sambungan las welded joints(seperti contoh sebelumnya) • tegangan geser akibat torsi,...

Sambungan Las

(Welded Joints)

Elemen Mesin 1

Simbol Las (AWS)

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Simbol Las Busur Listrik dan Gas

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Jenis-jenis sambungan las secaraumum

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Las Filet

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Angka menunjukkan ukuran kaki lasSimbol menunjukkan las dilakukan di kedua sisiSimbol hanya menunjuk ke salah satusisi

Simbol menunjukkan las dilakukanselang-seling dengan panjang 60mm dan jarak pusatnya 200mm

Las Melingkar

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Butt weld dan groove weld

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Butt weld khusus

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Kekuatan sambungan lasbutt weld

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Las V-groove dibebani dengan gayatarik F. Tegangan normal rata2 (baiktarik/tekan)

� =��� � =

���

Las V-groove dibebani dengan gayageser/lintang FTegangan geser rata2 (baik tarik/tekan)

Kekuatan sambungan lasfillet weld

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Las fillet melintang dibebani dengangaya F �� = � sin �

�� = � cos ��

sin 45=

�sin(180 − 45 − �)

=�

sin(135 − �)=

√2�cos � + sin �

DBB

� =�

cos � + sin �

Kekuatan sambungan lasfillet weld

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

� =���=� sin � cos � + sin �

��=���

sin � cos � + ��� �

� =���=� cos� cos � + sin �

��=���

!"� � + sin � cos �

�# = � + 3� $ % =

���

!"� � + sin � cos � + 3 ��� � + sin � cos � $ %

Tegangan Von Mises

Tegangan Von Mises terbesar terjadi pada θ=62.5o dengan besar σ’=2,16F/(hl) sehingga besar τ=1,196F/(hl) dan σ=0,623F/(hl)Tegangan geser maximum diperoleh dengan mendiferensiasikan persamaantegangan geser di atas =0. hal ini terjadi pada θ=67,5o dan τmax=1,207F/(hl) dan σ=0,5F/(hl)

Kekuatan sambungan lasfillet weld

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Dari hasil ekperimen dgn berbagai asumsi untuk analisis atauperancangan sambungan las digunakan:

Contoh

Tegangan gesermaksimum terjadipada luas throat minimum

Gaya dianggap hanya ditahan oleh gaya geser/lintang pada area throat lasan (tegangan normal diabaikan)Gunakan teori energi distorsiKasus-kasus khusus menggunakan code dan standar (misalnya dari AWS)

Contoh soal

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Dua pelat dengan tebal 12mm serta terbuatdari baja dengan Sy=350MPa. Pelat-pelattsb di las dengan las fillet convessepanjang sisi AB dan CD dengan panjangmasing2 50mm. Kekuatan luluh logam las adalah 350MPa. Dengan factor keamanansebesar 3 (berdasar kekuatan luluh), berapa besar beban statik F yang dapatditahan jika menggunakan kaki lasansebesar 6mm?

Solusi

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Luas throat lasan A=0,707x6x100=424mm2

Luas throat las tsb mengalami tegangangeser. Jika digunakan teori energi distorsi, SSy=0,58Sy=203MPa

F=SSy.A/SF=203.424/3=28700N (28.7kN)

Beban Eksentris -Statik

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Tentukan ukuran lasan yg diperlukan jika digunakan kawat las E60 (Sy=345 Mpa dan SF=2,5 (berdasar kekuatan luluh)

Sambungan las mengalami beberapa beban/tegangan:• Segmen las BC mengalami

beban paralel, segmen las BA mengalami beban lintang

• Tegangan pada lasan merupakan penjumlahan vektor dari:

• Tegangan geser langsung (seperti contoh sebelumnya)

• Tegangan geser akibat torsi, tegangan akibat momen lentur

Asumsi-asumsi:• Kantilever tidak mengalami kegagalan, kegagalan terjadi di

daerah lasan• Tegangan geser langsung adalah V/A dimana V adalah gaya

geser sebesar 20kN dan A adalah luas throat lasan, 250t mm2

• Menggunakan teori energi distorsi

Beban Eksentris -Statik

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Beban yg diberikan 20kN ekivalen dengan beban yang sama yg melewati c.g. G dari pola lasan, ditambah dengan torsi searah jarum jam sebesar 20000(300 −&̅)N.mm.

Beban Eksentris -Statik

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Titik A dan C mengalami jumlah tegangan akibat torsi dan tegangan geser langsung terbesar dengan τ=Tr/J di mana T=20000x280Nmmserta J=852083t mm4

Tegangan geser langsung adalah V/A=20000/250t=80/t MPa

Titik C akan memiliki tegangan geser resultan terbesar sebesar 692/t maka dgn SF =2,5

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Beban Lentur -Statik

Beban Lentur -Statik• Beban terdiri dari bebanlintang langsung ditambahbeban momen lentur,

• Momen lentur sebesar10000x160 Nm

Elemen Mesin 1, Kuliah 9

Tegangan akibat momen lentur

Tegangan geser langsung