Aster as FE solver.

.

Validation - Calculation pad.

.

Lb = 1200
w = 1.00
q = w*20 = 20.00
M1=(1/12)*q*Lb^2 = 2400000.00
Z = 2480.62
Sigma1=M1/Z = 967.50
' Bot = 1351.9 kg/cm2
' Top = 1408.7 kg/cm2
M2=(1/24)*q*Lb^2 =1200000.00
Sigma2=M2/Z = 483.75
' Bot = 708.9 kg/cm2
' Top = 672.3 kg/cm2
Es=2000000
nu = 0.30
G = Es/(2*(1+nu)) = 769230.77
h = 60.00
b = 20.00
tf = 1.70
tw = 1.10
Iy = ((1/6)*tf*b^3)+((1/12)*(h-tf)*tw^3)  = 2273.13
d = h - 2*tf  = 56.60
Ix = ((1/12)*b*(d+2*tf)^3) - ((1/12)*(b-tw)*d^3) = 74418.64
J = (1/3)*((2*b*tf^3)+(h*tw^3)) = 92.13
Cw = (h^2*Iy)/4 = 2045819.80
w = 1.00
q = w*b = 20.00
As = h*tw = 66.00
delta = ((q * Lb^4) / (384*Es*Ix)) + ((q*Lb^2)/(8*G*As)) = 0.80
K = 1.00
Ms = Min(M1,M2)*(-1) = -1200000.00
Ml = Max(M1,M2) = 2400000.00
Cb = 1.75+1.05*(Ms/Ml)+0.3*(Ms/Ml)^2 = 1.30  < 2.3
Mcra = Cb*(Pi/(K*Lb))*Sqrt((Es*Iy*G*J)+((Pi*Es)/Lb)^2*Iy*Cw)  = 2282234.25
Sigmacra = Mcra / Z  = 920.03
Lamda = 1.21034
wcr = w * Lamda  = 1.21
qcr = wcr * b=24.21
Mcrfe = 1/24 * qcr * Lb^2=1452408.00
Rltb = Mcra/Mcrfe=1.57
'
Mmax =  2400000.00
rx = 0.25
x = rx * Lb= 300.00
Ma = (q/12)*(6*Lb*x - Lb^2 - 6*x^2) = 300000.00
rx = 0.50
x = rx * Lb= 600.00
Mb = (q/12)*(6*Lb*x - Lb^2 - 6*x^2) = 1200000.00
rx = 0.75
x = rx * Lb = 900.00
Mc = (q/12)*(6*Lb*x - Lb^2 - 6*x^2) = 300000.00
'
Cb = (12.5*Mmax) / (2.5*Mmax + 3*Ma + 4*Mb + 3*Mc) = 2.38
' Conservatively takes Cb = 1.00

.

all units are in (Kgf-cm)

.

Keterangan tambahan, dilain kesempatan :)

Read More