Uji Sambungan

PENGUJIAN BAHAN Uji Sambungan

KATA PENGANTAR

Baja merupakan salah satu bahan yang digunakan untuk struktur bangunan. Suatu

struktur Baja merupakan komponen-komponen individual yang dapat mendukung dan

menyalurkan beban-beban ke seluruh struktur dengan tepat berdasarkan konvigurasi

struktural serta beban-beban desain. Beban-beban yang akan ditanggung oleh struktur

atau elemen struktur tidak selalu dapat diramalkan dengan tepat sebelumnya. Bahkan

apabila beban-beban tersebut telah diketahui dengan baik pada salah satu lokasi sebuah

struktur tertentu, distribusi bebannya dari elemen yang satu ke elemen yang lain pada

keseluruhan struktur biasanya masih membutuhkan asumsi dan pendekatan. Kami

sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta

pengetahuan kita mengenai dasar-dasar dan pengertian dari uji sambungan dan contoh

pengujian bahan dengan melakukan uji sambungan. Kami juga menyadari sepenuhnya

bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab

itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah

kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa

saran yang membangun.

Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya.

Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang

yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata

yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi

perbaikan di masa depan.

Medan, 11 November 2015

Penyusun .

1


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I

PENDAHULUAN

1. LATAR BELAKANG

2. TUJUAN

3. BATASAN MASALAH

4. SISTEMATIKA PENULISAN

BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN

B. METODE PENGUJIAN SAMBUNGAN LAS

BAB III

KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

2


BAB I

PENDAHULUAN

I. LATAR BELAKANG

Dalam pembuatan suatu konstruksi diperlukan material dengan spesifikasi dan

sifat-sifat yang khusus pada setiap bagiannya. Sebagai contoh dalam pembuatan konstruksi

sebuah jembatan. Diperlukan material yang kuat untuk menerima beban diatasnya.

Material juga harus elastis agar pada saat terjadi pembebanan standar atau berlebih tidak

patah. Salah satu contoh material yang sekarang banyak digunakan pada konstruksi

bangunan atau umum adalah logam. Meskipun dalam proses pembuatannya telah

diprediksikan sifat mekanik dari logam tersebut, kita perlu benar-benar mengetahui nilai

mutlak dan akurat dari sifat mekanik logam tersebut. Oleh karena itu, sekarang ini banyak

dilakukan pengujian-pengujian terhadap sampel dari material. Pengujian ini dimaksudkan

agar kita dapat mengetahui besar sifat mekanik dari material, sehingga dapat dlihat

kelebihan dan kekurangannya.

Material yang mempunyai sifat mekanik lebih baik dapat memperbaiki sifat

mekanik dari material dengan sifat yang kurang baik dengan cara alloying. Hal ini

dilakukan sesuai kebutuhan konstruksi dan pesanan. Uji sambungan adalah suatu metode

yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu sambungan bahan/material dengan cara

memberikan beban gaya melalui beberapa jenis dan proses pengujian bahan. Hasil yang

didapatkan dari pengujian sambungan sangat penting untuk rekayasa teknik dan desain

produk karena menghasilkan data kekuatan pada sambungan material.Dalam hal ini

pengujian tidak merusakpun dapat dilakukan untuk mengetahui ketahanan dari suatu

sambungan bahan. Sifat mekanik yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari

sambungan logam tersebut.

3


Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan

suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan

elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik.

Uji impact adalah pengujian dengan menggunakan pembebanan yang cepat (rapid

loading). Pengujian impact merupakan pengujian yang mengukur ketahanan bahan

terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan pengujian impact dengan pengujian tarik

dan kekerasan, dimana pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan.

Uji lengkung (bending test) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk

menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk

mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik

di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada

beberapa factor yang harus diperhatikan, yaitu :

1. Kekuatan tarik (Tensile Strength)

2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C.

3. Tegangan luluh (yield).

Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan menjadi 2

yaitu transversal bending dan longitudinal bending.

II. BATASAN MASALAH

Batasan pada makalah ini adalah sampai pada penjelasan tentang apa itu Uji

Sambungan, diagram alir, dan alat-alat pada Uji Sambungan.

