23.08.2013 Views

kajian penggunaan sambungan separa tegar untuk rasuk ... - UTM

kajian penggunaan sambungan separa tegar untuk rasuk ... - UTM

kajian penggunaan sambungan separa tegar untuk rasuk ... - UTM

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

KAJIAN PENGGUNAAN SAMBUNGAN SEPARA TEGAR UNTUK RASUK<br />

RENCAM DALAM KERANGKA DIREMBAT DARI ASPEK EKONOMI<br />

MOHD EZAIRI BIN MOHD AMIRUDDIN<br />

Laporan projek ini dikemukakan sebagai memenuhi sebahagian daripada<br />

syarat penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam<br />

Fakulti Kejuruteraan Awam<br />

Universiti Teknologi Malaysia<br />

APRIL 2006


UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA<br />

BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS •<br />

PSZ 19:16 (Pind. 1/97)<br />

JUDUL : KAJIAN PENGGUNAAN SAMBUNGAN SEPARA TEGAR UNTUK RASUK<br />

RENCAM DALAM KERANGKA DIREMBAT DARI ASPEK EKONOMI<br />

√<br />

SESI PENGAJIAN : 2005/2006<br />

Saya : MOHD EZAIRI BIN MOHD AMIRUDDIN<br />

(HURUF BESAR)<br />

mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan<br />

Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut :<br />

1. Tesis adalah hak milik Universiti Teknologi Malaysia.<br />

2 Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan <strong>untuk</strong> tujuan pengajian<br />

sahaja.<br />

3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara institusi<br />

pengajian tinggi.<br />

4. **Sila tandakan ( )<br />

SULIT (Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau<br />

kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam<br />

AKTA RAHSIA RASMI 1972)<br />

TERHAD (Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan<br />

oleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan)<br />

TIDAK TERHAD<br />

Disahkan oleh<br />

____________________________________ _______________________________<br />

(TANDATANGAN PENULIS) (TANDATANGAN PENYELIA)<br />

Alamat Tetap :<br />

LC 3, 08-11, BLOK DELIMA, PM Dr. MAHMOOD MD. TAHIR<br />

TMN. TUN TEJA, Nama Penyelia<br />

48000 RAWANG, SELANGOR.<br />

Tarikh : 27 APRIL 2006 Tarikh : 27 APRIL 2006<br />

CATATAN : * Potong yang tidak berkenaan.<br />

** Jika Tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak<br />

berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali tempoh tesis ini perlu<br />

dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD<br />

• Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana secara<br />

penyelidikan atau disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan penyelidikan, atau<br />

Laporan Projek Sarjana Muda (PSM)


“Saya akui karya ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan<br />

yang tiap-tiap satunya telah saya jelaskan sumbernya”.<br />

Tandatangan : .................................<br />

Nama Penulis : Mohd Ezairi Bin Mohd Amiruddin<br />

Tarikh : 27 April 2006


“Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan<br />

saya karya ini adalah memadai dari segi skop dan kualiti <strong>untuk</strong> tujuan<br />

penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Awam”.<br />

Tandatangan : ..........................................<br />

Nama Penyelia : PM Dr. Mahmood Md. Tahir<br />

Tarikh : 27 April 2006<br />

ii


PENGHARGAAN<br />

Segala puji bagi Allah s.w.t Tuhan sekalian alam. Dengan limpah dan<br />

kurniaNya, akhirnya penulis dapat menyiapkan tesis ini yang bertajuk Kajian<br />

Penggunaan Sambungan Separa Tegar Untuk Rasuk Rencam Dalam Kerangka<br />

Dirembat Dari Aspek Ekonomi.<br />

Pertama sekali, penghargaan ini ingin penulis tujukan khas kepada penyelia<br />

projek iaitu PM Dr. Mahmood Md. Tahir. Beliaulah yang telah membimbing dan<br />

memberi tunjuk ajar kepada penulis sepanjang proses menyiapkan tesis ini. Tanpa<br />

beliau, maka tesis ini tidak akan dapat disiapkan dengan sempurna.<br />

Penulis juga ingin mengucapkan terima kasih kepada Penyelaras PSM, iaitu<br />

Dr. Suhaimi, dan kesemua panel-panel yang telah menjadi penilai semasa proses<br />

pembentangan projek dan memberikan komen yang membina.<br />

Penghargaan ini juga ditujukan kepada tiga insan istimewa iaitu ibu, bapa,<br />

dan abang penulis yang tidak henti-henti memberi dorongan dan sumbangan dari segi<br />

fizikal dan mental. Akhir sekali, penulis ingin mengucapkan ribuan terima kasih<br />

kepada rakan-rakan yang sering membantu terutamanya kepada Norhafizah, Noor<br />

