Mechanical Splicing digunakan untuk membuat sambungan tipe mekanis antara dua potong baja tulangan dalam konstruksi beton untuk menyambung tulangan. Sistem penyambungan mekanis menyelaraskan dan mengamankan ujung tulangan yang disambung dalam sambungan in-line yang sesuai untuk memenuhi persyaratan sambungan yang sesuai.
Sambungan Lap vs Sambungan Mekanis
Desain yang lebih menuntut dalam dunia konstruksi, beton, material baru, desain beton/baja struktural hibrida dan perubahan lain dalam industri konstruksi menyerukan penggunaan alternatif untuk penyambungan lap. Kekhawatiran tentang penyambungan lap mengarah ke prinsip-prinsip yang menjadi dasar penyambungan lap. Penyambungan lap membutuhkan beton untuk menerima beban tarik dan geser, meskipun beton terkenal buruk dalam menangani tegangan dan geser.
Karena sambungan lap mengembangkan kekuatannya dari penutup beton, kerusakan beton pasti akan menyebabkan kegagalan sambungan. Salah satu kelemahan sambungan lap adalah bahwa sambungan lap menawarkan kinerja siklik yang buruk dalam kisaran inelastis. Tanpa penutup yang tepat sambungan lap menjadi tidak efektif dan jalur beban akan terputus. Hilangnya kontinuitas jalur beban bisa berakhir tragis.
Sambungan mekanis menawarkan banyak keuntungan. Persepsi ekonomi jangka pendek yang dapat diabaikan dari penyambungan lap, jauh melebihi banyak manfaat struktural dan ekonomis dari penyambungan mekanis, termasuk kontinuitas baja tulangan dan integritas struktural. Dengan berbagai jenis sambungan mekanis di pasaran, para desainer dapat dengan mudah memasukkannya ke dalam rencana masa depan.
Keuntungan Sambungan Mekanis untuk Tulangan Beton
- Mempertahankan kontinuitas jalur beban tulangan, terlepas dari kondisi atau keberadaan beton.
- Sistem mekanis lebih andal daripada sistem lap karena tidak bergantung pada beton untuk transfer beban.
- Tidak bergantung pada beton untuk transfer beban dan karena itu dapat mempertahankan integritas struktural.
- Sambungan mekanis menghasilkan kinerja yang lebih tinggi 125% hingga 150% daripada desain tipikal untuk sambungan lap.
- Karena sambungan mekanis tidak tumpang tindih, lebih sedikit tulangan yang digunakan, (mengurangi beberapa biaya material besi beton).
- Mengurangi kemacetan rebar dengan mengurangi rebar di zona lap dan menyederhanakan penempatan bar
- Menggunakan sambungan mekanis memungkinkan opsi tulangan berdiameter lebih besar di kolom yang lebih kecil sambil meminimalkan penyumbatan beton
- Mengurangi kemungkinan rongga di beton
- Memberikan kinerja yang lebih tinggi daripada panjang desain tipikal untuk area sambungan
- Memungkinkan perancang struktur untuk mencapai keseimbangan ideal antara baja dan beton dengan menghilangkan tulangan tambahan di zona lap / sambungan
- Menghilangkan perhitungan sambungan
- Hilangkan biaya untuk menghancurkan beton dalam jumlah besar.
- Instalasi lebih cepat
- Sambungan mekanis cepat dan mudah dipasang dan tidak memerlukan tenaga ahli khusus.
- Pengganti batang dowel mengurangi tenaga kerja di lokasi, biaya bekisting, dan meningkatkan keamanan lokasi kerja.
- Mengurangi penggunaan crane
- Membatasi pengeboran bekisting
Transfer Beban
Umumnya, transfer beban antara batang tulangan dicapai dengan penyambungan lap batang. Mekanisme pemindahan beban untuk penyambungan lap adalah dengan ikatan semen dan keefektifan sambungan lap tergantung pada jenis batang dan kekuatan serta kualitas beton. Selain itu, karena batang diletakkan berdampingan, transfer beban tidak langsung, sedangkan sambungan mekanis memberikan transfer beban langsung dalam saluran. Pengujian beban kinerja sambungan lap mahal dan tergantung waktu, karena tulangan harus dicor dalam beton. Oleh karena itu jarang dilakukan dalam praktek.
