35
BAB II SAMBUNGAN LAS A. Pendahuluan Sambungan las adalah sebuah sambungan permanen yang dihasilkan dengan melebur ujung dua bagian untuk disatukan, dengan atau tanpa perlakuan tekanan dan bahan tambah. Panas yang dibutuhkan untuk menggabungkan bahan bisa dihasilkan dengan membakar gas (las gas) Oksi Asetilin Welding atau dengan busur listrik (las busur listrik) Shielded Metal Arc Welding. Pengelasan dalam sebuah pabrikasi adalah sebuah metode alternatif untuk menempa dan sebagai pengganti untuk sambungan baut dan keling atau rivet. Lasan juga digunakan untuk perbaikan menengah seperti untuk menyatukan celah logam, membangun kembali sebuah bagian kecil yang rusak seperti gigi roda gigi atau untuk memperbaiki sebuah permukaan yang usang seperti permukaan bantalan. B. Proses Pengelasan Proses pengelasan secara luas dikelompokkan ke dalam dua kelompok: 53

II Sambungan Las

Embed Size (px)

DESCRIPTION

las

Citation preview

Page 1: II Sambungan Las

BAB II

SAMBUNGAN LAS

A. Pendahuluan

Sambungan las adalah sebuah sambungan permanen yang dihasilkan dengan melebur ujung

dua bagian untuk disatukan, dengan atau tanpa perlakuan tekanan dan bahan tambah. Panas yang

dibutuhkan untuk menggabungkan bahan bisa dihasilkan dengan membakar gas (las gas) Oksi

Asetilin Welding atau dengan busur listrik (las busur listrik) Shielded Metal Arc Welding.

Pengelasan dalam sebuah pabrikasi adalah sebuah metode alternatif untuk menempa dan

sebagai pengganti untuk sambungan baut dan keling atau rivet. Lasan juga digunakan untuk

perbaikan menengah seperti untuk menyatukan celah logam, membangun kembali sebuah bagian

kecil yang rusak seperti gigi roda gigi atau untuk memperbaiki sebuah permukaan yang usang

seperti permukaan bantalan.

B. Proses Pengelasan

Proses pengelasan secara luas dikelompokkan ke dalam dua kelompok:

(1) proses pengelasan yang menggunakan panas saja misal las Fusion.

(2) Proses pengelasan yang menggunakan gabungan panas dan penekanan misal las forge.

(1) Las Fusion

Dalam las fusion, bagian yang akan disambungkan ditahan posisinya, sementara logam cair

dimasukkan ke sambungan. Logam cair bisa berasal dari bagian logam yang akan disambung

atau bahan tambah yang biasanya mempunyai komposisi dari logam induk. Permukaan

sambungan menjadi lebih cair karena panas dari logam tambah cair atau sumber lain. Ketika

bahan cair mengeras, maka sambungan terbentuk.

Las fusion, berdasarkan pada metode panas yang dihasilkan diklasifikasikan:

53

Page 2: II Sambungan Las

Sambungan Las 54

1. Las Termit

2. Las gas, dan

3. Las busur listrik

1. Las Termit

Dalam las termit campuran oksida besi dan alumunium disebut termit adalah pembakaran

dan oksida besi dan dikurangi ke besi molton. Besi cair dituangkan ke dalam cetakkan yang

dibuat di sekeliling sambungan dan digabungkan dengan bagian yang akan di las. Pengembangan

utama dari las termit adalah semua bagian dari bagian yang akan di las dicairkan pada waktu

yang sama dan lasan akan dingin secara bersamaan. Ini menghasilkan sedikit masalah dengan

tegangan residual. Ini adalah dasar dari proses pengecoran.

Las termit sering digunakan dalam menyambungkan bagian besi dan baja yang terlalu besar

untuk dibuat dalam satu bagian, seperti rel, rangka truk, rangka lokomotif, bagian besar laian

yang digunakan pada uap, untuk rangka buritan kapal, rangka kemudi dan lain-lain. Di pabrik

baja, las listrik termit dipakai untuk mengganti gigi roda gigi yang rusak, untuk mengelas leher

baru pada rol dan pinion, dan untuk memperbaiki mata gunting yang rusak.