III. SISTEMATIKA PENULISAN

Sistematika penulisan pada makalah ini terbagi menjadi 3 bab, yaitu

PENDAHULUAN, PEMBAHASAN, dan PENUTUP. BAB I menjelaskan tentang Latar

Belakang,Tujuan, Batasan Masalah, dan Sistematika Penulisan. BAB II menjelaskan

tentang pembahasan Uji Sambungan, dan BAB III Penutup.

4


BAB II

PEMBAHASAN

A. PENGERTIAN

Uji sambungan adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu

sambungan bahan/material dengan cara memberikan beban gaya melalui beberapa jenis

dan proses pengujian bahan. Hasil yang didapatkan dari pengujian sambungan sangat

penting untuk rekayasa teknik dan desain produk karena menghasilkan data kekuatan

pada sambungan material. Pengujian sambungan material digunakan untuk mengukur

ketahanan suatu material terhadap gaya statis maupun dinamis yang dibebankan pada

benda dengan sambungan tertentu. Salah satu cara untuk mengetahui besaran sifat

mekanik dari sambungan logam adalah dengan uji tarik, uji bending, uji impak, dan

beberapa pengujian merusak lainnya. Dalam hal ini pengujian tidak merusakpun dapat

dilakukan untuk mengetahui ketahanan dari suatu sambungan bahan. Sifat mekanik

yang dapat diketahui adalah kekuatan dan elastisitas dari sambungan logam tersebut.

Beberapa metode pengujian bahan yang digunakan pada pengujian sambungan

adalah sebagai berikut :

1. Uji Tarik

Uji tarik banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar kekuatan

suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan. Nilai kekuatan dan

elastisitas dari material uji dapat dilihat dari kurva uji tarik.

2. Uji Impak

5


Uji impact adalah pengujian dengan menggunakan pembebanan yang cepat (rapid

loading). Pengujian impact merupakan pengujian yang mengukur ketahanan bahan

terhadap beban kejut. Inilah yang membedakan pengujian impact dengan pengujian

tarik dan kekerasan, dimana pembebanan dilakukan secara perlahan-lahan. Pengujian

impact juga merupakan suatu upaya untuk mensimulasikan kondisi operasi material

yang sering ditemui dalam peralatan transportasi atau konstruksi dimana beban tidak

selamanya terjadi secara perlahan-lahan melainkan datang secara tiba-tiba, contoh

deformasi pada bumper mobil pada saat terjadinya tumbukan kecelakaan.

3. Uji Bending

Uji lengkung (bending test) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk

menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk

mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las

baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi

mandrel ada beberapa factor yang harus diperhatikan, yaitu :

1. Kekuatan tarik (Tensile Strength)

2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan Mn dan C.

3. Tegangan luluh (yield).

Berdasarkan posisi pengambilan spesimen, uji bending dibedakan menjadi 2

yaitu transversal bending dan longitudinal bending.

B. METODE PENGUJIAN SAMBUNGAN LAS

Pengujian Sambungan yang akan dibahas adalah sambungan las yang diuji dengan

beberapa metode pengujian bahan yang bersifat merusak specimen. Berikut pembahasan

metode pengujian sambungan las.

PEMERIKSAAN DAN PENGUJIAN HASIL LAS

Hasil pengelasan pada umumnya sangat bergantung pada keterampilan juru las. Kerusakan hasil las baik di permukaan maupun di bagian dalam sulit dideteksi dengan

6


metode pengujian sederhana. Selain itu karena struktur yang dilas merupakan bagian integral dari seluruh badan material las maka retakan yang timbul akan menyebar luas dengan cepat bahkan mungkin bisa menyebabkan kecelakaan yang serius. Untuk mencegah kecelakaan tersebut pengujian dan pemeriksaan daerah-daerah las sangatlah penting.

Tujuan dilakukannya pengujian adalah untuk menentukan kualitas produk-produk atau spesimen-spesimen tertentu, sedangkan tujuan pemeriksaan adalah untuk menentukan apakah hasil pengujian itu relatif dapat diterima menurut standar-standar kualitas tertentu atau tidak dengan kata lain tujuan pengujian dan pemeriksaan adalah untuk menjamin kualitas dan memberikan kepercayaan terhadap konstruksi yang dilas.