Firdaus, Saiffuddin, Mohd Firdaus dan Mohd Nor Azwan.<br />

iii


ABSTRAK<br />

Projek ini mengkaji aspek ekonomi <strong>penggunaan</strong> <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong><br />

<strong>untuk</strong> <strong>rasuk</strong> rencam dalam kerangka dirembat. Perbandingan dibuat antara <strong>rasuk</strong><br />

rencam yang direkabentuk secara sokong mudah dan <strong>rasuk</strong> rencam yang<br />

direkabentuk dengan sambungam <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>. Apabila <strong>rasuk</strong> rencam direkabentuk<br />

dengan sokong <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>, adalah dijangka bahawa lebih ekonomi dari segi berat<br />

keluli yang digunakan jika dibandingkan dengan sokong mudah. Dalam projek ini,<br />

perbandingan dibuat dari segi perbezaan jisim keluli, perbezaan bilangan stud yang<br />

diperlukan, dan pengurangan nilai pesongan. Panjang rentang <strong>rasuk</strong> yang<br />

direkabentuk ialah 6m, 9m, dan 12m. Rasuk rencam direkabentuk menggunakan<br />

keluli gred 43 (S275) dan gred 50 (S355), dan kapasiti momennya dikira dengan<br />

menggunakan kaedah linear interaction dan stress block. Perbandingan lain juga<br />

dibuat iaitu antara nilai kapasiti momen yang dikira dengan kaedah linear interaction<br />

dan stress block, dan saiz dan jisim <strong>rasuk</strong> yang digunakan apabila <strong>rasuk</strong> rencam<br />

direkabentuk menggunakan gred keluli berbeza. Sambungan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> yang<br />

digunakan adalah 1 row M20 8.8 bolts 200 x 12 S275 Flush End Plate <strong>untuk</strong> rentang<br />

6m dan 2 rows M20 8.8 bolts 200 x 12 S275 Extended End Plate <strong>untuk</strong> rentang 9m<br />

dan 12m. Kapasiti momen <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> ini diperolehi daripada Appendix<br />

C, jadual kapasiti <strong>sambungan</strong> dalam Specialist Design Guide. Hasil keputusan<br />

menunjukkan <strong>penggunaan</strong> <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> <strong>untuk</strong> <strong>rasuk</strong> rencam dapat<br />

menjimatkan jisim keluli antara 10.71% sehingga 19.40%, mengurangkan<br />

<strong>penggunaan</strong> stud dari 11% ke 22%, dan mengurangkan nilai pesongan antara 10.88%<br />

sehingga 32.38%.<br />

iv


ABSTRACT<br />

This project studies the economic aspect of composite beam in braced frame,<br />

using partial strength (semi-continuous) connection. Comparison is made between<br />

the composite beams that designed as simply supported (pin) and semi-continuous<br />

connection. When the composite beams are design with semi-continuous<br />

connection, it was expected to be more economical in term of steel weight compare<br />

to the composite beams with pin connection. In this project, comparison being made<br />

in term of difference of steel weight, number of shear connector, and deflection<br />

reduction. Beam span used in the analysis are 6m, 9m, and 12m. The composite<br />

beam designed using steel grade 43 (S275) and grade 50 (S355), with the moment<br />

capacity of the beam are obtain by using linear interaction and stress block method.<br />

Other comparisons that being made are moment capacity obtain by linear interaction<br />

and stress block method, and beam size and weight between different steel grades.<br />

