mekanika struktur
Post on 18-Jul-2015
662 Views
Preview:
TRANSCRIPT
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 1/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
i
LEMBAR PERSETUJUAN
LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA STRUKTUR
Yang bertanda tangan dibawah ini, Dosen Pembimbing tugas LAPORAN
PRAKTIKUM MEKANIKA STRUKTUR, menerima dan menyetujui tugas
besar disusunoleh:
1. BARBARA CARMELINDA 1021003
2. FELICIANO ALMEIDA B. X 1021082
3. AGUSTINHO DA COSTA M. 1021027
4. NATALISIO DA COSTA 1021052
5. AGUSTINHO ARANDA 1021060
Telah menyelesaikan LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA STRUKTUR.
Setelah diperiksa, maka laporan ini dapat diterima dan disetujui dengan
NILAI :……………………………
Malang …..….April 2012
Mengetahui Disetujui
Kepala lab. Bahan konstruksi Dosen Pembimbing
Ir. Bambang Wedyantadji, MT Ir. Bambang Wedyantadji,MT
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 2/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadiran tuhan yang maha Esa terselesainya laporan Tugas
praktikum mekanika struktur ini dengan baik
Terwujudnya laporan pratikum mekanika struktur ini tidak lepas dari
perang serata dan bantuan dari beberapa pihak. Untuk itu saya mengucapkan
terimakasih kepada:
1. Ir. Adrianus Agus Santoso selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan
Perencanaan.
2. Ir. Hirijanto, MT selaku Jurusan Teknik Sipil S-1.
3. Lila Ayu Ratna Winanda, ST. MT selaku Sekretaris Jurusan Teknik
Sipil S-1.
4. Ir. Bambang Wedyantadji, MT selaku Kepala Lab. Bahan konstruksi
sekaligus dosen pembimbing kami.
5. Kedua orang tua yang telah mendukung materi maupun moral.
6. Spesial kepada kedua asisten lab mekanika struktur dan masih banyak
lagi tidak dapat disebut satu persatu yang telah membantu dalam
menyelesaikan laporan ini.
Akhirnya kami berharap semoga laporan - laporan ini dapat bermanfaat serta
menambah pengetahuan bagi para pembaca. Tak lupa pula, penyusun memohon
maaf apabila ada kekurangan dalam penyusunan laporan ini. Karena itu kritik dan
saran yang membangun sangat kami harapkan guna penyempurnaan dalammengerjakan laporan-laporan selanjutnya.
Malang,……….April 2012
Penyusun
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 3/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
iii
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN..................................................................................... i
KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii
BAB I ...................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
BAB II ................................................................................................................... 17
PENGUJIAN TARIK ........................................................................................... 17
BAB III ................................................................................................................. 30
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 30
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 4/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Umum
Baja dalam ilmu konstruksi merupakan material yang sangat sering digunakan,
terutama dalam pembuatan struktur beton bertulang. Baja memiliki kemampuan
yang baik dalam menahan gaya tarik, sedangkan beton memiliki kemampuan yang
baik terhadap gaya tekan, sehingga baja digunakan sebagai tulangan dalam beton
bertulang agar menghasilkan suatu struktur yang memiliki kemampuan dalam
menahan gaya tekan dan gaya tarik. Banyak banhan di pakai dalam membuat
suatu struktur sehingga perlu di katahua sebagai mana kuatnya bahan baja.
Namum dalam mementkan bentuk dan ukuran-ukuran bagian suatu
konstruksibaja, maka kita harus mengitu ketentuan-ketentuan yang berlaku
ditempat itu atau ketentuan lain, yang diberiakan oleh yang memberi tugas atau
perinta antara lian, magenai pekerjaan bahan, beban yang di ambil tegangan-
tegangan yang di perolehkan,dan bentuk konstruksi yang di rencanakan. Sebab
mutu bahan yang diperguanakansangat berpengaruh sekali terhadap dimana
didiriak serta kegunaan dari konstriksi tersebut.
Oleh karena itu, perlu dilakukan pengujian tarik terhadap material baja
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.
Praktikum Mekanika Struktur ini atau pengujian kuat tarik baja yang dilakukan
guna menunjang teori yang telah diberikan pada matakuliah statika dan mekanika
bahan. Dengan melaksanakan praktikum ini, diharapkan praktikum dapat
mengenal dan dapat menggunakan alat pengujian tarik, mengetahui parameter-
parameter pengujian dan menyadari pentingnya pengujian suatu material yang
dikaitkan dalam penggunaannya di lapangan.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 5/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
2
1.2 BAHAN ATAU MATERIAL BAJA
Bahan/material baja yang banyak digunakan dalam proyek-proyek pembangunan
konstruksi gedung maupun sarana penunjang transportasi seperti jembatan dan
lain-lain merupakan bahan/material yang memiliki sifat diantaranya proses
pembuatan dan pelaksanaannya yang relatif lebih cepat. Namun selain memiliki
keuntungan tersebut material ini memiliki kekurangan yakni diantaranya
mudahnya material ini mengalami karat jika tidak cepat ditanggulangi secara dini,
yang akan berakibat fatal pada saat pengerjaannya.
Penggunaan material baja ini di Amerika Serikat pada mulanya adalah sebagai
konstruksi utama Jembatan Eads di St. Louis, Missouri, yang dimulai
pembangunannya pada tahun 1868 dan selesai pada tahun 1874. Kemudian pada
tahun 1884 diikuti dengan pembangunan gedung bertingkat sepuluh berstruktur
baja (nantinya menjadi 12 tingkat), yaitu Home Insurance Company Building di
Chicago. Seabad setelah ditemukannya, bahan baja telah banyak dikembangkan,
baik dalam sifat materialnya maupun dalam metode dan jenis penggunaannya.
Beberapa struktur baja yang dapat dicatat disini antara lain adalah jembatan
gantung Humber Estuary di Inggris, yang bentang utamanya sampai 4626 ft;
menara radio di Polandia dengan tinggi 2120 ft; dan Sears Tower di Chicago
setinggi 109 tingkat (1454 ft).
1.3 SIFAT SIFAT BAHAN/MATERIAL BAJA
Seperti yang telah disinggung pada awal pembahasannya, bahwa salah
satu sifat dari bahan/material baja yakni mudahnya material ini menjadi karat jika
dalam proses konstruksi tidak dilakukan perawatan secara khusus terhadap
material ini. Pengaruh buruknya cuaca dalam proses konstruksi merupakan salahsatu penyebab yang dapat mempengaruhi material ini menjadi karat.