Untuk program pengendalian prosedur pengelasan, pengujian dan pemeriksaan dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok sesuai dengan pengujian dan pemeriksaan dilakukan yaitu sebelum, selama atau setelah pengelasan.

Pengujian/pemeriksaan yang dilakukan sebelum pengelasan meliputi: pemeriksaan peralatan las, material pengelasan yang akan digunakan; pengujian verifikasi prosedur pengelasan yang harus sesuai dengan prosedur pengelasan yang memadai; dan pengujian kualifikasi juru las sesuai dengan ketrampilan juru las.

Pemeriksaan untuk verifikasi pemenuhan standar pengelasan meliputi pemeriksaan kemiringan baja yang dilas, dan pemeriksaan galur- galur las pada setiap sambungan.

Pengujian/pemeriksaan yang dilakukan selama proses pengelasan meliputi: pemeriksaan tingkat kekeringan dan kondisi penyimpanan elektrode pengelasan; pemeriksaan las ikat; pemeriksaan kondisi- kondisi pengelasan terpending (arus listrik, tegangan listrik, kecepatan proses pengelasan, urutan proses pengelasan, dsb.); pemeriksaan kondisi-kondisi sebelum dilakukan pemanasan; dan pemeriksaan status sumbing-belakang.

Pengujian/pemeriksaan yang dilakukan setelah proses pengelasan meliputi: pemeriksaan temperatur pemanasan dan tingkat pendinginan sesudah proses pemanasan dan pelurusan; pemeriksaan visual pada ketelitian ukuran; dan pemeriksaan pada bagian dalam dan permukaan hasil las yang rusak.

7


Klasifikasi Metode Pengujian Daerah Las

Seperti tampak pada Tabel 1, metode pengujian daerah las secara kasar dapat diklasifikasikan menjadi pengujian merusak / destruktif (DT) dan pengujian tidak merusak / non-destruktif (NDT). Dalam pengujian destruktif, sebuah spesimen atau batang uji dipotongkan dari daerah las atau sebuah model berukuran penuh dari daerah las yang diuji dilakukan perubahan bentuk dengan dirusak untuk menguji sifat-sifat mekanik dan penampilan daerah las tersebut. Dalam pengujian non-destruktif, hasil pengelasan diuji tanpa perusakan untuk mendeteksi kerusakan hasil las dan cacat dalam. Tabel 2 merangkum manfaat-manfaat pengujian destruktif dan non-destruktif.

Tabel 1 Klasifikasi metode pengujian daerah las

8


Tabel 2 Manfaat pengujian destruktif (DT) dan pengujian non-destruktif (NDT)

Metode pengujian

Manfaat 1. Kerusakan di bagian dalam dapat dideteksi dengan mudah.

2. Sifat-sifat mekanis dapat ditentukan secara akurat.

1. Pemeriksaan 100% bisa dilakukan.

2. Sampel pengujian dapat dipakai sebagai hasil pengelasan.

PENGUJIAN DENGAN CARA MERUSAK /DT

Pengujian mekanik

1. Uji tarik

Uji tarik dilaksanakan untuk menentukan kekuatan tarik, titik mulur (kekuatan lentur) las, pemanjangan dan pengurangan material las. Spesimen bentuk material tertentu dan ukuran tertentu seperti tampak pada Gb. V.1 dapat digunakan sebagai material tes. Spesimen tersebut ujung-ujungnya dipegang dengan jepitan alat penguji, dan ditarik dengan menggunakan beban tarik. Berat beban itu ditingkatkan sedikit demi sedikit sampai spesimen itu patah. Penguji secara otomatis menghasilkan diagram pemanjangan beban, yang menunjukkan hubungan antara beban tarik dengan pemanjangan spesimen. Gambar V.2 menunjukkan diagram pemanjangan beban pada baja lunak.

9


Spesimen uji tarik yang digunakan untuk sambungan las harus diambil dari hasil sambungan las yang dianggap dapat mewakili dari proses pengelasan. Untuk menentukan sifat-sifat mekanis dari daerah las, spesimen tersebut harus diambil dari porsi logam yang dilas.