The shear connector used for design composite beam is stud with 19mm diameter<br />

and 100mm height before welded. The semi-continuous connection being used in<br />

the analysis is 1 row M20 8.8 bolts 200 x 12 S275 Flush End Plate for 6m span and 2<br />

rows M20 8.8 bolts 200 x 12 S275 Extended End Plate. The moment capacities for<br />

each connection were referred to Appendix C, connection capacity tables, in<br />

Specialist Design Guide. Results from the analysis in this project show that by<br />

applying semi-continuous connection in composite beam in braced frame, it can save<br />

steel weight from 10.71% to 19.40%, reduce the need of stud from 11% to 22%, and<br />

deflection reduction in the range of 10.88% to 32.38%.<br />

v


ISI KANDUNGAN<br />

BAB PERKARA HALAMAN<br />

1 PENGENALAN<br />

JUDUL i<br />

PENGAKUAN ii<br />

DEDIKASI iii<br />

PENGHARGAAN iv<br />

ABSTRAK v<br />

ABSTRACT vi<br />

ISI KANDUNGAN vii<br />

SENARAI JADUAL xi<br />

SENARAI RAJAH xii<br />

SENARAI SIMBOL xiv<br />

SENARAI LAMPIRAN xvi<br />

1.1 Pendahuluan 1<br />

1.2 Kenyataan Masalah 3<br />

1.3 Matlamat Kajian 4<br />

1.4 Objektif Kajian 4<br />

1.5 Skop Kajian 4<br />

1.5.1 Rekabentuk Rasuk 5<br />

1.5.2 Penyambung Ricih (stud) 5<br />

1.5.3 Sambungan Separa Tegar 5<br />

1.6 Kepentingan Kajian 6<br />

2 KAJIAN LITERATUR 7<br />

vi


2.1 Pembinaan Rencam 7<br />

2.1.1 Pengenalan 7<br />

2.2 Kelebihan dan Kelemahan Pembinaan Rencam 8<br />

2.2.1 Kelebihan Pembinaan Rencam 8<br />

2.2.2 Kelemahan Pembinaan Rencam 9<br />

2.3 Rasuk Rencam 9<br />

2.4 Penyambung Ricih 10<br />

2.4.1 Penyambung ricih penuh dan <strong>separa</strong> 13<br />

2.5 Sambungan Separa Tegar 15<br />

2.5.1 Pengenalan 15<br />

2.5.2 Kelebihan Sambungan Separa Tegar 16<br />

2.5.3 Kelemahan Sambungan Separa Tegar 17<br />

2.6 Prinsip Rekabentuk Sambungan Separa Tegar 17<br />

2.6.1 Kaedah Analisis 17<br />

2.6.1.1 Analisis Elastik 18<br />

2.6.1.2 Analisis Plastik 18<br />

2.6.1.3 Analisis Elastik-Plastik 18<br />

2.6.2 Analisis Plastik Dan Rekabentuk Kerangka 18<br />

2.6.3 Ciri-ciri Sambungan 19<br />

2.7 Jenis-jenis Sambungan Separa Tegar 20<br />

2.7.1 Sambungan Piawai 20<br />

3 METODOLOGI 21<br />

3.1 Pengenalan 21<br />

3.2 Langkah-langkah Merekabentuk Rasuk Rencam 21<br />

3.2.1 Kombinasi beban 21<br />

3.2.2 Momen muktamad dan daya ricih 22<br />

3.2.3 Pemilihan awal saiz <strong>rasuk</strong> 22<br />

3.2.4 Rekabentuk pada peringkat pembinaan<br />

<strong>untuk</strong> pembinaan tak bersangga<br />

(beban pada had muktamad) 23<br />

3.2.5 Rekabentuk pada peringkat rencam<br />

(beban pada had muktamad) 23<br />

vii