Sebaliknya, skrup mekanis umumnya tunduk pada pengujian ekstensif untuk memenuhi persyaratan standar nasional tertentu, persetujuan teknis atau pemilik infrastruktur negara bagian atau nasional.
Persyaratan teknis utama untuk sambungan mekanis adalah:
- Kekuatan tarik dan keuletan di bawah beban statis. Hal ini diperlukan untuk memberikan faktor keamanan.
- Batasan slip set permanen di bawah beban statis sering disebut slip. Hal ini diperlukan untuk membatasi retak beton.
- Kinerja pemuatan siklik diperlukan untuk struktur di daerah seismik (gempa).
- Kinerja fatigue diperlukan untuk struktur yang mengalami pembebanan berulang, seperti dek jembatan.
- Kekuatan Tarik dan Daktilitas
Set Slip Permanen
Ketika struktur beton retak, derajat retak akibat beban dikendalikan oleh tulangan yang disediakan oleh perancang. Prosedur desain ini ditetapkan dengan baik dalam kode dan peraturan. Untuk sambungan mekanis, batas slip set permanen yang paling umum disepakati adalah 0,1 mm. Ini adalah batas dalam ISO 15835:2009 dan merupakan batas yang diterima di antara banyak pemilik infrastruktur utama secara internasional.
Spesifikasi uji untuk sambungan mekanis bervariasi, tergantung pada otoritas yang menentukan dan negara serta aplikasi. Jika sambungan mekanis dipertimbangkan untuk digunakan, perancang harus memastikan kriteria kinerja coupler yang diperlukan dan berkonsultasi dengan pabrikan yang dapat memberikan keahlian dalam pemilihan sistem yang sesuai dan ekonomis.
Jenis Sambungan Mekanik untuk Tulangan Berdasarkan Jointnya (Ulir)
Skrup mekanis adalah sambungan atau sambungan mekanis yang paling umum digunakan untuk tulangan. Skrup mekanis dapat terdiri dari dua jenis:
- Coupler berulir
- Coupler non-ulir
a. Coupler berulir
Coupler berulir diklasifikasikan menjadi dua:
-- Coupler Berulir Tapered
Jenis coupler ini dipasang ke salah satu ujung tulangan berulir dan tulangan yang bersebelahan dihubungkan dan dikencangkan dengan kunci momen yang dikalibrasi. Prosedur ini dilakukan di lapangan.
Tapered Threaded Couplers
--- Roll Threaded Coupler
Coupler jenis ini, batang yang akan dihubungkan ditekan oleh satu set rol. Ujung-ujung yang ditekan ini dihubungkan oleh skrup dengan ulir yang cocok dan paralel.
Roll Threaded Couplers
b. Coupler non-ulir
Jenis coupler ini memiliki berbagai jenis yang digunakan di area di mana skrup berulir tidak dapat digunakan. Jenis dari couple ini antara lain:
- Coupler Baut
- Coupler las gesekan
- Coupler dilas
- Coupler Swage
Swage Coupler
Aplikasi coupler non-ulir biasa digunakan pada pekerjaan perbaikan daripada pekerjaan konstruksi baru. Hal ini karena coupler jenis ini lebih tinggi dalam hal biaya dibandingkan dengan skrup berulir dan karenanya tidak banyak digunakan. Coupler yang digunakan untuk proses ini berukuran besar dan proses pemasangannya lambat.