2. Las gas

Las terbentuk dengan menggunakan api dari sebuah oxy-assitilin atau gas hidrogen dari

tungku lasan selama permukaan permukaan yang akan di las disiapkan. Panas yang hebat pada

kerucut putih api memanaskan permukaan setempat ke titik penggabungan sementara operator

menggerakan alat las untuk mengisi lasan dengan logam. Sebuah flux digunakan untuk

menghilangkan terak. Karena panas pada las gas rata-rata lambat, maka las gas digunakan untuk

bahan yang tipis.

3. Las Busur listrik

Elemen Mesin

Page 3: II Sambungan Las

Sambungan Las 55

Dalam las busur listrik pekerja mempersiapkan hal yang sama dengan las gas. Dalam las

busur listrik logam pengisi dihasilkan oleh logam elektroda. Operator, dengan mata dan wajah

terlindungi, menyalakan busur listrik dengan menyentuhkan logam kerja dengan elektroda.

Logam dasar yang berada di aliran busur meleleh, membentuk kawah logam cair, seperti dipaksa

keluar dari kawah oleh ledakan dari busur, seperti diperlihatkan gambar. Sebuah tekanan kecil

terbentuk dalam logam dasar dan logam cair terletak disekeliling penekanan, yang disebut kawah

busur. Terak disapu setelah sambungan dingin.

Gambar 2.1

Las busur tidak memerlukan pemanasan awal logam dan karena suhu busur sangat tinggi,

maka penyatuan logam hanya sekejap mata. Ada dua jenis las busur berdasarkan jenis elektroda

1. Las busur tanpa pelindung

2. Las busur berpelindung

Ketika sebuah elektroda besar atau batang penambah digunakan untuk pengelasan, maka itu

disebut las busur tanpa pelindung. Dalam hal ini, penyimpanan logam lasan ketika panas akan

menyerap oksigen dan nitrogen dari atmosfer. Ini menurunkan kekuatan dari logam lasan dan

menurunkan keliatan dan ketahanan terhadap korosi.

Dalam las busur berpelindung digunakan batang pengelasan yang dilapis bahan padat,

terlihat pada gambar. Hasil proyeksi dari pelapisan terpusat pada aliran busur, yang melindungi

butiran logam dari udara dan mencegah penyerapan oksigen dan nitrogen yang merugikan dalam

jumlah besar.

4. Las Tempa

Elemen Mesin

Page 4: II Sambungan Las

Sambungan Las 56

Dalam las tempa, bagian yang akan disambung dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu

yang seuai dalam dapur tinggi atau tempa kemudian di pukul dengan palu. Metode pengelasan

ini jarang digunakan sekarang. Sebuah las ketahanan elektrik adalah contoh las tempa.

Dalam hal ini, bagian yang akan disambung ditekan bersamaan dan sebuah tegangan listrik

dialirkan dari satu bagian ke bagian lain sampai logam dipanaskan ke temperatur lumer dari

sambungan. Prinsip pemakaian panas dan tekanan, secara bertahap dan terus menurus, dipakai

pada proses titik, kampuh, proyeksi dan las cahaya.

5. Jenis Sambungan Las

Berikut adalah jenis sambungan las

(1) Kampuh berhimpit atau kampuh sudut

(2) Kampuh bilah

6. Kampuh Berhimpit

Kampuh berhimpit atau kampuh sudut dihasilkan dengan menghimpitkan plat dan mengelas

ujung dari plat. Penampang sudut biasanya segitiga. Kampuh sudut dapat berupa

(a) Kampuh sudut lintang tunggal

(b) Kampuh sudut lintang ganda

(c) Kampuh sudut parallel

Gambar 2.2

Kampuh sudut diperlihatkan pada gambar. Sebuah kampuh sudut lintang single memiliki

kekurangan pada ujung plat yang tidak di las bentuknya bisa melengkung atau membengkok.

