ANALISIS DISTRIBUSI TEGANGAN ARAH HORIZONTAL DENGAN SAMBUNGAN BAUT PADA PELAT TARIK MENGGUNAKAN SOFTWARE AUTODESK INVENTOR

Abstract

Steel a crucial element that is often used in construction because of its efficient workmanship and high tensile strength. Several types of connections will affect the modeling and analysis of the structure in the early stages of planning. The distribution in steel bolted joints will vary depending on plate dimensions and bolt arrangement. The stress that occurs in the steel plate will affect the distribution of stress on each bolt. This study analyzes the distribution of forces in tension bolt connections using the FEM Autodesk Inventor. This research conducted using steel plate (fy = 780 Mpa and E = 205000 MPa) and bolt ISO 4010, nut ISO 4032, washer ISO 7090. The results showed that compressive stress distribution in horizontal direction on plates and bolts is in the form of a parabolic curve with the outermost edge having a value compressive stress which is greater than the inner edge compressive stress with a difference of about 30% -45%. On the outer edges of the plate there is a considerable tensile stress of 300% -500%. This study produced an equation for the distribution of horizontal compressive stresses for each bolt configuration. Increasing number of bolts, the compressive stress in the horizontal direction will be more evenly distributed.

Abstrak

Baja merupakan elemen krusial yang sering digunakan dalam konstruksi karena pengerjaannya yang efisien dan memiliki kuat tarik yang cukup tinggi. Beberapa tipe sambungan akan mempengaruhi permodelan dan analisis struktur pada tahap awal perencanaan. Distribusi pada sambungan baut baja tentu akan bervariasi bergantung pada dimensi pelat dan susunan baut. Besaran tegangan yang terjadi pada pelat baja akan mempengaruhi juga distribusi tegangan pada setiap bautnya. Penelitian ini menganalisis distribusi gaya pada sambungan baut tarik menggunakan metode elemen hingga dengan menggunakan Autodesk Inventor (2023). Penelitian ini dilakukan menggunakan pelat baja dengan fy = 780 Mpa dan E = 205000 MPa dan jenis baut ISO 4010, mur ISO 4032, washer ISO 7090. Hasil penelitian menunjukan bentuk distribusi tegangan tekan arah horizontal pada pelat dan baut berbentuk kurva parabolik dengan tepi terluar yang memiliki nilai tegangan tekan yang lebih besar dari tegangan tekan tepi dalam dengan perbedaan sekitar 30%-45.  Pada bagian tepi terluar kiri maupun kanan pelat terjadi tegangan tarik yang cukup besar sebesar 300%-500%. Penelitian ini juga menghasilkan persamaan distribusi tegangan tekan arah horizontal pada setiap konfigurasi baut dan pelat. Dengan bertambahnya jumlah susunan baut maka tegangan tekan arah horizontal akan terdistribusi lebih merata.