Studi numerikal pengaruh konfigurasi baut dengan dan tanpa pratarik terhadap prying action pada sambungan menahan tarik

Abstract

Pada sambungan baut yang menahan gaya tarik, pelat dapat berdeformasi dan menghasilkan gaya reaksi akibat bertumpu pada pelat lain yang disambung, sehingga mengakibatkan perbesaran gaya tarik baut, yang disebut juga dengan aksi ungkit atau prying action. Adanya ketidakpastian dalam perhitungan mengakibatkan prying action atau aksi ungkit tidak dijabarkan dalam ketentuan AISC 360-16. Pengaruh efek ini cenderung diprediksi melalui pendekatan atau dihindari dengan menerapkan syarat-syarat untuk meminimalkannya. Beberapa panduan yang saat ini sudah memuat persamaan prying, seperti AISC Steel Design Guide 17 dan AISC Steel Construction Manual 14th Edition, perlu dikaji untuk mengetahui tingkat konservativitas dan rentang cakupannya. Pada penelitian ini dilakukan studi numerikal yang mengevaluasi pengaruh berbagai variabel, termasuk ada atau tidaknya gaya pratarik baut, terhadap prying action dan dampaknya pada kelelehan pelat maupun baut. Pemodelan metode elemen hingga menggunakan program Abaqus untuk sambungan profil T dan balok WF. Variasi pemodelan yang dilakukan mencakup posisi baut, ketebalan sayap profil T, gaya pratarik baut, serta pengaruh asumsi fleksibilitas pelat-pelat penyusun balok WF. Berdasarkan hasil analisis dapat disimpulkan bahwa semakin besar jarak baut ke tepi, semakin tebal pelat, dan adanya pratarik mampu mengurangi rasio gaya prying gaya per baut akibat beban luar, sedangkan pengaruh fleksibilitas balok WF tidak memberikan perbedaan gaya prying yang signifikan. Pada sambungan dengan pratarik bergesernya bidang kontak ke luar area baut mengindikasikan timbulnya gaya prying. Persamaan prying pada AISC Steel Design Guide 17 atau AISC Steel Construction Manual 14th Edition memberikan estimasi gaya prying yang cukup mendekati hasil analisis pada sambungan baut dengan pratarik, namun menghasilkan perbedaan yang signifikan pada sambungan baut tanpa pratarik.