Baut struktur bajaberbeda secara signifikan dari baut mekanis biasa dalam bentuk sambungan,-mekanisme penahan gaya, dan proses konstruksi. Menurut tingkat tegangan, kondisi pelayanan, dan persyaratan desain, sambungan dalam rekayasa struktur baja dibagi menjadi dua kategori: sambungan baut biasa dan sambungan baut berkekuatan{2}}tinggi. Setiap jenis sambungan sangat bervariasi dalam persyaratan presisi, standar diameter lubang, prinsip penahan gaya, dan skenario yang berlaku.
1. Sambungan Baut Biasa
Baut biasa diklasifikasikan menjadi tiga tingkat presisi A, B, dan C berdasarkan akurasi produksi. Grade A dan B merupakan baut halus, sedangkan Grade C merupakan baut kasar. Kecuali ditentukan lain, baut kasar Kelas C diadopsi secara default untuk sambungan konvensional pada struktur baja bangunan. Dari segi bentuk dan strukturnya, baut biasa antara lain baut kepala segi enam, baut-ujung ganda, baut kepala countersunk dan jenis lainnya.
Baut kasar Kelas C memiliki akurasi pemesinan yang rendah dan jarak bebas dinding yang besar. Mereka terutama digunakan untuk pra-perakitan bengkel struktur baja, pra-pengencangan komponen paku keling, pemosisian dan pemasangan sementara sebelum pemasangan formal-baut berkekuatan tinggi, dan fiksasi sementara sebelum pengelasan titik. Bila digunakan sebagai baut tetap, baut tersebut harus dikencangkan sepenuhnya setelah penyelarasan komponen, dengan dilengkapi alat anti-pelonggaran yang andal untuk mencegah kendor dan mengimbangi selama konstruksi.
1.1 Baut Halus (Kelas A/B)
Baut halusmemiliki akurasi pemesinan yang tinggi, toleransi sekrup kecil, dan jarak perakitan minimal, menghasilkan kesesuaian yang rapat antara batang sekrup dan lubang baut. Mereka memiliki persyaratan yang ketat untuk presisi pembuatan lubang dan akurasi pemesinan batang sekrup dan harus dipasang dengan ketukan lembut dan bukan dengan ketukan keras selama pemasangan. Baut yang disempurnakan cocok untuk sambungan struktural presisi yang memerlukan pembongkaran dan perakitan sering atau tidak mampu memukau. Mereka sebagian besar diterapkan dalam perakitan peralatan mekanis dan jarang digunakan dalam membangun struktur baja.
2. Sambungan Baut-Berkekuatan Tinggi
Menurut mode desain mekanis,-baut berkekuatan tinggi untuk struktur baja dibagi menjadi-tipe gesekan dan-tipe bantalan. Kedua jenis ini identik dalam material, spesifikasi dan sifat mekanik, hanya berbeda dalam kriteria pengendalian slip desain dan mekanisme penilaian kegagalan. Dilihat dari bentuk strukturnya, baut ini diklasifikasikan menjadi baut-kekuatan tinggi segi enam besar dan baut-kekuatan tinggi tipe torshear.
2.1 Sambungan Baut Kekuatan Gesekan-Tipe Tinggi-
Baut gesekan-tipe-kekuatan tinggi memadatkan pelat penghubung melalui gaya pra-ketegangan baut dan mentransfer beban eksternal melalui gesekan statis yang dihasilkan pada permukaan kontak pelat baja. Tidak ada slip yang diperbolehkan pada sambungan sambungan, dan baut tidak menahan gaya geser. Setiap slip pada permukaan pelat dianggap sebagai kegagalan sambungan. Untuk meningkatkan koefisien gesekan, permukaan kontak komponen baja dapat diperlakukan dengan peledakan pasir dan peledakan untuk membentuk permukaan berkarat yang seragam, yang meningkatkan ketahanan slip dan mengoptimalkan susunan baut. Diameter lubang rakitan baut berkekuatan gesekan-tipe tinggi-adalah 1,5 mm hingga 2,0 mm lebih besar dari diameter baut nominal.
2.2 Bantalan-Tipe Tinggi-Sambungan Baut Kekuatan
Baut-jenis-kekuatan tinggi mentransfer beban dengan mengandalkan gesekan permukaan pelat dalam kondisi kerja normal. Ketika beban melebihi daya dukung gesekan, slip kecil sambungan diperbolehkan, dan tegangan ditanggung bersama dan ditransfer oleh ketahanan geser batang baut dan tekanan bantalan dinding lubang pelat. Mode kegagalannya konsisten dengan baut biasa, yaitu kegagalan geser baut atau kegagalan penghancuran bantalan pelat baja. Diameter lubang rakitan baut berkekuatan-tipe tinggi-adalah 1,0 mm hingga 1,5 mm lebih besar dari diameter baut nominal. Mesin bor CNC dan jig bor diprioritaskan untuk pengeboran lubang yang presisi guna memastikan keakuratan posisi lubang.
Perbedaan inti antara kedua jenis baut-berkekuatan tinggi: Baut-jenis gesekan mengadopsi kriteria desain anti-selip dengan margin keamanan dan stabilitas yang lebih tinggi, cocok untuk struktur yang mengalami beban getaran, beban dinamis, dan kondisi bantalan-beban besar; baut jenis-bantalan memungkinkan selip terbatas dan memiliki daya dukung lebih tinggi, berlaku untuk struktur beban statis.
2.3 Rakitan Baut Berkekuatan Tinggi-Segi Enam Besar
Rakitan baut berkekuatan tinggi-heksagon besar yang lengkap terdiri dari satu baut-berkekuatan tinggi, satu mur, dan dua ring.
Sebelum konstruksi formal, baut kasar digunakan untuk pemasangan sementara dan penyelarasan komponen secara presisi. Setelah kalibrasi, baut kasar pada kelompok baut diganti dengan-baut berkekuatan tinggi secara berurutan dari tengah ke kedua sisi, dilanjutkan dengan pengencangan awal, pengencangan berulang, dan pengencangan akhir. Satu mesin cuci harus dipasang pada setiap sisi batang baut selama perakitan.
Standar torsi konstruksi: Torsi pengencangan awal adalah 50% dari torsi pengencangan akhir; torsi pengencangan berulang sama dengan torsi pengencangan akhir, yang menghilangkan celah rakitan dan menyeragamkan gaya pra-ketegangan baut. Rumus perhitungan torsi pengencangan akhir: Tc=K×Pc×d. Dimana: Tc=torsi pengencangan akhir (N·m); K=koefisien torsi; Pc=gaya pra-tarik konstruksi (kN); d=diameter baut nominal (mm). Kunci torsi harus dikalibrasi sebelum digunakan untuk menjamin keakuratan konstruksi.
2.4 Rakitan Baut Berkekuatan Tinggi-Tipe Torshear
Tipe torshear lengkapbaut-kekuatan tinggirakitan terdiri dari satu baut torshear, satu mur, dan satu ring, dengan hanya satu ring yang dipasang di sisi mur, bukan ring{0}}dua sisi.
Rumus perhitungan torsi pengencangan awal: Tc=0.065×Pc×d. Dimana: Tc=torsi pengencangan awal (N·m); Pc=gaya pra-tarik konstruksi (kN); d=diameter baut nominal (mm). Kunci pas torshear khusus digunakan untuk pengencangan akhir, yang diselesaikan setelah ekor bunga plum di ujung baut dilepas. Baut torshear memiliki kemampuan kontrol kualitas konstruksi yang tinggi, dengan pengawasan kualitas yang difokuskan pada keseluruhan-inspeksi proses dan kontrol proses.