3.2.5.1 Kaedah linear interaction<br />

<strong>untuk</strong> mengira kapasiti momen 24<br />

3.2.5.2 Kapasiti penyambung ricih 24<br />

3.2.5.3 Lebar berkesan bebibir mampatan 25<br />

3.2.5.4 Kapasiti mampatan dan<br />

tekanan konkrit dan keluli 25<br />

3.2.5.5 Pengiraan kapasiti plastik<br />

momen dengan <strong>sambungan</strong><br />

ricih penuh 26<br />

3.2.5.6 Darjah <strong>sambungan</strong> ricih, k 27<br />

3.2.5.7 Kaedah stress block <strong>untuk</strong><br />

mengira kapasiti momen 27<br />

3.2.6 Ricih Pugak 28<br />

3.2.7 Ubah bentuk tak berbalik, Tegasan Elastik<br />

pada Had kebolehkhidmatan 29<br />

3.2.8 Pesongan 31<br />

3.3 Penggunaan Sambungan Separa Tegar 32<br />

3.3.1 Pemilihan saiz awal <strong>rasuk</strong> rencam<br />

3.3.2 Rekabentuk <strong>rasuk</strong> rencam dengan<br />

32<br />

sokong <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> 32<br />

3.3.3 Pemeriksaan kesuaian keratan <strong>rasuk</strong><br />

rencam sokong <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> 35<br />

4 KEPUTUSAN 37<br />

4.1 Peratus beza jisim bagi <strong>rasuk</strong> keluli 37<br />

4.2 Peratus penjimatan bilangan stud 38<br />

4.3 Peratus perbezaan pesongan 40<br />

4.4 Beza momen kapasiti antara kaedah<br />

rekabentuk (linear interaction & stress block) 41<br />

4.5 Peratus Penjimatan Jisim Keluli antara<br />

Gred Keluli 43 dan 50 42<br />

viii


5 PERBINCANGAN 47<br />

5.1 Perbandingan antara <strong>rasuk</strong> sokong mudah<br />

dan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> 47<br />

5.2 Perbandingan antara jumlah stud yang diperlukan 48<br />

5.3 Perbandingan pesongan 49<br />

5.4 Perbandingan antara 2 kaedah rekabentuk<br />

(linear interaction & stress block) 50<br />

5.5 Perbandingan antara <strong>rasuk</strong> gred 43 dan 50 52<br />

5.6 Perbandingan keseluruhan 53<br />

6 KESIMPULAN DAN CADANGAN 54<br />

6.1 Kesimpulan 54<br />

6.2 Cadangan 55<br />

RUJUKAN 57<br />

Lampiran A – C 60<br />

ix


SENARAI JADUAL<br />

NO. JADUAL TAJUK HALAMAN<br />

2.1 Kekuatan ciri stud <strong>untuk</strong> konkrit berat<br />

biasa<br />

3.1 Jadual kapasiti <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> 33<br />

4.1 Peratus penjimatan jisim keluli antara<br />

<strong>sambungan</strong> mudah dan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong><br />

4.2 Peratus penjimatan bilangan stud <strong>untuk</strong><br />

<strong>sambungan</strong> mudah dan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong><br />

4.3 Perbezaan nilai pesongan antara<br />

<strong>sambungan</strong> mudah dan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong><br />