Spesimen No. 1 dari porsi permukaan.

Gambar 1 Uji tarik pada sambungan las tumpul

(JIS Z 3121)

Dirumuskan sebagai berikut :

10


P = Beban maksimal (N) (g)

A = Irisan melintang awal spesimen (mm)

l = Panjang tera awal spesimen (mm)

l’ = Panjang tera bagian yang patah (mm)

A’ = Irisan melintang bagian spesimen yang patah

Dimana

2. Uji lengkung/bending

Uji lengkung dilaksanakan untuk memeriksa pipa saluran dan keutuhan mekanis dari material las. Seperti tampak pada Gb.3, ada dua jenis uji lengkung, yaitu: uji lengkung kendali dan uji lengkung gulungan. Pada tiap-tiap jenis uji lengkung itu, sebuah spesimen dalam bentuk dan ukuran tertentu dilengkungkan sampai radius bagian dalam tertentu dan sudut lengkung tertentu, kemudian diperiksa keretakan dan kerusakannya. Uji lengkung pada rigi-rigi las dilakukan untuk menentukan pipa saluran pada daerah pemanasan dan menilai keutuhan mekanis pada daerah pengelasan, dan seringkali digunakan sebagai bagian dari uji kualifikasi juru las. Tabel .3 menunjukkan jenis-jenis spesimen yang digunakan untuk uji lengkung dan arah percontohan dari tiap-tiap spesimen. Uji lengkung dapat digolongkan menjadi uji lengkung depan, uji lengkung bawah dan uji lengkung sisi sesuai dengan arah pemberian tekanan pada spesimen, seperti terlihat pada Gb. 4.

Tabel 3 Jenis – jenis spesimen dan arah percontohan

Jenis – jenis specimen

Arah percontohan Keterangan

Spesimen lengkung depanSpesimen lengkung bawah

Spesimen lengkung sisi

Arah membujur spesimen harus berada pada sudut kanan dan garis las

Spesimen lengkung sisi digunakan sebagai penggaris apabila plat atau pipa yang akan diuji ketebalannya 19 mm atau lebih

Spesimen lengkung bawah membujurSpesimen lengkung depan membujur

Arah membujur spesimen harus pararel dengan garis pengelasan

Spesimen – spesimen ini digunakan apabila logam dasar dan logam las dari plat yang akan diuji tingkat pemanjangan yang berbeda

11


(a) Lengkung depan (b) Lengkung bawah (c) Lengkung sisi

Gambar 4 Metode uji lengkung

3. Uji Hentakan/Impak

Jenis-jenis logam tertentu dapat menahan beban statis yang berat tetapi mudah patah walaupun berada di bawah tekanan beban dinamis yang ringan sekalipun. Uji hentakan dilaksanakan untuk menentukan kekuatan material las. Sebagai sebuah metode uji hentakan yang digunakan di dalam dunia industri, JIS menetapkan secara khusus uji hentakan charpy dan uji hentakan izod seperti terlihat pada Gb..5. Kedua-duanya menggunakan spesimen yang mempunyai derajat berbentuk V. Temperatur peralihan, yaitu hubungan antara temperatur uji

hentakan (katakanlah, 0oC, -20oC, -40oC, dan seterusnya) dengan tenaga yang diperlukan untuk menghasilkan patahan (tenaga yang terserap), diperoleh melalui uji hentakan. Ketika temperatur peralihan semakin rendah atau tenaga yang diserap semakin tinggi, maka material las akan menghasilkan kekerasan dengan derajat yang lebih tinggi dan ketahanan yang lebih tinggi untuk patahan yang rapuh.