Elemen Mesin

Page 5: II Sambungan Las

Sambungan Las 57

7. Kampuh bilah

Kampuh bilah diperoleh dengan meletakan ujung plat ke ujung plat lain, seperti

diperlihatkan gambar. Dalam kampuh bilah, ujung plat tidak perlu menyudut jika ketebalan plat

kurang dari 5 mm. dengan kata lain, jika ketebalan plat 5 mm sampai 12,5 mm, ujungnya harus

disudutkan ke celah V atau U dan jika plat memiliki ketebalan di atas 12,5 mm harus dibentuk

celah V atau U pada kedua sisi

Gambar 2.3

Kampuh bilah berupa

(a) Kampuh bilah persegi

(b) Kampuh bilah V tunggal

(c) Kampuh bilah U tunggal

(d) Kampuh bilah V tunggal

(e) Kampuh bilah U ganda

Jenis lain dari kampuh lasan adalah kampuh sudut, sambungan ujung dan sambungan T,

diperlihatkan pada gambar.

8. Simbol Dasar dalam Pengelasan

Lambang dasar pada pengelasan berdasar pada IS: 813-1961, diperlihatkan pada table

dibawah:

S.No Form of Weld Sectional Representation and Symbol

1 Fillet

Elemen Mesin

Page 6: II Sambungan Las

Sambungan Las 58

2 Square butt

3 Single-V butt

4 Double-V butt

5 Single-U butt

6 Double-U butt

7 Single bevel butt

8 Double bevel Butt

9 Single-J butt

10 Double J butt

11 Bead (adge or seal)

12 Stud

13 Sealing run

14 Spot

15 Seam

Elemen Mesin

Page 7: II Sambungan Las

Sambungan Las 59

9. Bagian dari Lambang Pengelasan

Sebuah lambang pengelasan terdiri dari delapan unsur.

1. Garis rujukan

2. Panah

3. Lambang dasar pengelasan

4. Ukuran dan data lain

5. Lambang tambahan

6. Lambang pengerjaan akhir

7. Ekor

8. Spesifikasi, Proses dan rujukan lainnya.

10. Lokasi Standar dari bagian lambang pengelasan

Bagian dari lambang pengelasan seharusnya memiliki lokasi standar yang berhubungan dengan

lainnya.

Tanda panah menunjukan lokasi pengelasan, lambang dasar dan ukuran diletakan pada satu sisi

atau kedua sisi garis rujukan. Keterangan symbol diletakan di ekor tanda panah. Gambar 2.5

menunjukan lokasi standar dari lambang-lambang pengelasan pada sebuah gambar.

Beberapa contoh dari lambang pengelasan pada sebuah gambar dapat dilihat pada table

berikut ini.

11. Kekuatan sambungan las transverse fillet

Sambungan las transverse fillet direncanakan untuk kekuatan tarik.perhatikan sebuah

sambungan las transverse fillet ganda seperti yang di tunjukan pada gbr 2.6

Untuk menentukan kekuatan sebuah sambungan, diasumsikan bagian dari fillet sebuah

segitiga ABC dengan hypotensus sudut AC besarnya sama dengan jumlah kedua sudut AB dan

Elemen Mesin

Page 8: II Sambungan Las

Sambungan Las 60

AC. Pada gambar 2.7 gambar fillet diperbesar. Panjang masing-masing sisi disebut juga kaki

atau ukuran pengelasan dan jarak tegak lurus dari hypotenuse berasal dari perpotongan kaki

(garis BD) disebut juga throat thikness(ketebalan leher). Luas minimum area pengelasan

diketahui pada throat bd, yang dihasilkan dari ketebalan leher dan panjang pengelasan.

Jika t= ketebalan plat atau ukuran pengelasan, dan

L = panjang pengelasan.

Dari bangun ruang gambar 2.7

Ketebalan leher, BD = kaki X sin 450 =

Luas minimum pengelasan atau luas leher,

= ketebalan leher x panjang pengelasan

=

Jika f1 = beban tarik yang diijinkan untuk pengelasan besi

Kekuatan tarik dari sambungan fillet tunggal,

P =

Dan kekuatan tarik dari sambungan untuk fillet ganda,

Keterangan : dikarenakan lasan lebih lemah dari pada plat yang disebabkan terak dan lubang

tiupan, karenanya elasan harus diperkuat dengan 10% dari tebal pelat.