Seseorang akan mengetahui sifat mekanik pada material baja apabila dilakukan
percobaan uji tarik pada material tersebut. Uji ini melibatkan pembebanan tarik
sampel baja dan bersamaan dengan itu dilakukan pengukuran beban dan
perpanjangan sehingga akan diperoleh tegangan dan renggangan, yang dihitung
dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Tegangan ( fy ) = P/A
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 6/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
3
Regangan ( ε ) = ∆ Lo/Lo
dimana :
f y = tegangan tarik yang dihitung (ksi)
P = beban tarik yang diberikan (kips)
A = luas penampang melintang spesimen tarik (in.2
); harga ini
diasumsikanb selama uji dilakukan; pengurangan luas penampang
diabaikan
ε = regangan (in./in.)
Δlo perpanjangan atau perubahan panjang antara dua titik acuan pada s
pesimen tarik (in.)
Lo = panjang semula di antara dua titik acuan (dapat berupa tanda
berlubang) pada spesimen tarik sebelum dibebani (in.)
Pada gambar 1.1 diatas diperlihatkan diagram tegangan-regangan khas untuk baja
struktural yang umum digunakan. Akibat dibebani, sampel yang diuji tarik ini
pada awalnya menunjukkan hubungan linear antara tegangan dan regangan. Titik
dimana hubungan tegangan-regangan menjadi tidak linear disebut limit
proporsional. Hal ini ditunjukkan dalam gambar 1.2. berikut, dimana bagian kiri
dari gambar 1.1. diperlihatkan dengan skala besar. Baja tersebut tetap elastis
(artinya, apabila beban dihilangkan akan kembali ke panjangnya semula) asalkan
Gambar 1.1. Kurva tegangan f 1 terhadap renggangan ε
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 7/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
4
tegangannya tidak melampaui harga sedikit di atas limit proporsional yang disebut
limit elastis.
Dengan menambah bebannya, akan tercapai suatu titik pada saat regangan
sangat bertambah pada harga tegangan yang konstan. Tegangan pada saat hal ini
terjadi disebut tegangan leleh, f y. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. f y,
bahwa adalah besarnya tegangan untuk daerah horizontal kurva tegangan-
regangan. Bagian kurva mulai dari titik awal sampai limit proporsional disebut
dengan selang elastis. Pada desain demikian, hanya bagian kiri dari kurva yang
diperlukan oleh seorang perancang. Sekalipun demikian, perancang harus
menyadari bahwa masih ada selang tengangan-regangan yang dapat dialami oleh
baja sebelum benar-benar mengalami kegagalan tarik.
Pada gambar 1.2. terlihat bahwa apabila telah melampaui limit proporsionalnya,baja tersebut akan masuk ke dalam selang plastis dan regangannya akan konstan
pada tegangan sebesar F y. Pada saat baja ini terus meregang, lama-kelamaan akan
dicapai titik dimana kapasitas pikul bebannya bertambah. Fenomena
bertambahnya kekuatan ini disebut strain hardening.
Sekalipun desain elastis hingga saat ini masih merupakan cara yang banyak
digunakan, ada metode desain lain yang memperbolehkan sebagian dari
Gambar 1.2 Kurva tegangan f y terhadap renggangan ε dalam skala yang lebih besar
Batas porposional
Selang elastis
Selang plastisstrain hardening
Regangan (in)
T e g a n g a n K S I
0.01 0.02
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 8/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
5
penampang elemen struktur mengalami tegangan F y dan regangannya ada di
dalam selang plastis. Hal ini disebut dengan desain plastis Salah satu sifat
bahan/material baja yang lain yakni daktilitas, yakni kemampuan material baja
mengalami deformasi sebelum mengalami keruntuhan/ collapse. Dari tinjauan
desain struktural, material baja yang menunjukkan perilaku daktil sangat
diinginkan karena daerah plastisnya memberikan arti sebagai ukuran cadangan
kekuatan. Defleksi ini dengan jelas dapat terlihat dengan mata, dan jauh lebih
besar dibandingkan defleksi yang digunakan dalam desain sehingga dapat dipakai
sebagai peringatan akan adanya kegagalan.
1.4 pengaerjaad dingin dan penguatan regangan
Setaelah regangan leleh εy = f / E, pada leleh pertama terlapaui, dan uji dibebas
bebankan, pembebanan kembali akan memberikan hubungan tegangan-regangan
yang berbedadari hubungan semula.dalam gambar 1.3 pembebasbebanan terjadi
dari lintasan A ke B, Timbul regangan permanen OB. Kapasitas daklisitas
berkurang dari regangan OF ke BE. Pembebanan kembali dimulai dari titik B
hingga mencapai daerah penguatan regangan (titik C). Dibebas-beankan keimbali
sampai ke titik D.
(Tegangan Putus)
Pengutan ReganganDaerah Plastis
HubungaTeganganReganganelastis-plastis
Tegangan Tarik
Peninkatanteganganlelehakibatpenguatanregangan
Regangan
Kemiringanelaastis
T e g a n g a n
Daerah Plastis
Regangan permanen
O
A
B D
C E
F
Gambar 1.3 Efek penguatan Regangan
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 9/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
6
Bila material yang mengalami pembebanan hingga mencapai daerah penguataan
regangan dan kemudian beban dilepaskan beberapa saat , maka mat, maka
material itu akan menampakkan sifat yang berbedah. Hubungan tegangan-
regangan tidak lagi melalui lintasan D,C, E dalam gambar 1.3. namun tidak leleh
baja akan meninkat.fenomena ini disebut strain aging. Baja mengalami strain
aging akan mengalami kenaikan tegangan leleh, tegangan tarik dan tegangan
putusnya, daerah plastis dengan tegangan konstan juga mengalami kenaikan,
namun daktilitas materieal ini mengalami penurunan.
Beban malai diberiakan kembali dari titik D, panjang lingtasan DC lebih panjang
dari lintasan BA yang mengindikasikan pula terjadi kenaikan titik leleh, peristiwa
ini sebut efek penguatan regangan. Proses pembebanan diluar daerah elastis yang
berakibat perubahan daktilitas bahan, dan dilakukan pada temperatur rung dikenal
dengan istilah pengerjaan dingin(cold form)
Berdasarkan tinggi tegangan leleh, ASTM membagi baja dalam empat kelompok
sebagai berikut:
a. Carbon steels (baja karbon) dengan tegangan leleh 210 — 280 Mpa.
b. High-strength low-alloy steels (baja paduan rendah berkekuatantinggi)
dengan tegangan leleh 280 – 490 Mpa.
Regangan
T e g a n
g a n peninkatan
tegangan
leleh akibatpeguatan
regangan
D
CE
peninkatantegangan
akibatstrain aging
Daktilitas setelah
penguatanregangan danstrain aging
Gambar 1.4 efek strain aging
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 10/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
7
c. Heat treated carbon and high-strength low alloy steels (baja paduan
rendah dengan perlakuan karbon panas) mempunyai tegangan leleh322 –
700 Mpa.
d. Heat-treated constructional alloy steels (baja struktural paduan rendah
denganperlakuan panas) dengan tegangan leleh 630 – 700 Mpa.