Gambar 5. Metode dukungan spesimen dan arah hentakan pada uji hentakan

12


Gambar .6 Temperatur peralihandalam uji hentakan

charpy

Gambar .7 Spesiman rapuh uji hentakan charpy

13


4. Uji Kekerasan

Kekerasan material logam merupakan faktor penting dalam menentukan sifat-sifat mekanis dari material tersebut. Uji kekerasan, seperti halnya uji tarik, seringkali dilaksanakan. Pada sebagian besar dari bermacam-macam metode uji kekerasan seperti tampak pada Tabel. 4, spesimen bergantung pada tekanan dari unsur lain (intan atau bola baja), dan ukuran lekukan yng terbentuk di dalam spesimen diukur dan dikonversikan dengan menghitung kekerasannya. Karena daerah las dipanaskan dan didinginkan dengan cepat, maka daerah yang terkena panas akan menjadi keras dan rapuh. Kekerasan maksimal pada daerah las yang diukur dengan uji kekerasan digunakan sebagai dasar penentuan kondisi-kondisi sebelum dan sesudah pemanasan yang akan dilakukan untuk mencegah retakan hasil pengelasan. Gb.8 menunjukkan kekerasan maksimal pada daerah las yang telah dipanasi pada baja dengan kuat tarik tinggi yang diukur dengan uji Vickers. Retakan las dapat dicegah jika kondisi-kondisi pengelasan diatur sehingga nilai kekerasan maksimalnya tidak melebihi 350Hv.

Tabel .4 Berbagai metode uji kekerasan

Penggolongan

Lambang JenisMaterial dan bentuk alat

pelekuk atau palu

Uji Brinell(JIS Z 2213)

HB

Pelekukan

Bola baja yang dikeraskan

Uji Rockwell HR

Bola baja yang dikeraskan

Skala B HRB

Skala C(JIS X 2245)

HRC Mata intan

Uji Vickers(JIS Z 2244)

HV Mata intan

Uji Shore(JIS Z 2246)

HSJenis hentakan

Palu dengan intan di ujungnya

14


Gambar .8 Metode pengukuran kekerasan maksimal dan distribusi kekerasan

4. Uji struktur

Uji struktur mempelajari struktur material logam. Untuk keperluan pengujian, material logam dipotong-potong, kemudian potongan- potongan diletakkan di bawah dan dikikis dengan material alat penggores yang sesuai. Uji struktur ini dilaksanakan secara makroskopik atau mikroskopik.

Dalam uji makroskopik, permukaan spesimen diperiksa dengan mata telanjang atau melalui loupe untuk mengetahui status penetrasi, jangkauan yang terkena panas, dan kerusakannya.

15


Dalam pemeriksaan mikroskopik, permukaan spesimen diperiksa melalui mikroskop metalurgi untuk mengetahui jenis struktur dan rasio komponen-komponennya, untuk menentukan sifat-sifat materialnya.

Untuk baja, zat nital (asam nitrat 1-5cc plus alkohol 100cc) atau pikral (asam pikrat 4g plus alkohol 100cc) digunakan sebagai zat penggores (lihat Tabel .5).

Tabel .5 Contoh material alat penggores

Besi, baja, besi tuang

Nital (Alkohol nitrat)

Asam nitrat ................ 1-5 cc

Alkohol...................... 100 cc

Pikral (Alkohol pikrat)

Asam pikrat .................... 4 g

Alkohol...................... 100 cc

Aluminium, aluminium campuran

Larutan encer hidrogen florida

Larutan encer sodium hidroksida

Hidrogen florida ......... 0,5 cc

Air .............................. 9,5 cc

Sodium hidroksida.......... 1 g

Air ............................... 90 cc

Tembaga, tembaga campuran

Larutan amonium sulfat

Amonium persulfat ....... 10 g

Air ............................... 90 cc

0.17%C x 100 0.32%C x 100 0.40%C x 100 1.53%C x 100

C. PENGUJIAN SAMBUNGAN BAUT BAHAN

16


1. Profil Baja Double Canal ‘UNP’

Profil Baja yang digunakan adalah Profil Baja Double Canal ‘UNP’. Profil Baja

Double Canal ‘UNP’ sangatlah mudah didapatkan dan relatif murah harganya

dibandingkan dengan bahan bangunan lain. Selain itu proses pengerjaannya dapat

dilakukan dengan mudah. Profil Baja Double Canal ‘UNP’ yang digunakan

sebagai benda uji penelitian ini Profil Kanal U (UNP 5) dengan BJ 41. Dengan panjang

profil1500mm, dan ukuran profil h = 50mm, tw = 3mm, tf = 4mm, b =76mm.

