Download - 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
1/19
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
2/19
MEKANIKA BAHAN
LAPORAN UJI PRAKTIKUM BAJA
Disusun oleh:
KELOMPOK 1
Bahar Ardianto 5113412028
Theodorus Pandu 5113412034
Dana Maryam K 5113412040
Fitriyaningsih 5113412014
Elisabet Endah 5113412037
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
SEMARANG
2013
PRAKTIKUM BAJA
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
3/19
LAPORAN
Diajukan kepada Dosen Pengajar Mekanika Bahan
untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan
Tugas Mekanika Bahan
Disusun oleh:
KELOMPOK 1
Bahar Ardianto 5113412028
Theodorus Pandu 5113412034
Dana Maryam K 5113412040
Fitriyaningsih 5113412014
Elisabet Endah 5113412037
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
SEMARANG
2013
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
4/19
A. LATAR BELAKANGBaja adalah logam paduan antara besi (Fe) dan karbon ( C ) , dimana besi sebagai
unsur dasar dan karbon sebagai unsure paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja
berkisar antara 0,2% hingga 1,7% berat sesuai gradenya. Dalam proses pembuatan baja akan
terdapat unrur - unsure lain selain karbon yang akan tertinggal di dalam baja seperti mangan
(Mn) , silicon(Si), kromium (Cr), Vanadium(V), dan unsure lainnya. Dalam hal aplikasi, baja
sering digunakan sebagai bahan baku untuk alat alat perkakas, alat alat pertanian,
komponen komponen otomotif, kebutuhan rumah tangga , transformer listrik dan untuk
proses manufaktur lainnya seperti proses pembuatan lembaran besi, proses ekstrusi, dan lain -
lain.
Baja merupakan bahan garapan yang mudah diubah wujudnya dan harga relatif
rendah, oleh karena itu baja paling banyak pemakaiannya. Berbagai jenis baja berbeda
menurut : kekuatan, kekerasan, kekenyalan, mampu keras, mampu las, mampu bentuk dingin
dan panas,serta daya tahan karat (korosi) dan lain-lain. Baja kontruksi mencakup 90 % dari
seluruh pembuatan baja, baja kontruksi digunakan untuk pembuatan baja batang, baja profil.
Untuk segala jenis kontruksi (jembatan, menara, bangunan tinggi), baja beton (dituang,
ditempa, dikempa). Baja kontruksi juga digunakan pada temperatur tinggi.
Pada umumnya semua logam tidak kehilangan tegangan serta kekakuannya dan
bahkan memiliki kenaikan keuletan dengan kenaikan temperature ruang pun juga perubahan
bentuk.
Kadar Karbon pada Baja
1 Baja sangat lunak (deed steel) kandungan karbon 0,10%
2 Baja lunak (low carbon steel) kandungan karbon 0,10%- 0,25%
3 Baja sedang (medium carbon steel ) kandungan karbon 0,25%-0,70%
4 Baja kera (high carbon steel) kandungan karbon 0,70%-1,50%
Perubahan bentuk dari material dikenal dengan istilah deformasi. Deformasi yang
terjadi pada material ini biasanya dinyatakan dalam bentuk tegangan regangan. Pengujian
tegangan regangan ( stress - strain ) ini lebih dikenal dengan uji tarik. Dengan menarik
suatu bahan sampai putus maka dapat diketahui bagaimana suatu bahan tersebut bereaksi
terhadap gaya tarik dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang.
B. Maksud dan Tujuan.Maksud:
Sebagai panduan dalam praktikum pengujian tegangan leleh/luluh (yield stress) danregangan baja.
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
5/19
Mengetahui langkah kerja praktikum pengujian tegangan leleh/luluh (yield stress) danregangan baja.
Tujuan:
Agar Mahasiswa dapat memahami tentang cara pengujian serta memahami data yangdihasilkan seperti: batas leleh, kuat tarik, tegangan leleh, batas sebanding, modulus
elastisitas, batas regangan, serta kualitas bahan.
Pengujian tarik dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik bahan. Untukmendapatkan hasil pengujian yang akurat diperlukan ukuran standardbenda uji sesuai
dengan standart.