Seperti halnya dengan ASTM, SNI-2002 membedakan baja strukturalal
berdasarkan kekuatannya menjadi beberapa jenis yaitu Bj 34, Bj 37, Bj 41, Bj 50,
dan Bj 55. Perencanaan struktur baja di Indonesia dilakukan secara kuat batas
dengan factor aman berdasarkan Load Resistance Factored Design (LRFD).
Adapun sifat mekanis berbagai jenis baja struktural
dapat dilihat pada Tabel 1.1.Sifat-sifat mekanis baja.
Jenis Baja Tegangan putus
minimum, fu (MPa)
Tegangan leleh
minimum, f y (MPa)
Peregangan
minimum (%)
BJ 34 340 210 22
BJ 37 370 240 20
BJ 41 410 250 18
BJ 50 500 290 16
BJ 55 550 410 33
Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan
ditetapkan sebagai berikut:
Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa
Modulus geser : G = 80.000 MPa
Gambar 1.3. Penentuan tegangan leleh
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 11/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
8
Nisbah poisson : μ = 0,3
Koefisien pemuaian : α = 12 x 10-6 /C
0
1.5 Pengaruh Keretakan Getas
Setelah temperatur diturunkan dengan tiba-tiba, maka peningkatan akan
terjadi pada tegangan leleh, kuat tarik, modulus elestisitas, dan tegangan lelah.
Sebaliknya keuletan baja yang diukur dari penyempitan tampang ataupun dari
pertambahan panjang, turun akibat penurunan temperatur. Lebih lanjut pada suatu
temperatur tertentu yang relatif rendah, baja struktural mungkin saja mengalami
retak dengan sedikit atau tanpa perubahan bentuk plastis.
Keretakan yang terjadi karena tegangan tarik yang lebih rendah dari tegangan
leleh, biasanya disebut dengan keretakan getas. Keretakan getas (brittle fracture)
umumnya terjadi pada baja struktural jika terdapat kombinasi hal-hal yang
merugikan dari tegangan tarik, antara lain laju regangan pengaruh temperatur dan
perubahan tampang secara mendadak. Perubahan bentuk plastis hanya dapat
terjadi jika terdapat tegangan geser. Tegangan geser selalu terjadi pada
pembebanan secara uniaksial atau biaksial, tetapi dalam tegangan triaksial dengan
ketiga tegangan sama besar tegangan geser menjadi nol. Oleh karena itu tegangan
tarik triaksial cenderung mengakibatkan keretakan getas, dan harus dihindari.
Tegangan triaksial dapat terjadi pada pembebanan uniaksial jika terdapat
penyempitan tampang atau perubahan bentuk tampang secara mendadak.
Keretakan getas dapat juga terjadi akibat pengerjaan secara dingin ataupun
penuaan regangan. Pembentukan secara dingin pengaruhnya dapat dikurangi
dengan memilih jari-jari pembentukan sedemikian sehingga regangan yang timbul
terbatas.Jika terdapat tegangan tarik sisa misalnya akibat pengelasan, maka tegangan sisa
ini dapat mengakibatkan tegangan yang jauh lebih besar dari tegangan akibat
pembebanan.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 12/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
9
1.6 Keruntuhan Lelah (Fatigue)
Tegangan tarik yang bersifat siklis dapat menyebabkan keruntuhan
meskipun kuat leleh baja tidak pernah tercapai
Gejala tersebut dinamakan keruntuhan lelah (fatigue)
Keruntuhan atau keretakan yang terjadi bersifat progresif hingga mencapai
keadaan instabilitas
Keruntuhan lelah dipengaruhi oleh beberapa faktor :
1. Jumlah siklus pembebanan
2. Taraf tegangan tarik yang terjadi (dibandingkan dengan kuat leleh)
3. Ukuran cacat-cacat dalam material baja
Dalam hal keruntuhan lelah, tegangan yang terjadi pada saat layan
merupakan pertimbangan utama, sedangkan mutu baja tidak memegang
peranan penting
Pengaruh beban mati juga tidak cukup sensitif Namun geometri
penampang dan kehalusan penyelesaian detailing memberikan pengaruh
yang dominan.
1.7 JENIS-JENIS BAJA
Baja merupakan campuran dari beberapa unsur
Besi (Fe) : + 98 %
Karbon (C) : max 1,7 % (tegangan naik, regangan kurang)
Manganese (Mn) : max 1,65 % (kekuatan)
Silikon (Si) : max 0,6 % (mengurangi gas)
Tembaga (Cu) : max 0,6 % (ketahanan terhadap karat)
Phosfor (P) dan belerang (S) (kurang keuletan)
Sifat baja bergantung kepada kadar carbon, semakin bertambah kadar
carbonnya maka tegangannya akan naik tetapi regangannya semakin
menurun sehingga baja bersifat keras tetapi getas.
Adanya phospor (P) dan belerang (S) juga menyebabkan berkurangnya
keuletan (getas)
Tembaga (Cu) mempunyai pengaruh baik terhadap ketahanan korosi
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 13/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
10
Silikon (Si) digunakan untuk mengurangi gas pada leburan logam
Manganese (Mn) juga menambah kekuatan baja
Baja yang biasa digunakan untuk keperluan struktur adalah dari jenis :
1. Baja Karbon (fy = 210 – 250 MPa)
Baja karbon rendah : sekitar 0,15 %
Baja karbon sedang : 0.15 % - 0,29 % (umum untuk struktur bangunan misalnya
BJ 37) Baja karbon medium : 0,3 % - 0,5 % Baja karbon tinggi : 0,6 % - 1,7 %
Baja karbon memiliki titik peralihan leleh yang tegas, peningkatan kadar karbon
akan meningkatkan kuat leleh tapi mengurangi daktilitas dan menyulitkan proses
pengelasan
2. Baja Mutu Tinggi (fy = 275 – 480 MPa)
Menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas
Didapat dengan menambahkan unsur aloi (chromium, nickel,
vanadium, dll) kedalam baja karbon untuk mendapatkan bentuk
mikrostruktur yang lebih halus
3. Baja Aloi (fy = 550 – 760 MPa)
Tidak menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas
Titik peralihan leleh ditentukan menggunakan metode tangen 2 ‰
atau metode regangan 5 ‰
1.8 Bentuk dan Ukuran Spesimen Uji tarik
Spesimen yang digunakan pada uji tarik ini mempunyai bentuk standar.