Jenis Sambungan Mekanik untuk Tulangan Berdasarkan Gaya Tekan dan Tariknya
Ada empat jenis utama sambungan mekanis:
- Sambungan mekanis tipe kompresi atau sambungan end bearing / Compression only mechanical splices / end bearing splices
- Sambungan mekanis tipe tension dan compression / Tension and compression mechanical splices
- Sambungan lap mekanis atau sambungan mekanis tipe tension / Mechanical lap splices or tension only mechanical splice
- Sambungan mekanis batang dowel / Dowel bar mechanical splices
- Sambungan Mekanik Tipe Kompresi atau Sambungan End Bearing
Sambungan jenis ini hanya dapat menahan tegangan tekan. Tegangan tekan dipindahkan oleh bantalan vertikal dari satu batang ke batang lainnya. Sambungan mekanis tipe kompresi dapat digunakan ketika tegangan tarik tidak terjadi. Oleh karena itu, jika kondisi ini tidak dapat dijamin, maka disarankan untuk menghindari penggunaan sambungan mekanis tipe tekan untuk batang tulangan.
Selongsong kopling berisi baja dan selongsong coupler baja tipe strap adalah dua contoh sambungan end bearing yang paling umum digunakan. Yang pertama dapat digunakan untuk menyambungkan tulangan dengan ukuran berkisar dari No. 36 hingga No. 57 sedangkan yang terakhir cocok untuk menyambungkan ukuran batang dari No.22 hingga No.57.
Compression-Only Mechanical Splice
Perlu diketahui bahwa ujung tulangan perlu dipotong dalam kasus selongsong kopling baja tipe tali, tetapi tidak diperlukan persiapan ujung khusus untuk selongsong kopling yang diisi baja.
- Sambungan Mekanik Tension dan Compression untuk Tulangan
Jenis sambungan mekanis ini dapat menahan tegangan tarik dan tegangan tekan. Ada sejumlah besar sambungan mekanis tarikan dan tekanan yang diproduksi secara komersial.
Jenis sambungan mekanis tarik dan tekan, ukuran batang yang ditentukan untuk disambung oleh setiap jenis sambungan, tingkat batang baja yang disambung menggunakan jenis sambungan mekanis tarik dan tekan tertentu, dan kondisi pemasangan setiap sambungan mekanis dapat dilihat di tabel bawah.
| Tipe Sambungan Mekanis Tarik - Tekan | Ukuran baja tulangan yang cocok | Tipe Tulangan |
| Cold-swaged steel coupling sleeve | 10 to 57 | Deformed bar |
| Cold-swaged coupler with taper-threaded ends | 10 to 57 | Deformed bars |
| Coupler for thread-like deformed reinforcing bars | 19 to 57 | Deformed bars |
| Extruded steel coupler with parallel threaded ends | 13 to 57 | Deformed bars |
| Friction-welded bar coupler with parallel threads | 19 to 57 | Deformed and plain round bars |
| Friction-welded coupler with taper-threaded ends | 16 to 57 | Deformed and plain round bars |
| Grout-filled coupling sleeve | 10 to 57 | Deformed bars |
| Grout-filled coupling sleeve with parallel thread at upset bar ends | 13 to 57 | Deformed bars |
| Grout-filled coupling sleeve with taper thread | 19 to 57 | Deformed bars |
| Shear screw and rail coupling sleeve | 13 to 57 | Deformed bars |
| Shear screw and wedge coupling sleeve | 13 to 57 | Deformed bars |
| Steel-filled coupling sleeve | 13 to 57 | Deformed bars |
| Taper-threaded steel coupler | 10 to 57 | Deformed bars |
| Threaded coupler with standard national coarse threads | 13 to 36 | Deformed and plain round bar |
| Threaded coupler with upsized bar threads, cold forged | 13 to 57 | Deformed and plain round bar |
| Threaded coupler with upsized bar threads, hot forged | 13 to 36 | Deformed and plain round bar |
| Upset bar and coupling sleeve with straight threads | 16 to 43 | Deformed and plain round bar |
Grout-Filled Coupling Sleeve
Selongsong kopling berbentuk frustum ganda diisi dengan nat berbasis semen, tidak mudah menyusut, berkekuatan awal tinggi. Batang penguat yang akan disambung dimasukkan ke dalam selongsong dan belakang di tengah selongsong. Ruang antara batang dan selongsong diisi dengan nat yang tidak menyusut untuk mentransfer gaya antara permukaan batang yang terdeformasi dan permukaan bagian dalam selongsong yang berubah bentuk. Tidak ada persiapan akhir khusus dari batangan yang diperlukan kecuali untuk pembersihan normal. Selongsong yang relatif lebar juga dapat mengakomodasi ketidaksejajaran batangan kecil, dan kombinasi batangan ukuran yang berbeda.