4.4 Peratus penjimatan jisim keluli antara<br />

gred keluli S275 dan S355<br />

12<br />

43<br />

44<br />

45<br />

46<br />

x


SENARAI RAJAH<br />

NO. RAJAH TAJUK HALAMAN<br />

1.1 Struktur pembinaan rencam 2<br />

1.2 Peyambung ricih jenis stud 3<br />

1.3 Sambungan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>: (a) Flush End<br />

Plate, (b) Extended End Plate<br />

2.1 Stud yang telah dikimpal di atas bebibir<br />

<strong>rasuk</strong> keluli melalui geledak rencam<br />

2.2 Jenis-jenis penyambung ricih 11<br />

2.3 Graf hubungan antara kapasiti momen<br />

15<br />

dan darjah <strong>sambungan</strong> ricih dalam<br />

<strong>rasuk</strong> rencam<br />

2.4 Gambarajah momen lentur <strong>untuk</strong><br />

kerangka keluli yang menggunakan<br />

<strong>sambungan</strong> mudah dan <strong>separa</strong><br />

3.1 Gambarajah momen lentur <strong>untuk</strong> <strong>rasuk</strong><br />

yang menggunakan sokong pin<br />

3.2 Gambarajah momen lentur <strong>untuk</strong> <strong>rasuk</strong><br />

yang menggunakan sokong <strong>separa</strong><br />

<strong>tegar</strong><br />

3.3 Perubahan nilai pekali pesongan<br />

apabila nilai kekukuhan sokong – <strong>rasuk</strong><br />

berubah<br />

4.1<br />

Gambarajah momen lentur <strong>untuk</strong> <strong>rasuk</strong><br />

yang menggunakan sokong pin dan<br />

6<br />

8<br />

19<br />

34<br />

34<br />

36<br />

39<br />

xi


panjang penyambung ricih yang<br />

diperlukan<br />

4.2 Gambarajah momen lentur <strong>untuk</strong> <strong>rasuk</strong><br />

yang menggunakan sokong <strong>separa</strong><br />

<strong>tegar</strong> dan panjang penyambung ricih<br />

yang diperlukan<br />

4.3 Hubungan antara kapasiti momen dan<br />

darjah <strong>sambungan</strong> ricih dalam <strong>rasuk</strong><br />

rencam<br />

5.1 Peratus penjimatan jisim keluli antara<br />

<strong>rasuk</strong> rencam sokong mudah dan <strong>separa</strong><br />

<strong>tegar</strong><br />

5.2 Graf momen kapasiti melawan darjah<br />

<strong>sambungan</strong> ricih bagi rentang 9m,<br />

keluli gred 50, <strong>rasuk</strong> sokong mudah<br />

5.3 Graf momen kapasiti melawan darjah<br />

<strong>sambungan</strong> ricih bagi rentang 6m,<br />

keluli gred 43, <strong>rasuk</strong> sokong <strong>separa</strong><br />

<strong>tegar</strong><br />

5.4 Graf momen kapasiti melawan darjah<br />

<strong>sambungan</strong> ricih bagi rentang 12m,<br />

keluli gred 50, <strong>rasuk</strong> sokong <strong>separa</strong><br />

<strong>tegar</strong><br />

39<br />

41<br />

48<br />

50<br />

51<br />

51<br />

xii


SENARAI SIMBOL<br />

A - Luas keratan rentas keluli<br />

B - Lebar <strong>rasuk</strong> keluli<br />

b - Lebar purata trough<br />

a<br />

B - Lebar berkesan bebibir mampatan<br />

e<br />

D - Kedalaman <strong>rasuk</strong> keluli<br />

D - Kedalaman profil deck<br />

p<br />

D - Purata kedalaman papak<br />

s<br />

f - Kkekuatan kiub konkrit<br />

cu<br />

f - Tegasan dalam konkrit<br />

konkrit<br />

f - Tegasan keluli<br />

steel<br />

F - Daya ricih kenaan pada <strong>rasuk</strong><br />

V<br />

h - Tinggi penyambung ricih<br />

I - Momen kedua luas <strong>untuk</strong> keratan rencam tidak meretak<br />

c<br />

k - Darjah <strong>sambungan</strong> ricih<br />

L - Panjang rentang <strong>rasuk</strong><br />

M - Momen kenaan pada <strong>rasuk</strong><br />

M - Kapasiti momen plastic <strong>rasuk</strong> rencam dengan <strong>sambungan</strong><br />