2. Plat

Jenis plat yang digunakan adalah plat baja dengan mutu BJ41 , dengan panjang

170mm, tebal 6mm dan lebar 76mm, sehingga profil baja dapat tersambung dan

terikat kuat satu dengan yang lainya, sehingga mampu menahan gaya tekan.

3. Penyambung

Bahan penyambung yang digunakan baut dengan ukuran Ø ½ in dengan

mutu baja A 325.

Langkah Penyambungan:

Benda uji yang telah dibuat sesuai dengan ukuran panjang dan besar yang telah

direncanakan, kemudian bagian sayap sambungan profil baja diberi plat sambung

dengan panjang 170mm, tebal 6mm dan lebar 76mm . Permukaan profil baja yang

akan disambung dengan baut ukuran Ø ½ in diberi plat baja . Baja yang telah

disambung harus rapat dan lurus agar pembebanan dapat merata dan tidak

mengalami kerusakan.

4. Peralatan Penelitian

17


Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yaitu uji mekanika dengan

menggunakan alat: Loading Frame, Hidraulic Jack,Tranducer, Dial Gauge, dan

Universal Testing Machine (UTM)

Adapun peralatan penelitian adalah sebagai berikut:

oPeralatan Pembuatan Benda Uji

a. Mesin gergaji (bar bending), digunakan untuk memotong bahan baku sesuai

dengan ukuran yang direncanakan.

b. Meteran, digunakan untuk mengukur panjang, lebar dan tinggi bahan baku.

c. Alat-alat kelengkapan untuk pembuatan sambungan kolom adalah:

siku-siku besi,

penggaris,

spidol

gerinda,

bor mesin, dan

las untuk menyambung profil.

oPeralatan Pengujian untuk Kolom Sambungan

a. Loading Frame dan Hydraulic Jack

Loading frame digunakan untuk menguji kuat tekan benda uji. Alat ini berupa

portal segi empat yang terbuat dari baja dengan balok portal, dapat diatur

ketinggiannya dan berdiri di atas lantai. Loading Frame terdapat tempat

kedudukan pengujian sambungan kolom dengan tumpuan bebas-bebas. Hydraulik

jack merupakan alat yang memberikan beban pada benda uji Kapasitas

maksimal hidraulic jack adalah 50 ton. Loading frame dan hydraulic jack

dapat dilihat pada Gambar 9.

18


Gambar 9. Loading Frame dan Hydraulic Jack

b. Hydraulic Pump

Hydraulic Pump digunakan untuk memberikan pembebanan secara bertahap

pada hydraulic jack saat pengujian benda uji. Sistem kerja alat ini adalah dengan

cara memompa untuk memberikan tekan pada hydraulic jack. Hydraulic pump dapat

dilihat pada Gambar 10.

19


Gambar 10. Hydraulic Pump

c. Load cell

Load cell digunakan untuk mengetahui interval penambahan beban yang

diberikan pada benda uji. Alat ini dihubungkan dengan Transducer untuk membaca

penambahan beban yang terjadi. Kapasitas alat ini adalah 50 ton. Load cell dapat

dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. Load cell

d. Transducer

Transducer digunakan untuk membaca secara digital data interval

penambahan beban yang diterima load cell. Untuk mendapatkan data penambahan

beban secara digital alat ini dihubungkan dengan load cell. Besarnya interval

penambahan beban dapat diatur sesuai kebutuhan. Transducer dapat dilihat

pada Gambar 12.

20


Gambar 12. Transducer

e. Dial Gauge

Dial Gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur besarnya lendutan

yang terjadi. Alat ini memiliki kapasitas maksimal 20 mm dengan ketelitian 0,01 mm.

Dial gauge dapat dilihat pada Gambar 13.

Gambar 13. Dial Gauge

f. Univesal Testing Machine (UTM)

21


Universal Testing Machine (UTM) digunakan untuk menguji kuat tarik, kuat tekan

dan kuat geser benda uji. Alat ini menggunakan sistim hidrolis untuk memberikan gaya

pada benda uji. Pada penelitian ini Universal Testing. Machine (UTM) digunakan

untuk menguji kuat tarik profil baja. Universal Testing Machine (UTM) dapat dilihat

pada Gambar 14.