Penampangnya berbentuk lingkaran dengan bagian tengah lebih kecil daripada
kedua ujungnya. Hal ini dimaksudkan untuk mendapatkan tegangan aksialyang seragam pada pusat benda uji, selain itu juga mengurangi tegangan yang
diukur sehingga menghindari patahan-patahan di bagian lain yang tidak
diinginkan.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 14/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
11
11mm Do = 9 mm
Lo =49.5mm
Gambar 1.4 mesin pengunji gaya tarik BAJA
JENIS
POLOS
ULIR
SPECIMENT SEMULA SPECIMENT DIBENTUK
1.8.1 Profil bulat
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 15/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
12
1.8.1 Specimen Untuk Uji Memiliki 3 daerah
Bagian yang diuji (ditengah) dan 2 bagian pegangan (dike-2 ujungnya). Ujung
pegangan dirancang untuk memindahkan beban dari mesin penguji kebagian
tengahnya. Bagian transisi dari pegangan ke bagian tengah dirancang dengan
radius yang besar dengan maksud menghilangkan konsentrasi tegangan. Jenis-
jenis specimen yang digunakan tergantung pada mesin penguji yangdigunakan
untuk tujuan dari uji coba ini.
1.8.2 Kekuatan Tarik
Pada percobaan ini menghasilkan angka-angka bahan terpenting kekuatan,
kesudian regang dan kekenyalan Dari bahan yang diuji dibuat sebuah batang coba
dengan ukuran yang distandarisasikan, dieretkan pada sebuah mesin renggut dan
dibebani gaya tarik yang dinaikkan secara perlahan-lahan sampai ia putus. Selama
percobaan diukur terus menerus beban dan regangan batang coba dan kedua
besaran ini ditampilkan dalam sebuah gambar unjuk (diagram). Skala tegangan
menunjukkan tegangan dalam N/mm2 dengan berpatokan pada penampang batang
semula, sedangkan skala mendatar menyatakan regangan (perpanjangan)yang
bersangkutan dalam prosentasi panjang awalnya.
Gambar 1.5 Grafik tegangan-regangan pada pengujian tarik
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 16/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
13
Pertama-tama lengkumgan memperlihatkan garis lurus miring, ini berarti bahwa
tegangan dan regangan naik sebanding (proposional). Pada batas proporsionalitas
(batas kesebandingan),yaitu pada ujung atas garis lurus, maka berdaulat tegangan
p. jika beban terus ditingkatkan, maka akan dicapai batas elastisitas (batas
kekenyalan)dengan teganagan E.
Jika pada saat ini batang diulepaskan dari tegangan maka akan memegas kembali
secara kenyal ke kedudukan awalnya (kedudukan semula Lo) tanpa meninggalkan
bentuk yang berarti. Regangan yang menetap disini hanya boleh sampai setinggi-
tingginya 0,01%.
Jika beban dinaikkan melampaui batas kekenyalan, maka regangan membesar
relatiflebihpesat dan lengkungan segera menunjukkan sebuah tekukan yang akan
tampil semakin jelas,semakin ulet bahan itu. Tegangan s dalam tahap percobaan
ini dinamakan batas rentang atau batas leleh. Ia merupakan angka ciri bahan yang
penting, karena disisni bahan untuk pertama kalinya mengalami pelonggaran
menetap pada stukturnya yang dapat dikenal melalui munculnya wujud-wujud
leleh pada permukaan batang. Di dalam kasus yang tidak jelas, maka batas
rentang s ditetapkan sebagai tegangan yang menimbulkan regangan sebesar 0,2%.
Pada pembebanan yang ditingkatkan lebih lanjut, maka tegangan akan mencatat
titik puncaknya seraya melajunya regangan batang. Bahan telah mencapai
pembebanan tertinggi yang mungkin, dan batang kini menyusut pada
kedudukannya yang nantinya merupakan tempat perpecahan. Ia dapat lagi
Gamabar 1.6 Mesin pengiju kuat tarik baja
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 17/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
14
menahan beban tertinggi dan terus meregang walaupun beban menukik , sampai ia
putus pada batas perenggutan (titik z). Tegangan tertinggi B dalam daN/mm2 atau
daN/cm2 yang berpatokan pada penampang batang semula, menghasilkan
kekuatan tarik bahan.
Regangan memanjang batang sampai saat perenggutan (titik z) disebut regangan
pecah dan diungkapkan dalam persentase (%) dari panjang semula Lo. Suatu
bahan ulet menghasilkan regangan perpecahan yang besar. Kekuatan tarik
maksimum (ultimite tensile strength) adalah beban maksimum dibagi luas
penampang lintang benda uji.
Su =
Pada pengujian tarik, pengukuran dilaksanakan berdasarkan tegangan yang
diperlukan untuk menarik benda uji dengan penambahan tegangan konstan. Bila
suatu logam dibebani dengan beban tarik, maka akan mengalami deformasi.
Deformasi adalah perubahan ukuran atau bentuk karena pengaruh beban yang
dikenakan kepadanya. Deformasi ini dapat terjadi secara elastis atau plastis.
1.7.2. Regangan
Regangan adalah perpanjangan dibagi dengan panjang benda semula.
ε=Regangan L= panjang akhir
∆L = perpanjangan L0 = panjang awal
Dari hukum Hooke diperolehkan
Dimana: p= gaya
E= modulus elastisitas
Dan jika di kaitkan dengan tegangan menjadi
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 18/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
15
1.7.3. Batas Elastisitas
Batas ini sulit ditentukan dalam percobaan. Batas keseimbangan keadaan
juga digunakan untuk batas elastisitas karena jaraknya sangat dekat sekali (untuk
bahan tertentu). Biasanya dalam tegangan-regangan di bawah elastisitas terdapat
batas proposional. Ada juga yang mengasumsikan batas proposional sama dengan
batas elastisitas. Batas elastisitas adalah batas dimana batas tegangan , bahan
tidak kembali lagi ke bentuk semula setelah tegangan dihilangkan, akan tetapi
benda akan mengalami deformasi tetap yang disebut permanent.
1.7.4 Modulus Young
Dalam menentukan hubungan tegangan dan regangan, penampang batas
harus diketahui. Dengan demikian tegangan yang bekerja dapat ditentukan.
1.7.5 Yield Point (Batas Linier)
Jika benda yang bekerja pada batang uji diteruskan sampai di luar batas
elastisitas akan terjadi secara tiba-tiba, perpanjangan permanen dari suatu bahan
uji ini disebut Yield Point. Di mana tegangan meningkat sekalipun tidak ada
peningkatan tegangan, tentu saja beban sebenarnya ketika terjadi mulur. Tetapi
gejala mulur memang terjadi pada baja.
1.7.6 Yield Strength
Untuk beberapa logam non-ferro dan baja, yield point sukar diteliti. Oleh
karena itu, kekuatan mulurnya biasanya ditetapkan dengan metode pergeseran.
Metode ini berupa penarikan garis sejajar ke garis singgung awal kurva
teganganregangan. Garis ini dimulai dari pergeseran sembarang besarnya 0,2 %.
1.7.7. Pengecilan Penampang
Pengecilan penampang terjadi di antara kekuatan maksimal dan kekuatan
patah. Untuk baja, struktur kekuatan patah lebih besar dari kekuatan maksimal.