c<br />

ricih <strong>separa</strong><br />

M - Kapasiti momen plastic <strong>rasuk</strong> rencam<br />

pc<br />

M - Kapasiti momen plastic <strong>rasuk</strong> keluli<br />

s<br />

N - Bilangan stud setiap trough<br />

Na - Bilangan stud yang disediakan<br />

Np - Bilangan stud yang diperlukan<br />

P - Kapasiti ricih keratan <strong>rasuk</strong><br />

v<br />

py - Kekuatan rekabentuk keluli<br />

xiii


Qp - Kekuatan rekabentuk penyambung ricih<br />

r - Nisbah perbandingan keluli dan konkrit<br />

R - Kapasiti mampatan papak konkrit<br />

c<br />

R - Kapasiti paksi ketebalan satu bebibir<br />

f<br />

r - Faktor pengurangan kekuatan <strong>untuk</strong> bentuk deck<br />

p<br />

R - Ketahanan ricih melintang bagi penyambung ricih<br />

q<br />

R - Kapasiti tekanan keratan keluli<br />

s<br />

R - Kapasiti paksi web dengan kedalaman d<br />

v<br />

Sχ - Modulus plastic keratan <strong>rasuk</strong> keluli<br />

T - Ketebalan bebibir <strong>rasuk</strong> keluli<br />

Y - Kedalaman paksi neutral elastic dibawah permukaan atas<br />

e<br />

papak<br />

Z - Modulus konkrit dalam mampatan<br />

c<br />

Z - Modulus keratan keluli dalam tekanan<br />

t<br />

Z - Modulus elastic keratan <strong>rasuk</strong> keluli<br />

x<br />

α - Nisbah modular keluli kepada konkrit<br />

e<br />

δ - Pesongan <strong>rasuk</strong> rencam<br />

c<br />

δ c ' - Pesongan dengan mengambil kira kesan gelinciran<br />

<strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> ricih<br />

δ - Pesongan <strong>rasuk</strong> bukan rencam<br />

o<br />

xiv


SENARAI LAMPIRAN<br />

LAMPIRAN TAJUK HALAMAN<br />

A Contoh kiraan rekabentuk <strong>rasuk</strong><br />

58<br />

rencam dengan sokong mudah<br />

(menggunakan bantuan Microsoft<br />

Excel)<br />

B Contoh kiraan rekabentuk <strong>rasuk</strong><br />

rencam dengan sokong <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong><br />

(menggunakan bantuan Microsoft<br />

Excel)<br />

C Momen kapasiti <strong>rasuk</strong> rencam yang<br />

dikira dengan kaedah linear interaction<br />

dan stress block<br />

65<br />

72<br />

xv


1.1 Pendahuluan<br />

BAB 1<br />

PENGENALAN<br />

Pembinaan secara rencam adalah salah satu alternatif yang wujud dalam<br />

industri pembinaan selain pembinaan keluli bukan rencam dan konkrit bertetulang.<br />

Kaedah pembinaan ini telah digunakan secara meluas dalam pembinaan bangunan<br />

dan jambatan. Walaubagaimana pun, di Malaysia, kurangnya pendedahan kepada<br />

jurutera tentang pengetahuan mengenai pembinaan rencam ini menyebabkan<br />

perkembangannya tidak serancak seperti di negara United Kingdom. Dengan<br />

adanya <strong>kajian</strong>-<strong>kajian</strong> mengenai aspek ekonomi tentang pembinaan secara rencam,<br />

pengurangan kos <strong>untuk</strong> pembinaan rencam akan lebih dikenal pasti dan menjadikan<br />

pembinaan ini lebih popular di masa akan datang.<br />

Mengikut kenyataan yang terdapat di dalam BS 5950: Part 3 (18), pembinaan<br />

rencam bermaksud rekabentuk <strong>rasuk</strong> keluli, biasanya keratan I, yang bertindak secara<br />

rencam dengan papak konkrit atau papak rencam dengan menggunakan penyambung<br />

ricih (1). Pembinaan rencam adalah nama am bagi <strong>penggunaan</strong> <strong>rasuk</strong> rencam dan<br />

papak rencam. Walaubagaimanapun, <strong>untuk</strong> <strong>kajian</strong> ini, hanya rekabentuk <strong>rasuk</strong><br />

rencam yang akan dibincangkan.<br />

1


Rajah 1.1: Struktur pembinaan rencam<br />

Pembinaan rencam semakin popular pada masa ini dan pasaran geledak<br />

rencam pada tahun 1990 telah mencapai 40,000 tan setahun di United Kingdom dan<br />

kebanyakannya digunakan dalam kerangka keluli rencam (1). Ini kerana pembinaan<br />

secara rencam mempunyai kebaikan dan antaranya ialah:<br />

1. Penjimatan berat keluli sebanyak 30 hingga 50 % berbanding pembinaan<br />

bukan rencam (1)<br />

2. Kekuatan <strong>rasuk</strong> rencam yang lebih besar bermakna ia boleh mengurangkan<br />

kedalaman <strong>rasuk</strong> bagi rentang yang sama, dan menyebabkan ketinggian<br />

tingkat bangunan berkurang atau memberi lebih ruang <strong>untuk</strong> perkhidmatan.<br />

