24_MechanicalProperty

1

1

2. PEMAHAMAN BAJA SEBAGAI BAHAN STRUKTURAL

Karakteristik Mekanis Baja

2.4

2

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaUji Tarik

2

3


4


3

5


Prosentase dari pertambahan panjang terhadap panjang mula spesimen

LL∆

P → Tegangan Tarik (σ) yang bertambah besar sesuai besar pada P

= Regangan (ε)Besar ε bergantung pada besar σ. Regangan ε berubah-ubah menurut perubahan σ.

6


Uji Tarik pada Spesimen A

Diagram Hasil Uji Tarik Spesimen A

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

- 0.00500 0.01000 0.01500

Regangan

Tega

ngan

(kg/

cm2 )

Diagram Tegangan-Regangan menyatakan:

Pada spesimen A, tiap penambahan tegangan 1000 kg/cm2 → spesimen meregang 0,0025

25000.00610

20010.00488

16200.00395

15820.00386

10000.00244

8750.00213

8720.00213

2550.00062

1250.00030

Tegangan (kg/cm2)Regangan

Spesimen A

4

7


Uji Tarik pada Spesimen B


Pada spesimen B, tiap penambahan tegangan 1000 kg/cm2 → spesimen meregang 0,005 = 2 x 0,0025

25000.01190

20010.00953

16200.00771

15820.00753

10000.00476

8750.00417

8720.00415

2550.00121

1250.00060


Spesimen B

Diagram Hasil Uji Tarik Spesimen B

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

- 0.00500 0.01000 0.01500

Regangan

Tega

ngan

(kg/

cm2 )

Diagram spesimen B lebih LANDAI dari diagram Spesimen A

Spesimen B Lebih ELASTIS daripada spesimen A

8


Uji Tarik pada Spesimen C


Pada spesimen C, tiap penambahan tegangan 1000 kg/cm2 → spesimen meregang 0,01 = 4 x 0,0025

Diagram spesimen B lebih LANDAI dari diagram Spesimen A dan B

Spesimen C Lebih ELASTIS daripada spesimen B

25000.02500

20010.02001

16200.01620

15820.01582

10000.01000

8750.00875

8720.00872

2550.00255

1250.00125


Diagram Hasil Uji Tarik Spesimen C

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

- 0.00500 0.01000 0.01500

Regangan

Tega

ngan

(kg/

cm2 )

5

9


Uji Tarik pada Spesimen C

KEMIRINGAN Diagram TEGANGAN-REGANGAN menyatakan seberapa ELASTIS suatu bahan

25000.02500

20010.02001

16200.01620

15820.01582

10000.01000

8750.00875

8720.00872

2550.00255

1250.00125


Diagram Hasil Uji Tarik Spesimen C

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

- 0.00500 0.01000 0.01500

Regangan

Tega

ngan

(kg/

cm2 )

KEMIRINGAN Diagram TEGANGAN – REGANGAN suatu bahan adalah MODULUS ELASTISITAS bahan tersebut.

10


Uji Tarik pada Spesimen D

Spsimen D → LIQUID

Diagram Hasil Uji Tarik Spesimen D

0

500

1000

1500

2000

2500

- 0.00500 0.01000 0.01500

Regangan

Tega

ngan

(kg/

cm2 )

→ Zat Cair

6

11

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaUji Tarik Baja Struktur Hasil uji tarik pada spesimen baja mutu

tertentu:

2.10E+0623560.00112

2.10E+0620010.00095

2.10E+0615990.00076

2.10E+0615820.00075

2.10E+0610000.00048

2.10E+068750.00042

2.10E+068720.00042

2.10E+062550.00012

2.10E+061250.00006

Elastic Modulus (kg/cm2)


Steel, specimen no. 1

12

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaDiagram Tegangan-Regangan; Linear Part

Modulus Elastisitas baja struktur dapat ditentukan dengan mengukur KEMIRINGAN garis diagram tegangan reganganbaja, misalnya seperti pada gambar ini.

Hasil Uji Tarik Baja Struktur, Spesimen-1

0

500

1000

1500

2000

2500

- 0.00050 0.00100 0.00150

Regangan

Tega

ngan

(kg/

cm2 )

Modulus Elastisitas Baja (Es) = 2.1 x 106 kg/cm2

Modulus Elastisitas

εσ

=E

Modulus Elastisitas adalah besaran yang menyatakan seberapa elastis suatu bahan.