Grout-Filled Coupling Sleeve
Steel-Filled Coupling Sleeve
Steel-Filled Coupling Sleeve adalah sambungan mekanis di mana logam cair atau "pengisi baja" mengunci alur di dalam selongsong dengan deformasi pada batang penguat. Rincian khusus mengizinkan penggunaan sebagai jangkar ujung atau sambungan ke komponen struktur baja. Ujung batang yang dipotong geser, dipotong api, atau dipotong gergaji dapat digunakan sebagai "pengisi baja" yang mengisi ruang di antara ujung batang. Namun, pemeriksaan bar-end dianjurkan.
Sambungan Tipe Steel Filled Coupling Sleeve
Combo Grout-Filled/Threaded Sleeve
Terutama digunakan untuk konstruksi pracetak, jenis sambungan mekanis ini menggabungkan dua teknik penyambungan mekanis yang umum. Salah satu ujung selongsong dipasang dan diamankan ke batang penguat dengan cara dijalin. Sambungan kemudian selesai ketika ujung batang lainnya dimasukkan ke dalam selongsong dan ruang antara batang dan selongsong diisi dengan nat berkekuatan tinggi. Pembukaan mulut yang lebar pada selongsong memungkinkan ketidaksejajaran batang kecil selama ereksi. Mulut lebar juga memungkinkan transisi antara ukuran batang yang berbeda.
Combo Grout-Filled/Threaded Sleeve
Cold-Swaged Coupling Sleeve
Selongsong Coupling cold-swaged menggunakan press swaging hidraulik dengan cetakan khusus untuk mengubah bentuk selongsong di sekitar ujung batang penguat yang disambung. Ini menghasilkan interlock mekanis positif dengan batang penguat. Batang yang akan disambung dimasukkan dengan jarak yang sama ke dalam selongsong. Batang dapat berupa potong geser, potong api, atau potong gergaji, namun pemeriksaan ujung batang dianjurkan. Batang dengan ukuran berbeda dapat disambung dengan sistem ini. Sambungan mekanis ini juga dapat digunakan untuk menyambung batang tulangan ke anggota baja struktural. Selongsong yang lebih panjang diperlukan untuk menyambung tulangan berlapis epoksi.
Cold Swaged Coupling Sleeve
Taper-Threaded Coupler
Ini adalah sambungan mekanis yang terdiri dari coupler ulir lancip yang menghubungkan batang tulangan dengan ulir lancip yang cocok. Coupler dipasang dengan memutar batang atau selongsong dengan kunci pas ke torsi yang ditentukan pabrikan. Untuk menyambung batang bengkok atau melengkung, digunakan skrup posisi three-pieces khusus. Hal ini memungkinkan penggunaan untuk jangkar ujung pada beton atau sambungan ke komponen struktur baja. Ujung batang dapat berupa potongan geser atau potongan gergaji. Ujung batang membutuhkan ulir lancip dengan panjang tertentu.
Taper-Threaded Coupler
Cold Swaged Coupler with Taper Threaded End
Upset Straight Thread Coupler
Coupler ulir cold-swaged terdiri dari komponen jantan dan betina pra-ulir, yang dipasang ke batang penguat menggunakan alat press swaging dengan cetakan khusus. Tidak ada utas yang diperlukan di ujung bilah. Penyambungan palang diselesaikan dengan memasang satu komponen pra-ulir ke komponen lainnya. Coupler posisi tiga bagian tersedia untuk menyambung batang bengkok yang tidak dapat diputar. Detail opsional termasuk skrup transisi untuk menyambung berbagai ukuran batang, skrup yang digunakan untuk menyambung batangan ke anggota baja struktural, dan skrup dengan flange yang memiliki lubang paku. Utas disegel dan dilindungi untuk aplikasi ekstensi di masa mendatang.