Elemen Mesin

Page 9: II Sambungan Las

Sambungan Las 61

12. Kekuatan sambungan las paralel fillet

Sambungan las parallel fillet dibuat untuk tegangan geser.

Kita telah bicarakan dalam pembahasan sebelumnya, luas minimum lasan:

Jika fs = tegangan geser yang diijinkan untuk pengelasan logam

Tegangan geser dari sambungan untuk parallel fillet tunggal

Dan tegangan geser dari sambungan untuk parallel fillet ganda

Catatan:

1. Jika ada gabungan sambungan transverse dan parallel fillet seperti diperlihatkan pada gambar

2.8(b), maka kekuatan dari sambungan didapat dari menjumlahkan kekuatan dari sambungan

transverse dan parallel fillet.

2. Untuk memulai dan menghentikan rigi-rigi las, 12,5 mm harus ditambahkan pada panjang

tiap sambungan yang dihasilkan dari persamaan di tas.

3. Untuk penguatan sambungan fillet, ukuran leher dapat diambil 0,85 t.

a. Kekuatan Sambungan bilah

Sambungan bilah dirancang untuk tarikan dan tekanan. Sebuah sambungan tu,pu V diperlihatkan

gambar 2.9 (a)

Untuk sambungan bilah, panjang kaki atau ukurannya sama dengan ketebalan leher sama dengan

ketebalan plat (t).

Kekuatan tarik dari sambungan bilah

Dimana l = panjang lasan. Ini sama dengan lebar plat.

Tegangan tarik untuk sambungan bilah V ganda

Elemen Mesin

Page 10: II Sambungan Las

Sambungan Las 62

Dimana t1= Ketebalan leher pada bagian atas, dan

t2 = ketebalan leher pada bagian bawah.

Sebagai catatan ukuran dari lasan harus lebih dari ketebalan plat, tapi bias lebih tipis. Table

berikut memperlihatkan ukuran lasan minimum yang dianjurkan.

Ketebalan plat dalam mm Ukuran las minimum dalam mm

3-5

6-8

10-16

18-24

26-55

Over 38

3

5

6

10

14

20

13. Tegangan untuk sambungan las

Tegangan pada sambungan las sulit untuk ditentukan karena variable dan parameter yang

tidak dapat diprediksi seperti homogenitas dari logam lasan, tegangan thermal dalam lasan,

perubahan fisik bahan yang disebabkan laju pendinginan yang tinggi dan lain-lain. Tegangan

dapat dicari dengan asumsi berikut:

1. Beban yang didistribusikan merata sepanjang panjang lasan; dan

2. Tegangan yang tersebar merata di bagian efektif.

Table berikut memperlihatkan tegangan untuk sambungan las untuk menyambung logam besi

dengan elektroda baja menengah dibawah beban konstan dan kelelahan atau beban terbalik.

Jenis Lasan Elektroda tak

terbungkus

Elektroda

terbungkus

Elemen Mesin

Page 11: II Sambungan Las

Sambungan Las 63

Beban

konstan

kg/cm2

Beban

lelah

kg/cm2

Beban

konstan

kg/cm2

Beban

lelah

kg/cm2

1. Sambungan fillet (semua

jenis)

2. Sambungan bilah

Tarikan

Tekanan

Geseran

790

900

1000

550

210

350

350

210

210

1100

1250

700

350

550

550

350

9.19 Faktor Konsentrasi Tegangan untuk Sambungan Las

Penguatan yang dilengkapi untuk menghasilkan konsentrasi tegangan pada titik temu sambungan

dan logam induk. Ketika bagian diberikan pembebanan kelelahan, faktor konsentrasi tegangan

diberikan pada tabel berikut.

Jenis Sambungan Faktor konsentrasi tegangan

1. Sambungan bilah yang diperkuat

2. Sambungan transverse fillet

3. Ujung sambungan paralel fillet

4. Sambungan T tumpu dengan ujung tajam

1,2

1,5

2,7

2,0

Catatan : Untuk baban statis dan jenis sambungan apapun, faktor konsentrasi tegangan adalah

1,0.