C. Manfaat PenelitianPercobaan ini bermanfaat untuk menentukan tegangan leleh/luluh (yield stress) dan regangan
baja melalui pengujian dengan menggunakan rumus tegangan dan regangan, sebagai berikut :
Sedangkan untuk menghitung regangan tarik ()dapat menggunakan rumus seperti dibawah
ini :
Keterangan :
F = Gaya (KN)
Ao = Luas Penampang Awal (mm2)
Lo = Panjang Awal (mm)
L = Perpanjangan (mm)
D. Alat dan Bahana. Alat
a)Mesin manometer.b)Dial Indicator (Mitutoyo) dengan ketelitian 0,01 mm.c)
Alat ukur (Jangka sorong)
d)Penggaris.e)Alat perekam (Handphone dan Kamera digital).
b. Bahan
a)Batang logam baja persegi panjang.
=
100%
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
6/19
b)Baut baja dan kuningan.c)Mur baja dan kuningan, serta ring per kuningan.
E. Langkah Kerjaa. Mengetahui mutu baja
a)Siapkan alat dan bahan.b)Sediakan batang logam baja persegi panjang.Ukur dimensi nya.c)Menyalakan stop kontak, buka pengunci , masukkan baja, dan atur pengaturan model
sesuai sampel baja.
d)Menyalakan mesin manometer arah posisi tekan.e)
Pastikan hingga baja patah.
f) Rekap hasil pengujian.b. Mengetahui tegangan dan regangan baja
a)Sediakan sampel yaitu dua baja yang disambung dengan baut kuningan.b)Ukur dimensi baja dengan jangka sorong.c)Siapkan mesin manometer dan dial indicator (Mitutoyo) dengan ketelitian 0,01 mm.d)Menyalakan stop kontak, buka pengunci, masukkan baja, dan atur pengaturan model
sesuai sampel.
e)Menyalakan mesin manometer arah posisi tekan, dan pastikan kedua ujung batang ujistandart sudah terklem pada mesin uji tarik, kemudian batang uji standart tersebut
ditarik ujung atasnya secara terus-menerus.
f) Tunggu sampai baut kuningan tersebut patah.g)Rekap hasil pengujian.h)Ulangi lagi percobaan b) sampai dengan g) dengan mengganti sampel yaitu
menggunakan baut baja.
F. Data PraktikumData praktikum untuk mengetahui mutu baja.
Keterangan :
Lt : 304,3 mm
Lo : 134,5 mm
Do : 23,3 mm
h : 3,4 mm
D : 43,3 mm
Lj : 169,79 mm
m : 6,305 mm
A : 5023,05 mm2
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
7/19
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
8/19
7. 120 1.2 0.892 1.6 1600 2019.692
8. 140 1.4 1.041 1.75 1750 2209.038
9. 160 1.6 1.190 2 2000 2524.615
10. 180 1.81.338
2.2 2200 2777.076
11. 200 2 1.487 2.3 2300 2903.307
12. 220 2.2 1.636 2.4 2400 3029.538
13. 240 2.4 1.784 2.45 2450 3092.653
14. 260 2.6 1.933 2.5 2500 3155.769
15. 280 2.8 2.082 2.5 2500 3155.769
16. 300 3 2.230 2.5 2500 3155.769
17. 320 3.2 2.379 2.5 2500 3155.769
18 340 3.4 2.528 2.5 2500 3155.769
19 360 3.6 2.677 2.6 2600 3281.99920 380 3.8 2.825 2.61 2610 3294.623
21 400 4 2.974 2.7 2700 3408.230
22 420 4.2 3.123 2.9 2900 3660.692
23 440 4.4 3.271 3 3000 3786.922
24 460 4.6 3.420 3.1 3100 3913.153
25 480 4.8 3.569 3.1 3100 3913.153
26 500 5 3.717 3.2 3200 4039.384
27 520 5.2 3.866 3.4 3400 4291.845
28 540 5.4 4.015 3.45 3450 4354.961
29 560 5.6 4.164 3.5 3500 4418.076
30 580 5.8 4.312 3.63 3630 4582.176
31 600 6 4.461 3.7 3700 4670.538
32 620 6.2 4.610 3.8 3800 4796.768
33 640 6.4 4.758 3.9 3900 4922.999
34 660 6.6 4.907 3.95 3950 4986.115
35 680 6.8 5.056 3.95 3950 4986.115
36 700 7 5.204 3.96 3960 4998.738
37 720 7.2 5.353 4 4000 5049.230