Upset Straight Thread Coupler
Non-Upset Straight Thread Coupler
Ini adalah sambungan mekanis yang terdiri dari coupler dengan ulir lurus internal di setiap ujungnya yang menghubungkan dua batang penguat dengan ulir eksternal yang cocok. Karena pemotongan ulir mengurangi luas penampang bersih batang tulangan, beberapa pabrikan menggunakan batang satu ukuran lebih besar sementara pabrikan lain menggunakan batang tulangan dengan kekuatan tarik dan luluh yang cukup untuk mengatasi hilangnya luas bersih dengan pemotongan ulir.
Jenis sambungan ini terdiri dari tiga bagian (dua ujung batang dan coupler berulir internal). Sistem ini juga tersedia sebagai skrup las, skrup transisi, dan skrup posisi.
Non-Upset Straight Thread Coupler
Coupler for Thread-Deformed Bar
Ini adalah sambungan mekanis yang memerlukan batang khusus dengan deformasi gulungan seperti benang di seluruh panjangnya yang memenuhi ASTM A615. Sambungan dirakit dengan mur pengunci dan skrup berulir, kemudian mur dikencangkan hingga torsi tertentu. Sebagai alternatif, mur pengunci dapat dihilangkan ketika batang dapat ditorsi bersama. Izin perangkat keras khusus digunakan untuk jangkar ujung pada beton atau sambungan ke komponen struktur baja. Batang dapat dibentuk dengan nyala api atau potongan gergaji.
Coupler for Thread-Deformed Reinforcing Bars
Extruded Coupling Sleeve
Jenis sambungan mekanis ini dihasilkan dengan mengekstrusi dingin selongsong kopling di kedua ujung batang dalam satu operasi. Selongsong kopling kemudian dipusatkan di atas ujung batang yang berselaput dan dihubungkan ke satu batang dengan mengencangkan sekrup yang disetel. Mesin press hidrolik, yang dirancang agar pas di antara batang baja tulangan dengan jarak yang berdekatan, kemudian mendorong cetakan gambar ke seluruh panjang lengan kopling. Bahan kopling mengalir dengan kencang di sekitar deformasi batang, yang menciptakan sambungan. Lengan kopling transisi yang diekstrusi untuk menyambung dua batang penguat ukuran berbeda juga tersedia. Batangan dapat berupa potongan geser, potongan api atau potongan gergaji; namun, pemeriksaan bar-end dianjurkan.
Extruded Steel Coupler with Parallel Threaded Ends
- Sambungan Lap Mekanis atau Sambungan Tension
Jenis sambungan ini cocok untuk kasus di mana hanya menahan gaya tarik. Oleh karena itu, jika kondisi tersebut tidak dipenuhi, maka dianjurkan untuk menghindari penggunaannya. Secara komparatif, sambungan lap mekanis lebih pendek dari sambungan lap karena penggunaan selongsong coupling untuk menghubungkan batang tulangan. Oleh karena itu, sambungan lap mekanis sangat cocok untuk memperbaiki struktur karena area beton yang lebih kecil perlu dihilangkan dibandingkan dengan sambungan lap. Sekrup geser dan selongsong kopling baji ganda dan selongsong kopling baja dengan baji adalah dua contoh sambungan lap mekanis. Yang pertama cocok untuk batang nomor 10 sampai 22 dan yang kedua cocok untuk batang nomor 13 sampai 19.
Coupling Sleeve with Double Wedge
Selongsong kopling ini terdiri dari selongsong besi ulet dengan dua baji internal. Dua rangkaian sekrup berujung kerucut disusun sepanjang lengan, berlawanan dengan profil berbentuk baji di lengan. Setiap batang penguat memanjang keluar dari selongsong kira-kira satu diameter batang. Tidak diperlukan persiapan ujung batang khusus. Saat sekrup dikencangkan, sekrup tersebut menjorok ke permukaan palang dan mengganjal palang ke sisi konvergen dari profil selongsong. Sekrup dapat dikencangkan dengan menggunakan kunci pas benturan yang sesuai atau kunci pas ratchet genggam. Kepala sekrup digeser pada torsi pengencangan yang ditentukan. Ukuran batang #3 hingga #6 plus batang dengan ukuran berbeda atau tidak dilapisi atau dilapisi epoksi dapat disambung menggunakan lengan kopling ini.