7

13

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaDiagram Tegangan-Regangan; Total

Stress-Strain Diagram of Steel, Specimen no. 1

010002000300040005000600070008000

- 0.00100 0.00200 0.00300 0.00400

Strain

Stre

ss in

kg/

cm2

14

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaDiagram Tegangan-Regangan; Total


010002000300040005000600070008000

- 0.00100 0.00200 0.00300 0.00400

Strain

Stre

ss in

kg/

cm2

Tegangan Leleh

σy = 2400 kg/cm2

Tegangan Kerja2/_16006.0 cmkgy == σσ

Strain Hardening

Es = 2.1 x 106 kg/cm2

Tegangan Putus

σfr = 3700 kg/cm2

8

15

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaKarakteristik:

TEGANGAN LELEH (Yield Stress) dab REGANGAN LELEH (Yield Strain)Suatu spesimen baja yang diberikan tegangan yang meningkat progresif akan beruban sifat dari solid (padat) menjadi luquid (leleh). Tegangan yang padanya spesimen baja mulai meleleh, adalah TEGANGAN LELEH (σy) dan regangan yang bersesuaian dengan tegangan itu adalah REGANGAN LELEH (εy)

Karena menandai berubahnya perilaku baja dari padat ke liquid maka Tegangan Leleh menandakan MUTU atau Kekuatan Baja. Misalnya: yang dimaksud dengan baja berspesifikasi mutu fy = 240 MPa adalah baja bertegangan leleh 2400 kg/cm2.

Diagram berikut ini adalah diagram tegangan regangan spesimen baja yang bermutu lebih tinggi dari spesimen baja yang diagram tegangan-regangannya ditunjukkan sebelumnya. Perhatikan spesimen ini adalah fy = 280 MPa!

Baja dengan mutu lebih tinggi mempunyai tegangan leleh yang lebih tinggi daripada baja bermutu lebih rendah.

16


0.001000.002000.003000.004000.005000.006000.007000.008000.00

-0.00100 0.00200 0.00300 0.00400 0.00500

Strain

Stre

ss in

kg/

cm2

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaUji Tarik Baja Struktur; Total

Tegangan Leleh

σy = 2800 kg/cm2

Tegangan Kerja2/_18486.0 cmkgy == σσ

Strain Hardening

Es = 2.1 x 106 kg/cm2

Tegangan Putus

σfr = 4400 kg/cm2

9

17

Karakteristik Mekanis BajaKarakteristik Mekanis BajaKarakteristik:

Jika pasca leleh, kepada spesimen baja diberikan tegangan yang meningkat progresif maka pada regangan tertentu spesimen tersebut akan putus. Gambar di bawah menunjukkan progres suatu spesimen baja uji tarik sejak awal sampai menjelang putus.

TEGANGAN KERJA ( ) atau disebut juga tegangan dasar (σd) adalah taraf tegangan maksimum akibat beban tetap yang diijinkan terjadi pada suatu elemen baja pada struktur baja yang memikul beban. Biasanya tegangan kerja adalah 66% tegangan leleh.

σ

Taraf tegangan ketika spesimen baja putus adalah TEGANGAN PUTUS, atau disebut juta TEGANGAN FRAKTUR atau Tegangan Hancur (σfr)

Pada tata cara lama, mutu baja ditandai dengan tegangan putusnya. Misalnya: baja yang diagram tegangan-regangannya ditunjukkan pada hal. 14 dinamai Bj. 37, berdasarkan tegangan putusnya yang adalah 3700 kg/cm2. Kadang masih ditandai dalam istilah bahasa Belanda St. 37 (St dari ‘Staal’, Belanda: Baja). Tata cara ini dianut PPBBI ’84 dan masih dipakai di dunia praktisi konstruksi baja hingga saat ini.

18

Acknowledgement

All photos herein were taken from the Yahoo Image Search. The author wish to thanks every contributor to the Yahoo Image Search whose photos or objects are printed and used in this presentation.

24_MechanicalProperty

Documents

Transcript of 24_MechanicalProperty