Praktikum Mekanika Struktur 2011
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Umum
Baja merupakan material yang sangat penting, maka perlu dilakukan pengujian sehingga diketahui sifat-sifatnya dan dapat dipergunakan sesuai kemampuan baja tersebut. Suatu konstruksi dikatakan baik apabila tidak mengalami deformasi jika menerima suatu beban. Deformasi pada suatu konstruksi terjadi karena pembebanan yang melampaui batas maksimum yang diizinkan.
1.2 Bentuk dan Ukuran Spesimen Uji tarikSpesimen yang digunakan pada uji tarik ini mempunyai bentuk standard. Penampangnya berbentuk lingkaran dengan bagian tengah lebih kecil daipada kedua ujungnya. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan tegangan aksial yang seragam pada pusat benda uji, selain itu juga mengurangi tegangan yang diukur sehingga menghindari patahan-patahan di bagian lain yang tidak diinginkan.
AoDo
Lo
Gambar : Torsion Specimen Steel ( Model Uji Spesimen Uji Tarik )
1.3 Hubungan Tegangan Regangan
Hubungan besarnya tegangan dengan regangan dapat dirumuskan dengan :
E = Dimana : = Regangan ( Strain )= Tegangan ( Stress )E= Modulus ElastisitasDalam pengujian tarik benda uji akan mengalami perlakuan tertentu yang berkaitan dengan tegangan yang mempengaruhi , sehingga terjadi tegangan secara matematis tegangan tarik dapat ditulis :St = Dimana : = Tegangan tarik= Beban TarikA= Luas Penampang
1.4 Pengaruh Karbon Terhadap kekuatan Tarik
Baja adalah paduan besi dengan unsure karbon tanpa atau dengan yang lainya. Dengan karbon tidak lebih dari 2 % untuk baja dengan karbon 1 % cenderung kekuatan tariknya meningkat, sedangkan bila kandungan karbonya diatas 1 % cenderung kekuatan tariknya menurun.
1.5 Pengaruh Heat Treatment pada kekuatan tarikDengan perlakuan panas pada baja , kekuatan tariknya dapat ditingkatkan. Tapi, perlakuan panas tidak boleh terus menerus karena setelah mencapai tempratur tertentu kekuatan baja akan menurun kembali. Pada Umumnya baja mengalami proses heat treatment dengan cara hardening , karena setelah itu akan dilakukan proses tempering dengan tujuan mengurangi tegangan dalam.BAB IIPENGUJIAN TARIK2.1 Tujuan PengujianPengujian tarik terhadap suatu benda uji akan menghasilkan suatu diagram tarik, yaitu diagram beban tarik terhadap perubahan panjang . Diagram tersebut kemudian dirubah menjadi diagram tegangan regangan.
2.2 Dasar TeoriInformasi tentang beberapa sifat mekanik dari sifat material akan diperoleh dari pengujian tarik antara lain : Kekuatan ( Strength ): Kekuatan tarik ( tensile strength ) , batas luluh ( yield point ) Keuletan ( Ductility ): Perpanjangan ( elonggation ) , reduksi penampang Modulus elastisitasDalam pengujian tarik ini akan dapat pula diamati beberapa fenomena yang terjadi antara lain : Elastisitas Fenomena luluh Plastisitas Ketidakstabilan Bidang patah2.3 Langkah Pengujian Bentuk batang uji dibuat menurut standard Ukur kekerasan dari specimen tarik sebelum dilakukan pengujian Ukur uji diameter specimen ( tebal , lebar untuk specimen bentuk plat ) Perkiraan bebean tertinggi yang dapat diberikan sebagai tahanan atau reaksi dari bahan terhadap beban luar ( berikan factor keamanan , ditentukan oleh asisten ) Siapkan mesin tarik yang akan digunakan Catat skala beban pada mesin tarik Catat kecepatan grafik dan kecepatan penarikan Jalankan mesin tarik dan catat diameter specimen setiap penambahan beban Setelah terjadi pengecilan setempat , catat diameter terkecil specimen pada setiap pengurangan beban Setelah percobaan, ukur diameter pada bagian yang putus dan ukur panjang benda uji setelah putus Ukur kekerasan pada bagian yang mengalami pengecilan diameter seragam.
2.4 Jenis-jenis PatahanJenis patahan dapat dibedakan menjadi patah getas dan patah liat.1. Patah Getas: jenis patahan berbentuk rata dan mengkilap.1. Patah Liat: jenis patahan ini terbentuk akibat terjadinya patahan plastis yang tinggal sehingga patahan menjadi berserat dan gelap.
2.5 Alat dan BahanBahan: Alumunium.Alat: - mesin tarik. - stop watch. - mistar. - jangka sorong.
Gbr. 6.2 Mesin Uji TarikJihan Testing Mechinery Factory2.6 Langkah-langkah Pengujian- Spesimen diukur lebih dahulu dimensinya sebelum diuji.- Spesimen diberi tanda di beberapa tempat sepankang benda uji untuk mengetahui terjadinya perpanjangan di tempat tersebut.-Persiapan mesin uji tarik.-Pengamatan dan pencatatan.-Hasil patahan digambar.-Keseluruhan hasil dimasukkan ke dalam kolom data.
2.7 Data PengujianData awal: D = 8,80 mm L0= 48,15 mm A0= /4 . D2= 3,14/4 . (8,8)2
Tabel 6.1 Contoh Tabel Data Pengujian TarikNoDi(m)Li(mm)Ai(mm)Pi(mm2) = Pi / A0(N)e = L/L0(N/mm2) = Pi/Ai(N/mm2) = Ln A0/A(%)
1
2
3
4
5
6
7
I= Daerah ElastisII = Daerah Plastis ( merupakan ukuran untuk Daya Kerja Batang )III = Daerah penguatanEPEPBP Kg / cmIIIIIIVBPerpanjangan ( % )Batang penguluran atasTitik Lumer maxc putusc
Dimana :
Epsilon (regangan)
VB
Titik Lumer atas
Titik Lumer bawahVo
Teg. Max bajatsb akan mulai patahB
V0Besarnya Teg.Pada titik profilP
Gambar : Grafik kenaikan panjang
2.8 AnalisaPada kenyataannya, spesimen tidak patah persis ditengah-tengah melainkan agak kebagian samping, hal ini disebabkan:1. Terjadinya tekanan yang lebih besar pada lekukan pada saat pengerjaan sehingga pada bagian tersebut mudah mengalami patah.1. Saat dilakukan percobaan, specimen dalam posisi berdiri, sehingga gaya berat spesimen cenderung lebih kebawah.Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan material adalah:- Besarnya tegangan maksimum dan tegangan luluh.- Kadar karbon.- Proses heat treatment.
BAB IIIDATA HASIL PENGUJIAN TARIK
3.1 Baja Tulangan Polos ( BJTP )
Data Pengujian :
BahanSpecimen Plain Bar
Jenis mesin tarikJihan testing machinery factorymm
Panjang uji awalLo52mm
Diameter awalDo9mm
Tebal awalto11mm
3.2 Baja Tulangan Deform ( BJTD )
Data Pengujian :
BahanSpecimen Deform Bar
Jenis mesin tarikJihan testing machinery factory
Panjang uji awalLo52mm
Diameter awalDo9mm
Tebal awalto14mm ( Luar )
12mm( Dalam )
(14 + 12) / 2 = 13mm
Praktikum Mekanika Struktur 20111