Shear Screw and Double Wedge Coupling Sleeve
Coupling Sleeve with Shear Screw or Wedge
Dirancang untuk menyambung batang yang lebih kecil, ukuran #3 hingga #6, selongsong kopling berbentuk oval pada penampang yang memungkinkan tumpang tindih dua batang penguat dengan diameter yang sama pada selongsong. Setiap batang memanjang keluar dari selongsong sekitar satu diameter batang. Setelah selongsong diposisikan dengan benar, pin bundar berbentuk baji didorong melalui lubang di permukaan datar selongsong. Baji melewati antara jeruji dan memanjang melalui lubang di seberang lubang penyisipan. Pin baji digerakkan dengan ram hidrolik genggam.
Steel Coupling Sleeve with Wedge
- Sambungan Mekanik Dowel Bar
Sambungan mekanis batang dowel / dowel bar adalah skrup bergelang yang dapat menahan gaya tarik dan tekan. Sambungan ini dipaku ke ujung atau sisi bekisting melalui lubang yang dibuat di flange. Sambungan antara batang tulangan dan sambungan dibuat melalui ulir internal sambungan. Sambungan mekanis batang dowel cocok untuk sambungan konstruksi untuk mentransfer beban tegangan dan kompresi. Berbagai jenis telah diproduksi seperti coupler flange baja cold-swaged dengan ujung ulir lancip, coupler dengan ulir dan flange kasar standar nasional, coupler dengan ulir lancip dan pelat pemasangan dan coupler tempa integral dengan flange.
Dowel Bar Mechanical Splice
Cold-Swaged Steel Flanged Coupler with Taper Threaded Ends
Coupler with Standard National Coarse Threads and Flange
Shear Screw Coupling Sleeve
Jenis sambungan mekanis ini terdiri dari selongsong kopling dengan sekrup kepala geser yang dirancang untuk digeser pada torsi tertentu. Batang penguat dimasukkan untuk bertemu di sebuah pemberhentian di tengah selongsong kopling dan sekrup dikencangkan. Proses pengencangan menyematkan sekrup runcing ke dalam palang. Untuk satu jenis sambungan, sekrup memaksa batang agar bersentuhan dengan rel pegangan internal. Untuk jenis sambungan lainnya, sekrup memaksa batang untuk mengganjal ke dinding interior konvergen selongsong kopling. Kepala sekrup digeser pada torsi pengencangan yang ditentukan. Sekrup dapat dikencangkan menggunakan kunci pas soket standar atau kunci pas pneumatik. Untuk membuat sambungan antara dua batang tetap, tersedia selongsong kopling tanpa stop tengah. Selongsong ini dapat diselipkan sepenuhnya ke satu batang dan kemudian diposisikan ulang di atas kedua ujung batang.
Shear Screw Coupling Sleeve
Straight Thread Coupler with Upset Bar Ends
Sambungan mekanis ini terdiri dari kepala pembentuk di ujung batang penguat untuk dihubungkan menggunakan mesin hidrolik dari pabrik sambungan. Sambungan ini dirancang agar pas di antara batang yang berjarak dekat. Ujung palang yang terganggu disambungkan satu sama lain dan ditahan di tempatnya menggunakan coupler ulir lurus jantan dan betina yang diposisikan ke palang sebelum membentuk kepala. Coupler dipasang dengan memutar komponen jantan atau betina dan mengencangkannya ke torsi yang direkomendasikan pabrikan; tidak diperlukan rotasi batang. Batang bengkok atau melengkung dapat disambung dengan sambungan mekanis yang sama. Adaptasi memungkinkan penggunaan untuk jangkar ujung pada beton atau sambungan ke batang berulir. Ujung batang dapat dipotong dengan api atau dipotong dengan gergaji.
Straight Thread Coupler with Upset Bar Ends
Comments
Post a Comment