Karena patah bahan meregang dengansangat cepat dan secara simultan bertambah
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 19/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
16
kecil sehingga beban patah sebenarnya terdistribusikan sepanjang luas terkecil.
1.7.8. Keuletan
Adalah besarnya tegangan plastis sampai perpatahan dan dapat dinyatakan
dalam prosentase perpanjangan dan tidak berdimensi.
Apabila bahan uji dibebani, maka akan mengalami deformasi. Selama deformasi,
beban akan menyerap energi akibat gaya yang bekerja sepanjang jarak deformasi.
1.7.9 Regangan Patah
Adalah sifat bahan yang akan diukur pada batang yang ditarik hingga
patah, dinyatakan dengan :
L0 = panjang benda mula-mula
L1 = panjang benda setelah putus
* Uji tarik dimaksudkan untuk mengetahui :
- kekuatan maksimum logam : σ mak ( kg/mm2 atau N/mm2 ) terhadap beban
yang bekerja pada logam tersebut.
- Regangan (%) yang dicapai dari logam sewaktu mendapat beban dari luar.
- Ketangguhan logam, dinilai σ dari danε
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 20/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
17
BAB II
PENGUJIAN TARIK
2.1. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kekuatan tarik baja beton.
Kekuatan tarik baja beton adalah gaya tarik tiap satuan luas penampang yang
menyebabkan baja beton putus.
2.2 LANDASAN TEORI
Baja diproduksi oleh campuran besi (Fe) dan karbon (C) di rasio spesifik
tertentu,di mana persentase dari karbon berkisar antara 0.2% hingga 2.14% dari
berat total. Selain dari karbon, material campuran yang biasa digunakan dalam
pembuatan baja antara lain termasuk kromium (Cr), mangan (Mn), vanadium (V),
dan wolfram (W). Dari materialmaterial tersebut, karbon adalah bahan yang
paling efektif, dan setiap dari material campuran tersebut membantu pembentukan
sifat mekanis dari baja.
Dalam suatu konstruksi bangunan baja biasanya digunakan sebagai
tulangan beton, kerangka atap bangunan, kerangka dinding, dan sebagainya.
Physical Properties
Sifat fisis dari sebuah baja bergantung pada komposisi dari bahan-bahan dan
proses memproduksinya. Walaupun begitu, sifat fisis dari baja sangat berbeda
dengan sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan pembuatnya (besi dan karbon). Salah
satu dari sifat fisis baja yang paling berbeda adalah kemampuannya kembali ke
suhu rendah secara cepat dari pemanasan dengan temperatur yang tinggi, setelah
direndam dalam minyak
atau air.
Sifat fisis dari baja antara lain adalah strength yang tinggi, berat yang
rendah, durability, ductility, resistansi terhadap korosi. Baja memiliki strength
yang tinggi meskipun beratnya cukup ringan. Faktanya, baja memiliki rasio
weight/strength yang paling rendah dibandingkan material bangunan lainnya yang
tersedia. Yang dimaksud dari ductility adalah kemampuan baja untuk berubah
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 21/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
18
bentuk secara permanen jika diberikan gaya sedemikian rupa hingga terbentuk
yang benar-benar berbeda dari bentuk awal.
.
2.3 Mechanical Properties
Strenght adalah ukuran ketahanan dari suatu material apabila diberikan
beban/gaya terhadapnya. Berdasarkan gayanya, jenis-jenis strength adalah :
- Compressive strength (kekuatan tekan)
- Flexural strength (kekuatan lentur)
- Shear strength (kekuatan geser)
- Tensile strength (kekuatan tarik)
Campuran dan proses pemanasan yang berbeda dari produksi sebuah baja
menghasilkan nilai strength yang berbeda pula. Pengujian yang dilakukan untuk
menguji properti mekanis dari sebuah baja harus akurat untuk menentukan
kekuatan dari baja tersebut dan untuk memastikan bahwa baja yang akan
digunakan untuk kebutuhan konstruksi telah sesuai standar yang ada.
Dalam praktikum kali ini dilakukan pengujian tarik terhadap baja.
Pengujian tarik adalah sebuah metode untuk mengevaluasi bagaimana respon baja
apabila diberikan gaya terhadapnya, dimana hasilnya akan diungkapkan melalui
hubungan antara tegangan (stress) dan regangan (strain) dari baja.
Nilai dari tegangan (stress), biasanya diberi lambang σ (tao), dihasilkan dari
membagi nilai total gaya yang diberikan (F) terhadap luas penampang dimana
gaya diberikan (A).
σ = F/A
Regangan (strain), biasanya diberi lambang З (epsilon), adalah persentase rasio
dari perubahan ukuran (Δl / Δh) dari baja setelah diberikan gaya terhadap ukuran
awal (l0 / h0).
Pengujian tarik baja dilakukan untuk menentukan titik leleh, titik
maksimum, dan titik putus dari suatu baja. Umumnya baja yang mengalami gaya
penarikan dengan gaya yang meningkat secara linear terhadap waktu akan
mengalami beberapa fase yang bisadiamati, yaitu fase linear elastis, dan fase
plastis dimana baja akan mencapai titik maksimum dan akan putus. Secara umum,
perilaku baja, bahkan material-material lain
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 22/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
19
yang ideal dalam menerima gaya tarik adalah berupa perilaku dari baja ringan,
atau dengan kata lain baja yang memiliki kandungan karbon dibawah 0.25%.
Secara grafik perilaku baja yang ideal apabila diberikan gaya tarik adalah
seperti grafik di atas. Di mana A merupakan titik batas linear elastis, dimana
selanjutnya dia akan memasuki fase plastis. Titik B merupakan titik leleh, dimanasetelah itu baja akan mengalami penurunan kekuatan sementara kemudian
kembali naik lagi hingga mencapai titik C yang merupakan titik kekuatan
maksimum, lalu mengalami penurunan kekuatan kembali hingga mencapai titik D
yaitu titik dimana baja tersebut putus. Selanjutnya setelah melakukan pengujian
tarik terhadap baja juga dilakukan pengujian tekuk. Pengujian tekuk ini dilakukan
untuk menentukan kekuatan lentur dari baja.
Dalam penentuan kualitas baja, di Indonesia memiliki sebuah perangkat standar
yang mengklasifikasi baja dari segi kualitasnya yang terdapat pada Standar
Nasional Indonesia (SNI) dalam bidang konstruksi.
2.4 PERALATAN
Mesin uji tarik, yang harus memenuhi persyaratan-persyaratan sebagai
berikut:
1. Mesin uji tarik harus dapat menarik batang percobaan dengan kecepatan
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 23/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
20
merata dan dapat diatur, sehingga kecepatan naiknya tegangan tidak melebihi 1
kg/mm2 tiap detik.
2. Ketelitian pembacaan sebaiknya sampai 1/10 dikali beban maksimum
menurut skala penunjuk beban pada mesin uji tarik.