(1)<br />

Selain yang telah disebutkan, pembinaan secara rencam mempunyai<br />

kelebihan lain berbanding pembinaan konkrit pra-tuang atau tuang di tapak iaitu;<br />

1. Masa pembinaan dapat dikurangkan<br />

2. Geladak mudah dikerjakan, di potong kepada panjang yang dikehendaki,<br />

3. Penyambuang ricih boleh dikimpal menembusi geladak, dan<br />

4. Penyambungan atau pembukaan <strong>untuk</strong> perkhidmatan boleh dilakukan dengan<br />

mudah.<br />

2


Pembinaan secara rencam menggunakan <strong>sambungan</strong> ricih. Sambungan ricih<br />

yang terdapat di pasaran terdiri daripada pelbagai jenis dan yang paling popular<br />

adalah penyambung ricih jenis stud. Saiz yang paling popular dan yang akan<br />

digunakan ialah stud berdiameter 19mm dan ketinggian nominal 100mm. Biasanya<br />

stud akan dikimpal menggunakan alat tangan yang disambung melalui unit kawalan<br />

kepada penjana kuasa.<br />

diameter<br />

tinggi<br />

nominal<br />

Rajah 1.2: Penyambung ricih jenis stud<br />

Semasa merekabentuk sesuatu kerangka keluli, jurutera biasanya akan<br />

merekabentuk berdasarkan <strong>sambungan</strong> mudah (pin) ataupun <strong>sambungan</strong> <strong>tegar</strong>. Bagi<br />

<strong>sambungan</strong> mudah, hanya ricih sahaja diambil kira dalama rekabentuk <strong>sambungan</strong><br />

dan tiang. Ini menyebabkan rekabentuk <strong>rasuk</strong> tidak mengambil kira momen yang<br />

dihasilkan oleh <strong>sambungan</strong>.<br />

1.2 Kenyataan Masalah<br />

Sambungan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> telah dicadangkan dalam <strong>kajian</strong> ini bagi<br />

mengurangkan momen rekabentuk <strong>rasuk</strong> dengan mengambil kira kekangan yang<br />

dihasilkan oleh <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>. Bagi <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> dalam<br />

rekabentuk <strong>rasuk</strong> rencam, stud hanya diperlukan di bahagian rentang yang<br />

mempunyai nilai momen positif. Bahagian <strong>rasuk</strong> yang mempunyai nilai momen<br />

3


negatif tidak memerlukan stud kerana tindakbalas rencam tidak berlaku di bahagian<br />

ini. Aspek ekonomi antara kedua-dua kaedah <strong>sambungan</strong> ini akan dikaji dalam<br />

projek ini.<br />

1.3 Matlamat Kajian<br />

Matlamat <strong>kajian</strong> ini adalah <strong>untuk</strong> mengenalpasti kebaikan <strong>penggunaan</strong><br />

<strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> secara ekonomi kepada <strong>rasuk</strong> rencam dalam kerangka<br />

dirembat. Perbandingan dibuat dengan <strong>sambungan</strong> secara pin ataupun <strong>sambungan</strong><br />

mudah.<br />

1.4 Objektif Kajian<br />

Objektif <strong>kajian</strong> ini dilakukan adalah seperti berikut:<br />

• Membuat perbandingan keupayaan <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> dari segi<br />

penjimatan jisim keluli yang dapat dilakukan dan penjimatan bilangan stud<br />

yang diperlukan jika dibandingkan dengan <strong>sambungan</strong> mudah<br />

• Perbandingan pesongan antara <strong>rasuk</strong> rencam yang disokong dengan<br />

<strong>sambungan</strong> mudah, dan <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>.<br />

1.5 Skop Kajian<br />

Untuk <strong>kajian</strong> ini, penumpuan telah dibuat terhadap <strong>rasuk</strong> sahaja, di dalam<br />

struktur kerangka yang dirembat. Rekabentuk <strong>rasuk</strong> dilakukan dengan menganggap<br />