Jika t = Ketebalan dari plat atau ukuran dari lasan, dan

l = Panjang dari lasan

dari luas bidang pada gambar 2.7

Ketebalan rongga,

Elemen Mesin

Page 12: II Sambungan Las

Sambungan Las 64

Minimum area of the weld or throat area,

Jika fi = Allowable tensile stress for weld metal

Tensile strength of the joint for single fillet

And tensile strength of the joint for double fillet,

Jika fs = Allowable shear stress for the weld metal

Shear strength of joint for single parallel fillet,

Tensile strength for double-V butt joint,

Dimana t1 = throat thickness at the top

t2 = throat thickness at the bottom

Thickness of plate in mmMinimum size of weld in

mm

3 - 5

6 - 8

10 - 16

3

5

6

Elemen Mesin

Page 13: II Sambungan Las

Sambungan Las 65

18 - 24

26 - 55

Over 38

10

14

20

Type of Weld

Bare electrode Covered electrode

Steady load

kg/cm2

Fatigue load

kg/cm2

Steady load

kg/cm2

Fatigue load

kg/cm2

1. Fillet welds (all

types)

2. Butt welds

Tension

Compression

Shear

790

900

1.000

550

210

350

350

210

210

1.100

1.250

700

350

550

550

350

Type of Joint Stress Concentration Factor

1. Reinforced butt weld

2. Toe of transverse fillet weld

3. End of parallel fillet weld

4. T-butt joint with sharp corner

1,2

1,5

2,7

2,0

Contoh 1:

Dua buah plat lebar 10 cm dan tebal 1,25 cm disambung dengan sambungan transverse fillet

ganda. Tegangan tarik maksimum tidak boleh lebih dari 700 kg/cm2. Cari panjang pengelasan

untuk beban statis dan dinamis.

Diketahui:

Lebar plat,

Elemen Mesin

Page 14: II Sambungan Las

Sambungan Las 66

Ketebalan plat,

Tegangan geser maksimum,

Jawab:

Beban maksimum yang dapat ditahan plat

Panjang dari las untuk beban statis

Jika l = panjang dari las

t = ukuran dari las = ketebalan plat

= 1.25 cm

Gunakan persamaan

Penambahan 1,25 cm untuk awal dan akhir lasan

l = 7,07 + 1,25 = 8,32 cm

Panjang lasan untuk beban dinamis

Dari tabel 2.6, faktor konsentrasi tegangan untuk sambungan fillet transverse adalah 1,5

Tegangan tarik yang diijinkan

Gunakan persamaan

Penambahan 1,25 cm, l = 10,6 + 1,25 = 11,85 cm

Contoh 2:

Elemen Mesin

Page 15: II Sambungan Las

Sambungan Las 67

(Satuan SI). Sebuah plat lebar 100 mm dan tebal 12,5 mm dilas pada plat lain dengan las parallel

fillet. Plat diberi beban 50 kN. Cari panjang lasan agar tegangan maksimum tidak lebih dari 56

N/mm2. Sambungan berada pada pembebanan statis dan dibawah pembebanan kelelahan.

Diketahui:

Panjang plat = 100 mm

Tebal plat, t = 12,5 mm

Beban, P = 50 kN = 50 x 103 N

Tegangan geser maksimum,

Jawab:

Gunakan persamaan

Tambahkan 12,5 mm untuk awal dan akhir pengelasan, maka

Panjang Lasan untuk beban kelelahan

Dari tabel 2.6, faktor konsentrasi tegangan untuk sambungan parallel fillet adalah 2,7

Tegangan geser yang diijinkan,

Gunakan persamaan

Tambahkan 12,5 mm, kita dapatkan

Elemen Mesin

Page 16: II Sambungan Las

Sambungan Las 68

Contoh 3:

Sebuah plat lebar 7,5 cm dan tebal 1,25 cm digabungkan dengan plat lain dengan las transverse

tunggal dan sebuah lasan parallel fillet diperlihatkan pada gambar 2.10. Tegangan tarik dan geser

maksimum masing-masing 700 kg/cm2 dan 560 kg/cm2. cari panjang dari tiap parallel fillet jika

sambungan dipasang unruk beban kelelahan dan statis.