Alat ukur geser
Alat pemotong baja
Alat penggores batang
percobaan
Mesin bubut apabila
diperlukan
2.5 BAHAN
Bentuk dan ukuran benda uji:
Benda uji disebut batang percobaan proporsional, disingkat dp. yang
dimaksud dengan batang percobaan proporsional adalah batang percobaan
dengan perbandingan yang sama antara panjang ukur L0 dan luas penampang S0.
Panjang ukur L0 dinyatakan dengan rumus: L0 = k SS0
Dimana:
L0 = panjang ukur semula S0 = luas penampang terkecil semula
Apabila luas penampang benda uji tidak melebihi kapasitas mesin tarik, benda uji
dapat langsung diuji tanpa merubah bentuk serta ukuran asalnya, sesuai dengan
ukuran atau kapasitas yang di terima oleh mesin penguji tarik.
Apabila luas penampang benda uji melebihi kapasitas mesin tarik, benda
uji itu harus dirubah bentuk serta ukurannya dengan mesin bubut, sesuai
dengan gambar no. 1b dan daftar no. 2.
2.6 PROSEDURUji tarik besi beton
1. Menjepit kedua ujung benda uji pada pegangan h ( gambar 1.a dan 1.b )
pada alat penjepit mesin tarik. Sumbu alat penjepit harus berhimpit dengan
sumbu benda uji.
2. Menarik benda uji dengan kecepatan tarik 1 kg/mm2 tiap detik dan
mengamati kenaikan benda dan kenaikan panjang yang terjadi sampa benda uji
putus.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 24/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
21
2.7 Uji tekuk besi beton
1. Menjepit kedua ujung benda uji pada pegangan h ( gambar 1.a dan 1.b ) pada
alat penjepit mesin tekuk.
2. Menjalankan mesin untuk melakukan uji tekuk pada besi beton.
Tabel 2.1 DATA : Test tarik baja
2.7.1 PENGOLAHAN DATA
Jenis Baja polos
Dari pengukuran awal didapat :
L0 = 49.5 mm
D0 = 9 mm
Dari pengamatan di mesin pengujiantarik didapat :
D10 = 5.5 mm
∆L10 = 31 mm
P10 = 28900 N
Kemudian dilakukan perhitungan
sebagai berikut :
A0 = π/4 . D02
= 3,14/4 . (9)2
= 63,585 mm2
A1 = π/4 . D12
= 3,14/4 . (9)2
= 63,585 mm2
σ = P10 / A0
= 28900 / 63,585= 454.51 N
e = ∆L10 / L0 . 100 %
= 31 / 49.5. 100 %
= 60.606 %
σ 3 = P10 / A10
= 28900 / 23.746= 1217.03 N/mm
2
ɛ = Ln A0 / A10 . 100 %
= Ln 63,585 / 23.746 . 100 %
= 98.495%
Perhitungan selanjutnya dapat dilihat
di tabel data pengujian tarik.
No tanggalData Baja
Beban
(KN)L₀ (mm)
Diameter (mm) panjang (cm) Jenis Leleh Putus
1 04/04/2012 9 22.5 Baja Polos 27.9 28.9 49.52 04/04/2012 12.5 23 Baja Ulir 65.6 73.8 63.5
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 25/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
22
Jenis Baja Ulir
Dari pengukuran awal didapat :
L0 = 63.5 mm
D0 = 12.5 mm
Dari pengamatan di mesin
pengujian tarik didapat :
D10 = 8 mm
∆L10 = 30 mmP10 = 7380 N
Kemudian dilakukan perhitungan
sebagai berikut :
A0 = π/4 . D02
= 3,14/4 . (12.5)2
= 122.656 mm2
A1 = π/4 . D12
= 3,14/4 . (12.5)2
= 122.656 mm2
σ = P10 / A0
= 7380 / 122.656
= 60.168 N
e = ∆L10 / L0 . 100 %
= 30 / 63.5 . 100 %
= 47.244 %
σ 3 = P10 / A10
= 7380 / 50.240
= 38146.895 N/mm2
ɛ = Ln A0 / A10 . 100 %
= Ln 122.656 / 50.240. 100%
= 89.257 %Perhitungan selanjutnya dapat dilihat
di tabel data pengujian tarik.
Tabel 2.2 hasil data percobaan tegangan leleh dan putus.
NoTegangan (N/mm²) pengolongan keterangan
Leleh maksimun Putus
1 27900,000 - 28900,000 Bj Tp 5o Do= 9 mm
Di=11mm
Lo=49.5mm
2 65600 73800 Bj Tp 55 Do= 12.5
32.5mm
Lo=63.5mm
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 26/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
23
Hasil polot dari :
Data percobaan profil bulat polos
Data percobaan profil bulat polos
25 5O 75 100 125 150 175 200 225 250
5000
10000
15000
20000
25000
3000
daerah elastis
28900
27900
ƒp
ƒe
Regangan (m)
T e g
a n g a n ( N / m m ² )
0
25 5O 75 100 125 150 175 200 225 250
10000
20000
30000
40000
50000
60000
daerah elastis
28900
27900
Regangan (m)
T e g a n g a n ( N / m m
² )
70000
80000
o
ƒp
ƒe
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 27/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
24
DATA PENGUJIAN TARIK BAJA (ULIR)
NAMA : JENIS MESIN : JINAN TESTING MECHINERY FACTORY
NIM : PERIODE :
KELOMPOK : 9 (sembilan) TAHUN : 2012 Tabel 2.3 Hasil pengujian
No Dl (mm) Δli (mm) A0 =π/4 x Do²
(mm)
Ai=π/4 x D²
(mm)
Pi (N)σ = Pi/Ao
(N/mm²)
e= Δl/Lo
(%) σ₃= Pi/Ai (mm²)
ɛ =Ln .