<strong>rasuk</strong> disokong mudah di kedua-dua sisinya. Konkrit yang akan digunakan <strong>untuk</strong><br />

papak adalah konkrit gred 30 dan konkrit berat biasa (normal weight) <strong>untuk</strong> tujuan<br />

pengiraan beban terhadap <strong>rasuk</strong>.<br />

4


1.5.1 Rekabentuk Rasuk<br />

Rasuk akan direkabentuk sebagai <strong>rasuk</strong> rencam dalam kerangka yang<br />

dirembat. Rekabentuk <strong>rasuk</strong> keluli adalah berdasarkan BS 5950: Part 1 (17).<br />

Manakala bagi tujuan merekabentuk <strong>rasuk</strong> rencam, rujukan dibuat berdasarkan BS<br />

5950: Part 3 (18). Untuk tujuan merekabentuk <strong>rasuk</strong>, keluli gred 43 (py = 275<br />

N/mm²) dan gred 50 (py = 355 N/mm²) akan digunakan. Panjang rentang <strong>rasuk</strong> yang<br />

akan direkabentuk adalah 6m, 9m dan 12m. Oleh sebab rentang ≤ 12m, rekabentuk<br />

<strong>rasuk</strong> dibuat dengan menganggap pembinaan tidak bersangga dilakukan.<br />

1.5.2 Penyambung Ricih (stud)<br />

Penyambung ricih yang akan digunakan adalah jenis stud, berdiameter 19<br />

mm dan tinggi 100 mm sebelum dikimpal. Kekuatan ciri stud diambil daripada BS<br />

5950: Part 3: Section 3.1: Table 5. Analisis stud akan dibuat dengan kaedah Linear<br />

Interaction dan kaedah Stress Block, dengan menganggap <strong>sambungan</strong> ricih <strong>separa</strong><br />

digunakan. Sambungan ricih <strong>separa</strong> bermaksud stud yang disediakan kurang<br />

daripada yang diperlukan <strong>untuk</strong> mencapai kapasiti momen plastik penuh <strong>untuk</strong><br />

keratan tersebut. Tetapi dengan darjah <strong>sambungan</strong> ricih tertentu, <strong>penggunaan</strong><br />

<strong>sambungan</strong> ricih <strong>separa</strong> dibenarkan. Bilangan stud yang akan digunakan adalah 1<br />

stud setiap trough <strong>untuk</strong> rentang 6m dan 9m, dan 2 stud setiap trough bagi rentang<br />

12m.<br />

1.5.3 Sambungan Separa Tegar<br />

Untuk <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>, analisis dibuat dengan merujuk kepada<br />

Specialist Design Guide, Design of Semi-continuous Braced Frames, SCI. Jenis<br />

<strong>sambungan</strong> yang akan digunakan adalah flush end plates dan extended end plates.<br />

Untuk rentang 6m, <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> yang digunakan ialah 1 Row M20 8.8<br />

Bolts, 200 x 12 S275 Flush End Plate. Untuk rentang 9m dan 12m pula, 2 Rows M20<br />

8.8 Bolts, 200 x 12 S275 Extended End Plate akan digunakan..<br />

5


(a) (b)<br />

Rajah 1.3: Sambungan <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong>: (a) Flush End Plate, (b) Extended End Plate<br />

1.6 Kepentingan Kajian<br />

Kepentingan <strong>kajian</strong> ini adalah <strong>untuk</strong> menilai penjimatan yang dapat dilakukan<br />

apabila pembinaan secara rencam menggunakan <strong>sambungan</strong> <strong>separa</strong> <strong>tegar</strong> berbanding<br />

<strong>sambungan</strong> mudah dari segi <strong>penggunaan</strong> bahan pembinaan seperti keluli dan<br />

<strong>sambungan</strong> ricih. Penjimatan yang dapat dilakukan ini mungkin dapat<br />

mempopularkan pembinaan secara rencam kerana pengurangan kos dapat dicapai<br />

dengan tercapainya pengurangan jisim keluli dan pengurangan <strong>penggunaan</strong> stud. Ini<br />

penting kerana pembinaan rencam lebih menjimatkan <strong>penggunaan</strong> keluli dan<br />

mempunyai kekuatan yang lebih tinggi.<br />

6

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!