Anchor Bolt di-design terhadap maximum Tension & Shear force, dan harus
ditentukan apakah designnya *Ductile* atau *Non-Ductile*. a) Ductile : Boltnya leleh lebih dulu sebelum terjadi crack pada concrete; b) Non Ductile : Concretenya crack lebih dulu sebelum boltnya leleh.

Tanya – witono tri

Selamat pagi bapak & Ibu semua,

Saya mohon pencerahan untuk detail calculation untuk panjang anchor bolt di pondasi,apakah ada reference,metoda atau code selain di ACI-318.

Tanggapan 1 – Thomas Yanuar

Pak Tri,

Saya ada beberapa contoh calculation struktur lengkap dengan anchor boltnya,
khususnya struktur baja bukan pipeline, dari beberapa proyek LNG saya dulu.
Jika berminat silahkan japri langsung.

Tanggapan 2 – Robert P. Tambunan

Referensi detail utk. Anchor Bolt Design :

1) *ASCE – Wind Loads and Anchor Bolt Design for Petrochemical Facilities* (
www.asce.org)

2) *PIP STE05121 – Anchor Bolt Design Guide* (Process Industry Practices,
www.pip.org) – tersedia juga spreadsheetnya

Ringkasannya sbb :

Anchor Bolt di-design terhadap maximum Tension & Shear force, dan harus
ditentukan apakah designnya *Ductile* atau *Non-Ductile*.

a) Ductile : Boltnya leleh lebih dulu sebelum terjadi crack pada concrete

b) Non Ductile : Concretenya crack lebih dulu sebelum boltnya leleh
ACI-318 merekomendasikan *Ductile design*.

Utk rekomendasi dimensi sbb :

– Embedment depth, Ld : 12 x bolt diameter

– Minimum edge distance :

a) Maksimum dari 4 x bolt diameter atau 115mm –> utk. ASTM A307 atau A36 Bolt

b) Maksimum dari 6 x bolt diameter atau 115mm –> utk. high strength bolt

– Minimum bolt spacing : 8 x bolt diameter

Transfer bebannya sbb :

a) Tension Load

Tension Load dari struktur atau equipment langsung disalurkan ke anchor
bolt, lalu tension load di anchor bolt tsb disalurkan ke concrete.

b) Shear Load

Tergantung dari Shear friction force = (Dead Load dr Struktur atau Equipment + Vertical Load Down/Up) x Friction coeff. Friction coeff base plate & concrete biasanya diambil = 0.4.

– Jk. Shear Friction >= Shear force yg terjadi : shear force tidak akan didistribusikan ke anchor bolt

– Jk. Shear Friction < Shear force yg terjadi : shear force terdistribusi ke anchor bolt

– Jk. shear force yg terjadi excessive (sizing bolt berlebihan) : provide
shear lug atau shear key

Kadang2 utk safety atau conservative approach (tergantung kesepakatan),
shear friction diabaikan (artinya 100% shear force terdistribusi ke bolts)
selama bolt sizingnya masih ok –> bolt size lebih besar
Atau ada juga yg mendesign excess shear force tidak terdistribusi ke bolt,
tp langsung ke shear lug –> bolt size lebih kecil
Perlu dicatat bahwa pemakaian shear lug/shear key akan menambah cost
berhubung pelaksanaan konstruksinya tidak mudah, shg selalu jd alternatif
terakhir.

Utk bolt ductile, berhubung biasanya tidak mungkin tercapai hanya dgn
mengandalkan egde distance & bolt spacing dan concrete saja, maka
reinforcement di-provide utk. memikul anchor bolt tension & shear load sbb :

a) Tension Force : ditransfer melalui Vertical Reinforcement

b) Shear Force : ditransfer melalui Shear Reinforcement (Ties)

Utk. perhitungan bolt ductile sbb :

a) Terhadap Tension
Vertical reinf. yg diperlukan (Ast) = Tu/0.9Fy (dalam radius Ld/3 dari
single anchor bolt)

Tu = Factored tensile load per bolt

Fy = minimum specified yield strength dr reinforcement

Utk. membatasi bolt embedment depth (makin dalam bolt tertanam, kadang akan
makin menambah tebal & kedalaman pondasi), lebih efektif mem-provide
reinforcement dgn diameter lebih kecil & jarak yg rapat, dibanding dgn
diameter besar & jarak renggang, misal 20-D16 lebih efektif drpd 16-D20.
Jika designnya excessive (mis. pondasi utk column equipment), biasanya
diberikan reinforcement tambahan atau ‘hairpin’ di sekitar anchor bolt.

b) Terhadap Shear

Shear reinf. yg diperlukan (Asv) = Vu/0.85Fyn

Vu = Factored shear load per boltM

n = jumlah shear leg dlm bidang shear failure

n=1 (minimum requirement) adalah double ties at top & 1 tie sejarak 75mm

(3′) dr double ties tsb tanpa intermediate ties.

n=2..dst adalah sama dgn n=1 tapi dgn intermediate ties (tergantung jumlah
leg)

Demikian semoga bermanfaat.