Gambar 14. Universal Testing Machine (UTM

5. Benda Uji

5.1. Benda Uji Pendahuluan

Ukuran dan bentuk benda uji untuk pengujian uji pendahuluan ini adalah uji tarik profil

baja canal ‘UNP’. Pengujian dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali, seperti terlihat

dalam Tabel 6.

Tabel 6. Benda Uji Pendahuluan.

Benda UjiP

anjang

Leba

r

Luas

mm2

S1

20.5

3 61.5

S2

20.8

3 62.4

S3

20.4

3 61.2

22


5.2. Benda Uji Kolom Profil Baja Double Canal ‘UNP’

Benda uji yang digunakan berupa kolom profil baja dengan jumlah 6 buah,

dengan klasifikasi benda uji sebagai berikut:

a. 3 buah untuk profil kolom baja utuh tanpa sambungan.

b. 3 buah untuk profil kolom baja yaitu dengan memasang baut pada

sayap sisi samping kiri dan kanan batang baja.

Penamaan-penamaan dan kode kolom dan jumlah benda uji kuat tekan dapat

dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Jumlah benda uji kolom

Jenis Kolom Kode

Benda Uji

Dimensi

Cm

Jumlah

Benda Uji

Kolom tanpa sambungan KTS

50mmx76mm

3

Kolom Dengan Sambungan

baut Pada Sayap

SK

50mmx76mm

3

Keterangan :

KTS : Kolom utuh tanpa sambungan

SK : Kolom dengan Sambungan baut pada sayap

23


Gambar 15. Sketsa dimensi benda uji pengujian kuat Tekan

24


a. Sebelum diuji b. Setelah diuji

Gambar 16 Benda uji pengujian kuat tarik

Gambar 17 Pengujian Kuat Tarik

Berikut adalah urutan bagan kerangka pikir tahapan metodologi penelitian

Mulai dari :

1. Persiapan bahan dan peralatan penelitian:

- Profil baja Canal ’UNP 5’

- loading frame dan hidraulic jack

- hidraulic pump

- dial gauge

25


- load cell

- transducer

2. Pemilihan Profil:

- batang lurus, tidak cacat fisik

- ukuran Profil h = 50mm,tw = 3mm, tf = 4mm

- Pemilihan plat penyambung

- Pemilihan baut

3. Uji Pendahuluan meliputi uji kuat tarik untuk mengetahui mutu profil baja

4. Tahap analisis perhitungan :

- Cek kelangsingan penampang

- Perhitungan tebal plat

- Menghitung tahanan tekan nominal profil

- Menghitung tahanan geser dan tahanan tumpu baut

- Menentukan jarak antar baut

5. Pembuatan sambungan kolom baja menggunakan sambungan baut pada sayap dengan alat sambung baut baja A325 dan plat baja dengan jumlah alat sambung 3 buah

6. Pengujian kuat tekan benda uji elemen batang tekan dengan pembebanan bertahap

7. Analisis data hasil penelitian

8. Pembahasan

9. Selesai

26


1 Perhitungan Data Pengujian

Data hasil pengujian benda uji yang dilakukan di laboratorium,

kemudian dianalisis dengan ketentuan yang disyaratkan dalam SNI Baja 03-

1729-2002 tentang Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan

Gedung. Sehingga didapat hasil perhitungan sebagai berikut:

a. Hasil perhitungan data pengujian kuat tarik profil baja uji

pendahuluan. b. Hasil perhitungan analisis jumlah baut.

c. Hasil perhitungan inersia plat.

d. Data Pembacaan Beban dan Lendutan Arah X

TanpaSambungan. e. Data Pembacaan Beban dan Lendutan

Arah X Tanpa Sambungan. f. Data Pembacaan Beban dan

Lendutan Arah X Sambungan Sayap g. Data Pembacaan Beban

dan Lendutan Arah Y Sambungan Sayap

1.1 Analisis Tampang Profil

Dari hasil dari laboratorium diperoleh data pengujian kuat tarik baja

sebagai berikut:

Tabel 8 Hasil Pengujian Kuat Tarik Baja

Benda

Uji

Panjang Lebar Luas Gaya saat leleh Gaya saat putus

Teg.