Ao/Ai (%)1 12,5 0 122,656 122,656 0 0 0,000 0 0
2 12,1 2 122,656 114,932 8200 66,854 3,150 71,347 6,504
3 11,7 5 122,656 107,459 16400 133,707 7,874 152,617 13,228
4 11,2 9 122,656 98,470 24600 200,561 14,173 249,821 21,963
5 10,7 12 122,656 89,875 32800 267,415 18,898 364,953 31,097
6 10,2 14 122,656 81,671 41000 334,268 22,047 502,012 40,668
7 9,7 19 122,656 73,861 49200 401,122 29,921 666,119 50,720
8 8,9 23 122,656 62,180 57400 467,975 36,220 923,129 67,935
9 8,5 27 122,656 56,716 65600 534,829 42,520 1156,635 77,132
10 8 30 122,656 50,240 73800 601,683 47,244 1468,949 89,257
DIKETAHUI Lo = 63.5
Dari pembacaan grfik di dapat
σ leleh (Yield Strenght) p = 65600 N Sebesar = 534.83 (N/mm²)
σ putus (tensile Strenght) p = 73800 N Sebesar = 601.68 (N/mm²)
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 28/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
25
DATA PENGUJIAN TARIK BAJA (POLOS)
NAMA : JENIS MESIN : JINAN TESTING MECHINERY FACTORY
NIM : PERIODE :
KELOMPOK : 9
(sembilan) TAHUN : 2012 Tabel 2.3 Hasil pengujian
No Dl (mm) Δli (mm) A0 =π/4 x Do²
(mm)
Ai=π/4 x D²
(mm)Pi (N)
σ = Pi/Ao
(N/mm²)e= Δl/Lo
(%) σ₃= Pi/Ai (mm²)
ɛ =Ln . Ao/Ai
(%)
1 9,0 0 63,585 63,585 0 0 0,000 0 0,00
2 8,7 2 63,585 59,417 3211,111 50,501 4,040 54,044 6,780
3 8,2 5 63,585 52,783 6422,222 101,002 10,101 121,671 18,618
4 7,8 9 63,585 47,759 9633,333 151,503 18,182 201,705 28,620
5 7,9 12 63,585 48,992 12844,444 202,004 24,242 262,175 26,072
6 7,5 14 63,585 44,156 16055,556 252,505 28,283 363,608 36,464
7 7,1 19 63,585 39,572 19266,667 303,006 38,384 486,878 47,426
8 6,6 23 63,585 34,195 22477,778 353,508 46,465 657,349 62,031
9 6,0 27 63,585 28,260 27900,000 438,783 54,545 987,261 81,093
10 5,5 30 63,585 23,746 28900,000 454,510 60,606 1217,034 98,495
DIKETAHUI Lo =
49.5
Dari pembacaan
grfik di dapat
σ leleh (Yield Strenght) p = 2790 N Sebesar = 438.783 (N/mm²)
σ putus (tensile Strenght) p = 2890 N Sebesar = 454.510 (N/mm²)
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 29/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
26
2.8 ANALISA
2.8.1 Analisa percobaan
Percobaan ini bertujuan untuk bisa mengetahui mutu dari baja yang akan
digunakan untuk keperluan konstruksi. Mutu dari baja akan diuji di laboratorium
agar kelayakan pakai dari baja tersebut dapat diketahui. Pada praktikum ini
dilakukan dua cara pengujian, yaitu uji tarik dan uji tekuk.
Pengujian tekan tidak dapat dilakukan terhadap baja dikarenakan baja adalah
salah satu material yang tidak dapat menahan tekanan axial.
Pada praktimum ini, dilakukan pengujian kepada dua jenis baja. Jenis yang
pertama adalah baja polos berbentuk silinder dengan diameter 11 mm dan panjang
18.1cm. Selain mengetes baja polos, pengetesan juga dilakukan untuk baja ulir
dengan diameter 23.5 mm dengan panjang 22.9 cm. Pengetesan ini menggunakan
mesin tarik dan mesin tekuk baja. Pada mesin tarik, baja dijepit dan kemudian
diberikan gaya untuk dapat menentukan tiga titik, titik leleh, titik maksimum, dan
titik putusnya. Titiktitik ini dapat diketahui nilainya dengan mengamati
pergerakan jarum pada mesin tarik baja. Titik leleh didapatkan ketika jarum
berhenti sebentar pada suatu angka untuk pertama kalinya. Setelah itu, jarum akan
kembali berputar sampai mencapai titik maksimumnya dan kemudian titik
putusnya. Titik maksimum adalah nilai yang dapat ditahan oleh baja sebelum ia
putus. Setelah mencapai titik maksimum, baja akan putus di suatu titik. Itulah
yang dinamanakan sebagai titik putus. Sebelum dilakukan test tarik, baja akan
diberi tanda. Tanda ini berjarak sebesar 49.5 mm dan akan digunakan sebagai
panjang awal. Nanti setelah test ini selesai dilakukan panjangnya akan kembali
dilihat untuk mengetahui berapa regangannya. Setelah didapatkan data-data
tersebut, baja yang telah putus akan diukur kembali diameternya dan panjangnya.Jadi, akan dihasilkan data yang cukup untuk melakukan perhitungan.
2.8.2 Analisa percobaan
Percobaan ini bertujuan untuk bisa mengetahui mutu dari baja yang akan
digunakan untuk keperluan konstruksi. Mutu dari baja akan diuji di laboratorium
agar kelayakan pakai dari baja tersebut dapat diketahui. Pada praktikum ini
dilakukan dua cara pengujian, yaitu uji tarik dan uji tekuk.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 30/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
27
Pengujian tekan tidak dapat dilakukan terhadap baja dikarenakan baja adalah
salah satu material yang tidak dapat menahan tekanan axial. Pada praktimum ini,
dilakukan pengujian kepada dua jenis baja. Jenis yang pertama adalah baja polos
berbentuk silinder dengan diameter 11 mm dan panjang 18.1cm. Selain mengetes
baja polos, pengetesan juga dilakukan untuk baja ulir dengan diameter 23.5 mm
dengan panjang 22.9 cm.
Pengetesan ini menggunakan mesin tarik dan mesin tekuk baja. Pada mesin tarik,
baja dijepit dan kemudian diberikan gaya untuk dapat menentukan tiga titik, titik
leleh, titik maksimum, dan titik putusnya. Titiktitik ini dapat diketahui nilainya
dengan mengamati pergerakan jarum pada mesin tarik baja. Titik leleh didapatkan
ketika jarum berhenti sebentar pada suatu angka untuk pertama kalinya. Setelah
itu, jarum akan kembali berputar sampai mencapai titik maksimumnya dan
kemudian titik putusnya. Titik maksimum adalah nilai yang dapat ditahan oleh
baja sebelum ia putus. Setelah mencapai titik maksimum, baja akan putus di suatu
titik. Itulah yang dinamanakan sebagai titik putus.
Sebelum dilakukan test tarik, baja akan diberi tanda. Tanda ini berjarak sebesar 5
cm dan akan digunakan sebagai panjang awal. Nanti setelah test ini selesai
dilakukan panjangnya akan kembali dilihat untuk mengetahui berapa
regangannya. Setelah didapatkan data-data tersebut, baja yang telah putus akan
diukur kembali diameternya dan panjangnya. Jadi, akan dihasilkan data yang
cukup untuk melakukan perhitungan.ungan.
Selain test tarik, akan dilakukan juga test tekuk. Test tekuk dilakukan dengan
metode tekuk dingin 180o. Ketika mesin dinyalakan, baja akan mendapatkan
tekanan sehingga tertekuk. Setelah sampai 180o, maka baja akan diambil dan
dilihat tampilan fisiknya apakah ada kerusakan yang berarti akibat test tekuk ini.Percobaan ini dilakukan kepada dua jenis baja yang berbeda, baja polos dan baja
ulir untuk bisa membandingkan kualitas antara kedua jenis baja ini.
