BAB III fix.doc

  • Published on
    13-Jan-2016

  • View
    14

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

konstruksi baja

Transcript

<p>BAB IV</p> <p>BAB III</p> <p>PEMBAHASAN</p> <p>3.1. Tahap-Tahap Dalam Uji Tarik Baja</p> <p>Tahap-tahap dalam Uji Tarik Baja adalah sebagai berikut:</p> <p>1) buatlah benda uji untuk setiap contoh dengan bentuk dan dimensi yang sesuai dengan ketentuan;</p> <p>2) setiap contoh dibuat 2 (dua) benda uji untuk pengujian ganda;</p> <p>3) setiap benda uji dilengkapi dengan nomort benda uji, nomor contoh serta dimensinya;</p> <p>4) pasang benda uji dengan cara menjepit bagian h dari benda uji padat alat penjepit mesin tarik; sumbu alat penjepit harus berimpit dengan sumbu benda uji.</p> <p>5) Tarik benda uji dengan penambahan beban sebesar 10 MPa/detik sampai benda uji itu putus; catat dan amatilah;</p> <p>6) Besarnya perpanjangan yang terjadi sertiap penambahan yang terjadi beban 10 MPa; Jika benda uji merupakn baja lunak, maka harus dicatat besarnya gaya tarik pada batas ulur, Py; Gaya tarik maksimum, Pmaks</p> <p>7) buatlah grafik antara gaya tarik yang bekerja dengan perpanjangan;</p> <p>(1) untuk baja lunak lihat Gambar 3.1. </p> <p>Buat garis DE//AB untuk menentukan besarnya perpanjangan e =AE. </p> <p>Garis AFG = batas ulur.</p> <p>Gambar 3.1. Grafik Gaya Tarik Perpanjangan Untuk Baja Lunak(2) untuk baja keras, lihat gambar 3-2; </p> <p>Tentukan bagian garis lurus AC, kemudian tarik garis DE//AC. </p> <p>AE = nilai pepanjangan, mm </p> <p>Hitung nilai perpanjangan putus </p> <p>tentukan titk F sejauh; </p> <p>Tarik garis FB//DE, sehingga besarnya Py bias diketahui.</p> <p>Gambar 3.2. Grafik Gaya Tarik Perpanjangan Untuk Baja KerasUkur diameter bagian benda uji yang putus (Du) dan panjang setelah putus (lu), lihat Gambar 3.3.</p> <p>Gambar 3.3. Penampang Bagian Yang Putus3.2. Sistem PengujianSistim pengujian menurut SNI-07-2529-1991 adalah; </p> <p>1. pengujian kuat tarik baja beton untuk setiap contoh dilakukan secara ganda (duplo) demikian untuk setiap contoh harus disiapkan 2 (dua) buah benda uji; </p> <p>2. penaatan data pengujian harus menggunakan formulir laboratorium yang berisi: </p> <p>(1) identitas benda uji dan contoh; </p> <p>(2) teknisi penguji; </p> <p>(3) tanggal pengujian; </p> <p>(4) penanggung jaeab pengujian; </p> <p>(5) pencatatan pengujian; </p> <p>(6) nama laboratorium dan instansi penguji. </p> <p>3. hasil pengujian harus ditanda tangani oleh penaggung jawab.3.3. Laporan Uji Kuat Tarik BajaLaporan uji kuat tarik baja beton perlu mencantumkan data sebagai berikut: 1. identitas contoh : </p> <p>(1) nomor contoh; </p> <p>(2) jenis contoh ; </p> <p>(3) asal pabrik dan proyek yang akan menggunakan. </p> <p>2. laboratorium/ instansi yang melakukan pengujian: </p> <p>(1) nama teknisi yang melakukan pengujian; </p> <p>(2) nama jabatan yang bertanggung jawab terhadap hasil pengujian. </p> <p>3. hasil pengujian; </p> <p>4. rekomendasi dan saran-saran.</p> <p>Gambar 3.4. Laporan Uji Tarik Baja</p> <p>3.4. Hukum HookeSecara grafis modulus elastisitas bahan E adalah tg (, sehingga Hukum Hooke untuk beban uniaksial:E = atau ( = E(Berhubung regangan tidak berdimensi maka satuan modulus elastisitas sama saja dengan satuan tegangan. Hukum Hooke hanya berlaku sampai batas proporsional bahan dengan kata lain hukum Hooke hanya berlaku pada saat bahan dalam kondisi elastis.</p> <p>Disamping terjadinya deformasi dalam arah gaya yang bekerja, ternyata terjadi pula deformasi pada arah tegak lurus gaya yang bekerja, yaitu perpanjangan dan perpendekan dalam arah lateral (melintang). Apabila sebatang baja ditarik maka dalam arah aksial maka akan terjadi perpanjangan dalam arah aksial, dan perpendekan dalam arah lateral. Demikian pula sebaliknya apabila sebatang baja ditekan dalam arah aksial maka akan terjadi perpendekan dalam arah aksial, dan perpanjangan dalam arah lateral. Hal ini disebabkan oleh efek Poisson ( (nu), tanda negatip artinya perpendekan dan sebaliknya perpanjangan untuk tanda positip.