Diketahui:

Lebar plat, b = 7,5 cm

Tebal plat, t = 1,25 cm

Tegangan tarik maksimum, ft = 700 kg/cm2

Tegangan geser maksimum, fs = 560 kg./cm2

Panjang lasan untuk lasan transverse,

Jawab:

Panjang tiap parallel fillet untuk pembebanan statis

Beban maksimum yang dapat diterima plat,

Beban yang diterima las transverse tunggal,

Dan beban yang diterima las parallel fillet ganda,

Beban yang diterima sambungan,

Elemen Mesin

Page 17: II Sambungan Las

Sambungan Las 69

Tambahkan 1,25 cm, kita dapat

Panjang tiap parallel fillet untuk beban kelelahan

Dari tabel 2.6, faktor konsentrasi tegangan untuk lasan transverse 1,6 dan lasan parallel fillet

adalah 2,7.

Tegangan tarik yang diijinkan

Tegangan geser yang diijinkan,

Beban yang diterima las transverse tunggal

Dan beban yang diterima las parallel fillet ganda,

Beban yang diterima sambungan,

Tambahkan 1,25 cm, kita dapat

Elemen Mesin

Page 18: II Sambungan Las

Sambungan Las 70

14. Beban Axial pada Profil Las Tidak Simetris

Kadang profil tidak simetris seperti profil siku, profil T dan lain-lain. Sambungan pada ujung

flens diberikan beban aksial seperti pada gambar 11. dalam kasus seperti ini, panjang lasan harus

seimbang jumlah momen tahanan pada lasan terhadap sumbu gravitasi adalah nol.

Jika la = Panjang lasan bagian atas

Lb = Panjang lasan bagian bawah

L = Total panjang lasan = la + lb

P = Gaya aksial

A = Jarak lasan atas dari sumbu gravitasi

B = Jarak lasan bawah dari sumbu gravitasi

S = tahanan yang diberikan lasan per satuan panjang

Momen lasan atas terhadap sumbu gravitas i

Dan momen lasan bawah terhadap sumbu gravitas i

Karena jumlah momen lasan terhadap sumbu gravitasi harus nol, maka

Atau (i)

l = la + lb (ii)

dari persamaan (i) dan (ii), kita dapat

Contoh 4: Sebuah profil siku 20x15x1 cm dilas pada plat baja dengan las fillet seperti

gambar 2.12. jika profil siku diberikan beban statis 2o T, cari panjang lasan pada bagian atas dan

bawah. Tegangan geser yang diijinkan untuk beban statis diambil 750 kg/cm2.

Elemen Mesin

Page 19: II Sambungan Las

Sambungan Las 71

Diketahui:

Tebal dari profil siku atau ukuran lasan, T = 1 cm

Beban, P = 20 T = 20.000 kg

Tegangan geser yang diijinkan,

Jawab:

Panjang Lasan pada Bagian Atas dan Bawah

Untuk lasan parallel fillet

Atau la + lb = 37,7 cm

Sekarang kita cari posisi sumbu centroidal

Jika b = jarak sumbu centroidal dari bagian bawah profil siku

Gunakan persamaan

15. Beban Eksentrik pada Sambungan Las

Sebuah beban eksentrik mungkin diberikan pada sambungan las dalam banyak cara.

Tegangan yang terjadi pada sambungan mungkin berbeda jenis atau sama jenis. Tegangan yang

Elemen Mesin

Page 20: II Sambungan Las

Sambungan Las 72

terjadi adalah gabungan dari beberapa jenis tegangan. Ketika tegangan geser dan bengkok terjadi

terus menerus pada sambungan (lihat kasus 1), maka tegangan maksimum adalah berikut:

Tegangan normal maksimum,

Dan Tegangan geser maksimum,

Dimana fs = Tegangan Bengkok,

Fs = Tegangan geser

Ketika tegangan adalah sama jenis, maka gabungkan secara vektor (lihat kasus2)

Dua kasus pembebanan eksentris:

Kasus 1

Sebuah sambungan T menerima beban eksentrik P pada jarak e seperti pada gambar 2.13