Leleh

Mpa

Teg.

Tarik

Mpakgf N kgf N

S1 20.5 3 61.5 2765 27650 3120 31200 449.59 507.32

S2 20.8 3 62.4 2760 27600 3110 31100 442.31 498.40

S3 20.4 3 61.2 2780 27800 3120 31200 454.25 509.80

Rata - rata 448.72 505.17

27


Grafik-Grafik Hasil Pengujian

Gambar 19. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan pada Kolom tanpa Sambungan 1 arah X

Gambar 20. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan pada Kolom Tanpa

Sambungan 2 arah X.

28


Gambar 21. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan pada Kolom TanpaSambungan 3 arah X

Gambar 22. Grafik Hubungan Beban dan Lendutan pada Kolom Tanpa

Sambungan X

29


BAB III

KESIMPULAN

1. Karakteristik sifat mekanik prfil baja canal UNP adalah sebagai berikut:

a. Dari hasil pengujian diperoleh tegangan leleh Fy = 448,72 Mpa dan

tegangan tarik Fu = 505,17 Mpa, sehingga termasuk profil baja dengan

mutu BJ 41 dimana tegangan leleh Fy min = 250 Mpa dan tegangan tarik Fu

min = 410 Mpa

b. Nilai kuat tekan kolom profil tanpa sambungan variasi 1 , 2, dan 3 secara

berturut-turut adalah 19000 kg, 19500 kg, 17250 kg.sehingga didapatkan

nilai kuat tekan rata-rata sebesar 18583,33 kg, sedangkan dari hasil

analisis yang dilakukan pada profil canal UNP5 tanpa sambungan

mempunyai nilai P = 12686,99 kg. Sehingga mengalami kenaikan sebesar

31,73%.

c. Nilai kuat tekan kolom profil dengan sambungan variasi 1 , 2, dan 3 secara

berturut-turut adalah 10750 kg, 5500 kg, 8000 kg.sehingga didapatkan

nilai kuat tekan rata-rata sebesar 8083,33 kg, sedangkan Dari hasil analisis

yang dilakukan pada profil canal UNP5 dengan sambungan mempunyai

nilai P = 12541,25 kg. Sehingga mengalami penurunan kekuatan

sebesar35,55%.

d. Jika dibandingkan kekuatannya, maka profil utuh memiliki kuat tekan

paling tinggi dibanding dengan profil yang telah disambung dengan baut,

dari perhitungan analisis didapat Panalisis > Plab, hal ini terjadi karena

pengaruh pemotongan, pemberian lubang yang akan mengurangi luas

penampang profil, proses pemasangan dan pengencangan baut, sehingga

akan mempengaruhi kekuatan sambungan. Kerusakan yang terjadi pada

saat pengujian adalah pada bagian plat penyambung.

30


DAFTAR PUSTAKA

ASTM Standard, Sec. 3, Vol. 03.01, E647-00, pp.615-657, Bar Harbor Drive, Weat Conshohocken.ASTM.,2003, Metal Test Methods and Analitycal Prosedures ,Annual Book of

Callister,W.D.,2007,“ Material Science and Engineering an Introduction7ed”, Wiley

Barnhouse, E.J and Lippold,J.C., 2002, Microstructure Property Relationship in Dissimilar Welds Between Duplex Stainless Steel and Carbon Steel, Supplement to The Welding Journal.

Liu, S., 1992, Metallography of HSLA Steel Weldments Engineering Materials, volume 69 dan 70, pp 2-20.

Dupont,J.N.Banovic,S.W. and Marder,A.R.,2003, Microstructural Evolution and Weldability of Dissemilar Welds between a Super Austeniti 3 c Stainless Steel and Nickel- Based Alloy s,Departement of Materials Science and Enggineering, Lehigh University,Bethlehem, Palestina.

Jones, D.A., 1991, “Principle and Prevention of Corrosion”, Mc. Millan PublishingCompany, New York

31

Uji Sambungan

Documents