( = </p> <p>Pada keadaan ekstrem harga ( ada yang serendah 0,1 (pada beberapa jenis beton) dan ada pula yang tinggi sebesar 0,5 (pada karet)</p> <p>Sebuah balok yang sisinya a, b, dan c diberi tegangan tarik aksial pada masing-masing sisinya. Tegangan normal yang terjadi dinyatakan oleh (x, (y, dan (z seperti terlihat pada Gambar 3.5.</p> <p> Z </p> <p> (z (x</p> <p> Y (y (y </p> <p> X (x (z Gambar 3.5. Tegangan Normal Triaksial</p> <p>Tegangan dalam arah x sebesar (x mengakibatkan regangan positip arah x sebesar</p> <p>.</p> <p>Tegangan dalam arah y sebesar (y mengakibatkan regangan negatip arah x, sebesar</p> <p>( lateral = - ( ( aksial sehingga:</p> <p>Tegangan dalam arah z sebesar (z mengakibatkan regangan negatip arah x, sebesar</p> <p>Sehingga regangan total arah x sebesar </p> <p>Regangan-regangan dalam arah y dan arah z dapat pula diperoleh dengan jalan yang sama, sehingga regangan-regangan dalam ketiga arah:</p> <p>3.5. Contoh Perhitungan Tegangan TarikContoh 1 100 kN</p> <p> 300 mm</p> <p> 100 kN </p> <p>Penyelesaian</p> <p>Regangan lateral/lintang = </p> <p>Regangan aksial = </p> <p>Poisson Rasio, </p> <p> MPa</p> <p> EMBED Equation.3 Modulus Elastisitas, E = MPaContoh 2</p> <p> Py</p> <p> tebal pelat 10 mm</p> <p> Px Px 100 mm</p> <p> Py</p> <p> 200 mm</p> <p>Pelat baja seperti tergambar memikul beban biaksial Px = 100 kN, dan Py = 300 kN, beban bekerja secara merata pada penampang. E baja = 200 GPa, ( = 0,25</p> <p>a. Hitunglah perubahan tebal pelat baja</p> <p>b. Hitung perubahan volume pelat bajaPenyelesaian:</p> <p>a. Perubahan tebal pelat:</p> <p> MPa</p> <p> MPa</p> <p> mm</p> <p>Maka pelat baja berkurang tebalnya sebesar 0,003125 mm</p> <p>b. Perubahan volume pelat:</p> <p>Perubahan volume persatuan volume = ((x + (y + (z)</p> <p>= 0,0003125 + 0,000625 0,0003125 = 0,000625</p> <p>Perubahan volume = 0,000625.100.200.10 = 125 mm3</p> <p>Volume pelat bertambah sebesar 125 mm33.6. Desain Terhadap Beban FatikPada umumnya fatik bukanlah masalah yang dijumpai pada bangunan gedung karena beban pada struktur tidak menimbulkan variasi tegangan yang terlalu besar. Walaupun demikian fatik tetap dapat dijumpai pada bangunan, yaitu dalam hal adanya keran (crane) atau vibrasi mesin. Jika batang baja mendapat beban fatik, maka retak akan terjadi dan menyebar sehingga menyebabkan keruntuhan fatik. Retak ini cenderung terjadi pada tempat dimana terjadi konsentrasi tegangan, misalnya pada bagian lubang, sisi penampang yang tidak sempurna, atau pengelasan yang tidak baik. Fatik juga lebih banyak terjadi pada batang tarik. Meskipun telah banyak uji fatik dilakukan tetapi pemahaman perilaku fatik bagi perancang teknik masih belum ada. Akibatnya, desain baja terhadap fatik hampir seluruhnya didasarkan pada hasil uji. Satu metoda untuk uji fatik adalah metoda beban aksial, dimana batang mendapat tegangan aksial bolak-balik dan hasilnya dinyatakan dalam kurva S-N. Dalam kurva ini, tegangan maksimum (S) dinyatakan dalam sumbu vertikal dan jumlah pembebanan berulang yang diperlukan untuk terjadi keruntuhan (N) dalam sumbu horisontal, seperti diberikan dalam Gambar 3.6. Tentu saja nilai ini akan berlainan tergantung mutu baja dan temperatur. Untuk mendapatkan kurva ini, benda uji dites pada tingkat tegangan yang berbeda dan beban tersebut diberikan berulang sampai terjadi keruntuhan. Dalam Gambar 3.6. terlihat bahwa fatik life suatu batang bertambah jika tegangan maksimum berkurang. Kemudian, pada nilai tegangan rendah, umur fatik (fatigue life) semakin besar. Ada suatu tegangan dimana umur fatik adalah tak terhingga. Tegangan ini disebut batas daya tahan (endurance). Nilai ini sangat penting untuk suatu material yang mendapat beban berulang jutaan kali, misalnya untuk mesin yang berrotasi. SNI 03-1729-02 