Tolong dikoreksi atau ditambahkan oleh rekan2 yg lain.

Tanggapan 3 – Errol H. Tendean

Tambahan sedikit (warna biru) terhadap penjelasan rekan Robert yg sangat detail dan bermanfaat.

________________________________

Referensi detail utk. Anchor Bolt Design :

1) *ASCE – Wind Loads and Anchor Bolt Design for Petrochemical Facilities* (
www.asce.org)

2) *PIP STE05121 – Anchor Bolt Design Guide* (Process Industry Practices,
www.pip.org) – tersedia juga spreadsheetnya

Ringkasannya sbb :

Anchor Bolt di-design terhadap maximum Tension & Shear force, dan harus
ditentukan apakah designnya *Ductile* atau *Non-Ductile* .

a) Ductile : Boltnya leleh lebih dulu sebelum terjadi crack pada concrete

b) Non Ductile : Concretenya crack lebih dulu sebelum boltnya leleh

ACI-318 merekomendasikan *Ductile design*.

Utk rekomendasi dimensi sbb :

– Embedment depth, Ld : 12 x bolt diameter

– Minimum edge distance :

a) Maksimum dari 4 x bolt diameter atau 115mm –> utk. ASTM A307 atau A36
bolt

b) Maksimum dari 6 x bolt diameter atau 115mm –> utk. high strength bolt

– Minimum bolt spacing : 8 x bolt diameter

Transfer bebannya sbb :

a) Tension Load

Tension Load dari struktur atau equipment langsung disalurkan ke anchor
bolt, lalu tension load di anchor bolt tsb disalurkan ke concrete.

b) Shear Load

Tergantung dari Shear friction force (mungkin ini maksudnya resisting friction force) = (Dead Load dr Struktur atau Equipment

+ Vertical Load Down/Up) x Friction coeff. Friction coeff base plate &
concrete biasanya diambil = 0.4. (agak conservative karena bisa pakai 0.55 – 0.7 berdasarkan PIP STE05121)

– Jk. Shear Friction (resisting friction force) >= Shear force yg terjadi : shear force tidak akan didistribusikan ke anchor bolt (karena shear force langsung ditransfer ke reinforcement dari concrete foundation tanpa melalui anchor bolts)

– Jk. Shear Friction (resisting friction force) < Shear force yg terjadi : shear force terdistribusi ke anchor bolt (karena loss of friction antara base plate dan concrete maka shear force ditranfer ke anchor bolts)

– Jk. shear force yg terjadi excessive (sizing bolt berlebihan) : provide
shear lug atau shear key

Kadang2 utk safety atau conservative approach (tergantung kesepakatan) ,
shear friction diabaikan (artinya 100% shear force terdistribusi ke bolts)
selama bolt sizingnya masih ok –> bolt size lebih besar
Atau ada juga yg mendesign excess shear force tidak terdistribusi ke bolt,
tp langsung ke shear lug –> bolt size lebih kecil
Perlu dicatat bahwa pemakaian shear lug/shear key akan menambah cost
berhubung pelaksanaan konstruksinya tidak mudah, shg selalu jd alternatif
terakhir.

Utk bolt ductile, berhubung biasanya tidak mungkin tercapai hanya dgn
mengandalkan egde distance & bolt spacing dan concrete saja, maka
reinforcement di-provide utk. memikul anchor bolt tension & shear load sbb :

a) Tension Force : ditransfer melalui Vertical Reinforcement

b) Shear Force : ditransfer melalui Shear Reinforcement (Ties)

Utk. perhitungan bolt ductile sbb :

a) Terhadap Tension

Vertical reinf. yg diperlukan (Ast) = Tu/0.9Fy (dalam radius Ld/3 dari
single anchor bolt)

Tu = Factored tensile load per bolt

Fy = minimum specified yield strength dr reinforcement

Utk. membatasi bolt embedment depth (makin dalam bolt tertanam, kadang akan
makin menambah tebal & kedalaman pondasi), lebih efektif mem-provide
reinforcement dgn diameter lebih kecil & jarak yg rapat, dibanding dgn
diameter besar & jarak renggang, misal 20-D16 lebih efektif drpd 16-D20.
Jika designnya excessive (mis. pondasi utk column equipment), biasanya
diberikan reinforcement tambahan atau ‘hairpin’ di sekitar anchor bolt.

b) Terhadap Shear

Shear reinf. yg diperlukan (Asv) = Vu/0.85Fyn

Vu = Factored shear load per bolt

n = jumlah shear leg dlm bidang shear failure

n=1 (minimum requirement) adalah double ties at top & 1 tie sejarak 75mm

(3′) dr double ties tsb tanpa intermediate ties.

n=2..dst adalah sama dgn n=1 tapi dgn intermediate ties (tergantung jumlah
leg)

Demikian semoga bermanfaat.