Jika t = Ukuran lasan L = Panjang lasan

Sambungan akan menerima tegangan geser langsung dan tegangan bengkok yang disebabkan

oleh momen bending P x e. Kita tahu bahwa

Luas leher,

Tegangan geser pada lasan,

Modulus logam lasan melalui leher lasan,

Tegangan bengkok,

Elemen Mesin

Page 21: II Sambungan Las

Sambungan Las 73

Tegangan geser maksimum

Kasus 2

Ketika sebuah sambungan las diberi beban eksentrik seperti pada gambar 2.14, 2 jenis tegangan

terjadi

1. Tegangan geser primer langsung, dan

2. Tegangan geser yang disebabkan momen bengkok

Jika P = Beban eksentrik

e = keeksentrikanjarak perpendikular antara garis aksi dari beban dan pusat gravitasi (G) dari

seksi leher atau fillet,

l = Panjang lasan tunggal, dan

t = ukuran lasan

Tegangan geser primer atau langsung

Karena tegangan geser yang terjadi menyebabkan momen bending (M = Pe) pada seksi manapun

adalah sesuai dengan jarak dari G, maka tegangan penyebab Pxe pada titik A sesuai ke AG (r)

dan dengan sudut kanan to AG. Dengan kata lain,

Dimana adalah tegangan geser maksimum pada jarak maksimum dan adalah tegangan

geser pada jarak r.

Pertimbangan sebuah bagian kecil dari lasan memiliki luas pada jarak r dari G.

Elemen Mesin

Page 22: II Sambungan Las

Sambungan Las 74

Tegangan geser pada bagain kecil ini,

Dan momen pada gaya geser terhadap G,

Total momen tahanan seluruh area lasan

Dimana IG = Momen Inersia polar dari area leher terhadap G.

Tegangan geser yang menyebabkan momen bengkok, tegangan geser sekunder.

Untuk mencari resultan tegangan, tegangan geser primer dan sekunder digabungkan secara

vektor.

Resultan tegangan pada A,

Dimana = sudut antara fs1 dan fs2 dan

Catatan: Momen inersia polar untuk luas leher A terhadap G didapat dari teori parallel axis.

Dimana A = Luas leher =

L = Panjang lasan X = jarak perpendicular antar 2 sumbu paralel.

Elemen Mesin

Page 23: II Sambungan Las

Sambungan Las 75

16. Momen Inersia Polar dari Lasan

Berikut adalah tabel nilai momen inersia polar dari beberapa jenis lasan yang digunakan untuk

beban eksentrik.

Contoh 5. (Satuan SI).

Sebuah bracket menerima beban 15 kN pada lasannya seperti pada gambar 2.15. Carilah

ukuran lasan yang dibutuhkan jika tegangan geser yang diijinkan tidak lebih dari 80 N/mm2.

Diketahui:

Beban, P = 15 kN = 15.000 N

Tegangan geser yang diijinkan, Fs = 80 N/mm2

Panjang lasan, l = 50 mm

Eksentrisitas, e = 125 mm

Jawab:

Ukuran lasan

Tegangan geser primer atau langsung,

Dari tabel 2.8, momen inersia polar lasan terhadap G,

Radus maksimus pengelasan,

Tegangan geser yang menyebabkan momen bengkok, tegangan geser sekunder,

Elemen Mesin

Page 24: II Sambungan Las

Sambungan Las 76

dan

gunakan persamaan

Contoh 6: Sebuah bracket menerima beban 2.000 kg dilas seperti pada gambar 2.16,

Hitung ukuran lasan jika tegangan geser yang bekerja tidak boleh lebih dari 800 kg/cm2.

Diketahui:

Beban, P = 2.000 kg

Tegangan geser yang bekerja, Fs = 800 kg/cm2

Jawab:

Ukuran lasan (t)

Ambil momen di ujung sebelah kiri,

Eksentrisitas,

Momen inersia terhadap sumbu X,

Momen inersia terhadap sumbu Y,

Elemen Mesin

Page 25: II Sambungan Las

Sambungan Las 77

Momen inersia polar sambungan terhadap G,

Radius maksimum lasan

Tegangan geser primer atau tegangan geser langsung

Tegangan geser yang menyebabkan momen bengkok atau tegangan geser sekunder,

Gunakan persamaan

Elemen Mesin