tidak membahas tentang beban perancangan terhadap beban fatik, tetapi peraturan AISC-LRFD Appendix K memberikan metoda perancangan sederhana yang memperhitungkan beban berulang. Dengan metoda ini, jumlah tegangan berulang, rentang tegangan yang diharapkan (yaitu perbedaan antara tegangan maksimum dan minimum), tipe dan lokasi batang diperhitungan dalam perancangan. Dengan informasi ini, rentang tegangan ijin maksimum dapat dicari untuk beban kerja atau beban layan. Tegangan maksimum dalam suatu batang yang dihitung berdasarkan LRFD tidak boleh lebih besar dari tegangan nominal dalam batang tersebut, dan rentang tegangan maksimumnya tidak boleh lebih dari rentang tegangan ijin dalam Appendix K.</p> <p>Gambar 3.6. Tipikal Kurva S-NJika diperkirakan akan terjadi kurang dari 20.000 kali beban berulang pada suatu batang, maka fatik tidak perlu ditinjau. Jika beban berulang lebih dari 20.000 kali, rentang tegangan ijin ditentukan dengan cara berikut.</p> <p>1. Kondisi pembebanan dihitung dari Tabel A-K3.1 Appendix K peraturan LRFD. Misalnya jika diperkirakan jumlah siklus beban kurang dari 100.000 (kurang lebih 10 kali beban berulang selama 25 tahun) dan tidak lebih dari 500.000 kali beban berulang, maka harus digunakan kondisi beban no. 2 dari tabel tersebut.</p> <p>2. Tipe dan lokasi keruntuhan batang atau detail lainnya ditentukan dari Gambar A-K3.1 Appendix K. Jika suatu batang tarik terdiri dari siku ganda yang dilas fillet pada pelat, maka kasus ini dihitung seperti diilustrasikan dalam Contoh 17 (Las fillet akan dibahas dalam Bab 14. Dalam jenis las ini, batang dibuat overlap dan dilas).</p> <p>3. Dari Tabel A-K3.2 tegangan dikelompokkan ke dalam A, B, B, C, D, E, atau F. Misalnya, sambungan tarik dengan las fillet dalam Contoh 17, dikelompokkan sebagai E.</p> <p>4. Akhirnya dari Tabel A-K3.3 Appendix K, dengan rentang tegangan ijin kelompok E dan kondisi beban no. 2 didapat Fsr</p> <p>Contoh 4.6 memperlihatkan desain dua siku tarik yang mendapat beban berulang dengan menggunakan Appendix K peraturan AISC LRFD. = 13 ksi (89,63 MPa).3.7. Contoh Perhitungan Beban FatikContoh 1Suatu elemen baja 18 ft (5,5 m) terdiri dari siku ganda sama kaki dengan las fillet pada sambungan. Gaya tarik akibat beban mati layan adalah 30 k (133,45 kN). Juga diperkirakan akan terjadi beban berulang akibat beban hidup 250.000 kali dan variasi tekan 12 k (53,38 kN) sampai dengan tarik 65 k (289,13 kN). Tentukan dimensi siku dengan baja A36 dan peraturan LRFD. Solusi: Berdasarkan Appendix K dan peraturan LRFD didapat nilai berikut. Tabel A-K3.1 kondisi beban no. 2 Gambar A-K3.1 diberikan dalam Contoh 17Tabel A-K3.2 Kategori tegangan: E Tabel A-K3.3 Rentang tegangan ijin Fsr = 13 ksi (89,63 MPa) Rentang beban terfaktor Pu Tarik maksimum Nu = (1,2)(30) + (1,6)(65) = 140 k (622,8 kN)Tekan Nu = (1,4)(30) = 42 k (186,8 kN) Nu = (1,2)(30) + (1,6)(-12) = +16,8 k (74,7 kN) Jadi, masih dalam kondisi tarik.Menentukan dimensi profil: </p> <p>Batang aluminium diameter 50 mm diberi gaya tarik sebesar 100 kN. Batang tersebut mengalami pertambahan panjang 0,219 mm untuk panjang ukur 300 mm, diameter batang berkurang sebesar 0,01215 mm</p> <p>Hitung tetapan ( dan E</p> <p>_1220986605.unknown</p> <p>_1221114208.unknown</p> <p>_1221115309.unknown</p> <p>_1329162641.unknown</p> <p>_1329162682.unknown</p> <p>_1221115603.unknown</p> <p>_1221115831.unknown</p> <p>_1221115362.unknown</p> <p>_1221114708.unknown</p> <p>_1221114788.unknown</p> <p>_1221114289.unknown</p> <p>_1221029937.unknown</p> <p>_1221113662.unknown</p> <p>_1221113799.unknown</p> <p>_1221113370.unknown</p> <p>_1221029647.unknown</p> <p>_1221029809.unknown</p> <p>_1221029257.unknown</p> <p>_1221029521.unknown</p> <p>_1220985461.unknown</p> <p>_1220985841.unknown</p> <p>_1220986449.unknown</p> <p>_1220985617.unknown</p> <p>_1220941036.unknown</p> <p>_1220983887.unknown</p> <p>_1220934927.unknown</p>