2.8.3 Analisa hasil
Setelah praktikum ini dilakukan, akan didapatkan hasil seperti pada tabel
di bagian pengolahan data. Dari perhitungan yang dihasilkan dari data
pengamatan, tegangan leleh, maksimum, dan putus akan digunakan sebagai acuan
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 31/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
28
dalam menentukan penggolongan baja. Kualitas dari baja ini juga akan ditentukan
dari hasil test tekuk. Berdasarkan hasil, baja polos termasuk golongan jenis Bj Tp
30. Penggolongan ini dilihat dari tegangan leleh, maksimum, dan putus yang
didapat dari perhitungan sebelumnya. Baja jenis ini memiliki ketahanan terhadap
tarik yang kurang besar karena gaya yang dapat ditahan tak erlalu besar. Selain
itu, setelah dilakukan test tekuk, baja dengan jenis polos akan tertekuk dengan
baik. Tak dihasilkan retakan yang menunjukkan kalau mutu baja ini tak bagus.
Sehingga dapat dikatakan kalau baja polos ini memiliki ketahanan terhadap
tarikan yang kurang kuat tetapi dapat tahan akan gaya tekuk.
Setelah menguji baja dengan jenis polos, akan dilakukan pengujian terhadap jenis
ulir juga. Dengan cara yang sama seperti pada pengetesan untuk baja polos,
ternyata baja denga jenis ulir atau sirip ini dapat menahan gaya tarik yang lebih
besar dari baja polos sebelumnya. Hal ini dapat dilihat dari penggolongan baja
sirip yang diuji sebagai Bj Ts 50.
Penggolongan mutu ini termasuk bagus dan salah satu jenis baja yang kuat. Test
tekuk bagi baja ulir ini juga menghasilkan hasil yang mendukung mutu dari baja
ulir. Test tekuk diberikan 180o, sama seperti pada baja polos, dan hasilnya adalah
baja ulir tertekuk tanpa retakan. Hasil yang didapatkan bukan hanya mutu saja.
Dihitung juga regangan dari masing-masing baja yag diuji. Untuk baja polos,
regangan yang dihasilkan adalah sebesar 36%. Selain itu, untuk baja ulir,
regangan sebesar 42%. Dari hasil ini juga dapat dikatakan kalau baja dengan jenis
ulir memiliki ketahanan terhadap tarik yang lebih tinggi dari baja dengan jenis
polos. Dari hasil yang ada, dapat dikatakan kalau baja ulir memiliki mutu yang
lebih baik daripada baja polos. Hal ini dikarenakan oleh baja tulangan ulir
memiliki bentuk permukaan yang tidak rata ( adanya tonjolan ) terhadap betonyang berfungsi sebagai penahan selip antar baja tulangan dengan beton dan
meningkatkan kapasitas lekatannya yang menahan gaya tarik keluar. Selain itu
baja tulangan ulir juga untuk merubah perilaku yang mengandalkan luas
permukaan atas gesekan dan adhesi dan lebih mengandalkan ketahanannya dari
tonjolan terhadap beton. Tegangan leleh baja tulangan ulir juga lebih besar akibat
adanya tarikan pada permukaanbaja tersebut sehingga menambah kekuatan baja
itu sendiri.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 32/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
29
2.8.4 Analisa kesalahan
Pada percobaan ini, pengetesan dilakukan sebanyak sekali saja. Oleh karena itu,
hasil yang didapatkan belum tentu akurat dan sesuai dengan yang sesungguhnya.
Faktor-faktor yang memungkinkan terjadinya kesalahan dalam penggolongan dan
penentuan mutu dari baja polos dan baja ulir adalah :
- Kesalahan pembacaan skala
Dalam membaca skala, dimungkinkan terjadi kesalahan karena jarum pada alat
berhenti hanya sebentar saja dan mata manusia yang terbatas bisa salah dalam
membaca Selain dalam membaca skala pada mesin tarik, dapat juga terjadi
kesalahan dalam membaca skala jangka sorong ketika menandai Lo baja
sepanjang 5mm. Ketika ini terjadi maka pengukuran selanjutnya saat baja telah
selesai ditarik akan mengalami kesalahan juga.
- Kesalahan diameter baja
Pada baja yang akan diuji, tertulis bahwa diameternya adalah 9 mm (untuk baja
polos) dan 63.5 mm (bagi baja ulir). Akan tetapi setelah dihitung dengan
menggunakan rumus yang ada, dihasilkan diameter yang berbeda. Diameter bagi
baja polos adalah 9.56 mm dan diameter baja ulir adalah 12.5 mm. Pada
perhitungan, digunakan diameter yang telah tertera di baja sehingga akan ada
kesalahan yang dihasilkan.ka Kesalahan yang dilakukan dalam mengambil data
akan menyebabkan perhitungan menjadi kurang akurat sehingga dalam
penggolongan mutu, bisa terjadi kesalahan walaupun hanya berbeda sedikit saja.la
yang tertera. di baja sehingga akan ada kesalahan yang dihasilkan. Kesalahanyang dilakukan dalam mengambil data akan menyebabkan perhitungan menjadi
kurang akurat sehingga dalam penggolongan mutu, bisa terjadi kesalahan
walaupun hanya berbeda sedikit saja.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 33/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
30
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
3.1 Kesimpulan
1. Dari hasil pengujian, baja tulangan polos diperoleh nilai yield strength
(tegangan leleh) sebesar 438.78 N/mm2 pada saat dibebani P = 27900
N dan tensile strength (tegangan putus) sebesar 454.51 N/mm2 pada
saat dibebani P = 28900 N dan Bj TP= 50
2. Dari hasil pengujian, baja tulangan ulir diperoleh nilai yield strength
(tegangan leleh) sebesar 534.83 N/mm2 pada saat dibebani P = 65600
N dan tensile strength (tegangan putus) sebesar 601.68 N/mm2 pada
saat dibebani P = 73800 N dan Bj TP= 55
3. Baja tulangan ulir mampu menahan beban dan memiliki tensile
strength (tegangan putus) yang lebih besar daripada baja tulangan
polos.
3.2 Saran
1. Pada saat melaksanakan praktikum hendaknya praktikan melakukan
pengamatan dengan cermat, karena proses pengujian baja tulangan di
mesin uji tarik berlangsung sangat cepat.
2. Benda uji yang digunakan untuk masing – masing varian hendaknya
lebih dari satu buah, agar mendapatkan hasil yang maksimal
3. Mesin uji tarik hendaknya dikalibrasi secara rutin agar pengujian
mendapatkan hasil yang akurat
4. Dalam peoses perhitungan, menggunakan software Microsoft Excel
sangat membantu untuk mendapatkan hasil yang akurat.
5/16/2018 MEKANIKA STRUKTUR - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/mekanika-struktur 34/34
Laporan Praktikum Mekanika Struktur 2012
31
top related