38 740 7.4 5.502 4.1 4100 5175.461
39 760 7.6 5.651 4.1 4100 5175.461
40 780 7.8 5.799 4.2 4200 5301.691
41 800 8 5.948 4.3 4300 5427.922
42 820 8.2 6.097 4.31 4310 5440.545
43 840 8.4 6.245 4.4 4400 5554.153
44 860 8.6 6.394 4.52 4520 5705.630
45 880 8.8 6.543 4.55 4550 5743.49946 900 9 6.691 4.56 4560 5756.122
47 920 9.2 6.840 4.66 4660 5882.353
48 940 9.4 6.989 4.67 4670 5894.976
49 960 9.6 7.138 4.68 4680 5907.599
50 980 9.8 7.286 4.68 4680 5907.599
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
9/19
51 1000 10 7.435 4.68 4680 5907.599
52 1020 10.2 7.584 4.69 4690 5920.222
53 1040 10.4 7.732 4.7 4700 5932.845
54 1060 10.67.881
4.7 4700 5932.845
55 1080 10.8 8.030 4.7 4700 5932.845
56 1100 11 8.178 4.71 4710 5945.468
57 1120 11.2 8.327 4.71 4710 5945.468
58 1140 11.4 8.476 4.71 4710 5945.468
59 1160 11.6 8.625 4.75 4750 5995.961
60 1180 11.8 8.773 4.75 4750 5995.961
61 1200 12 8.922 4.75 4750 5995.961
62 1220 12.2 9.071 4.79 4790 6046.453
63 1240 12.4 9.219 4.79 4790 6046.45364 1260 12.6 9.368 4.79 4790 6046.453
65 1280 12.8 9.517 4.79 4790 6046.453
66 1300 13 9.665 4.8 4800 6059.076
67 1320 13.2 9.814 4.8 4800 6059.076
68 1340 13.4 9.963 4.8 4800 6059.076
69 1360 13.6 10.112 4.8 4800 6059.076
70 1380 13.8 10.260 4.75 4750 5995.961
71 1400 14 10.409 4.7 4700 5932.845
72 1420 14.2 10.558 4.7 4700 5932.845
73 1440 14.4 10.706 4.7 4700 5932.845
74 1460 14.6 10.855 4.65 4650 5869.730
75 1480 14.8 11.004 4.65 4650 5869.730
76 1500 15 11.152 4.63 4630 5844.484
77 1520 15.2 11.301 4.6 4600 5806.614
78 1540 15.4 11.450 4.59 4590 5793.991
79 1560 15.6 11.599 4.5 4500 5680.384
80 1580 15.8 11.747 4.5 4500 5680.384
81 1600 16 11.896 4.35 4350 5491.038
82 1620 16.2 12.045 4.2 4200 5301.691
83 1640 16.4 12.193 4.15 4150 5238.576
84 1660 16.6 12.342 4 4000 5049.230
85 1680 16.8 12.491 3.9 3900 4922.999
86 1700 17 12.639 3.9 3900 4922.999
87 1720 17.2 12.788 3.75 3750 4733.653
88 1740 17.4 12.937 3.65 3650 4607.422
89 1760 17.6 13.086 3.64 3640 4594.79990 1780 17.8 13.234 3.6 3600 4544.307
91 1800 18 13.383 3.55 3550 4481.192
92 1820 18.2 13.532 3.4 3400 4291.845
93 1840 18.4 13.680 3.35 3350 4228.730
94 1860 18.6 13.829 3.3 3300 4165.615
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
10/19
95 1880 18.8 13.978 3.3 3300 4165.615
96 1900 19 14.126 3.25 3250 4102.499
97 1920 19.2 14.275 3.23 3230 4077.253
98 1940 19.414.424 3.18
3180 4014.138
99 1960 19.6 14.572 3.15 3150 3976.269
100 1980 19.8 14.721 3.1 3100 3913.153
Perhitungan baja:
a). L = Pem.dial x 0,01 mm
= 20 x 0,01 mm
= 0,2 mm
b). Regangan ( ) =
=
x 100%
= 2,08 %
c). Luas penampang (A) =
= 23,3 x 3,4
= 79,22 mm2
= 0,7922 cm2
d). Tegangan tarik maks (fu) =
=
= 6059,075991 Kg/cm2
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
1 611
16
21
26
31
36
41
46
51
56
61
66
71
76
81
86
91
96
tegangan
(ton)
Hubungan Antara Tegangan dan Regangan pada Uji Tarik Baja
Series1
fy
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
11/19
e). Tegangan tarik leleh (fy) =
=
= 31,55768745 Mpa
f). Tegangan ijin () =
=
= 21,0384583 Mpa
a. Hasil pengujian dua baja dengan disambung Baut Kuningan.No. Pembacaan
Dial (mm)
L Regangan
(mm)
Gaya tarik
(ton)
Tegangan
(kg/cm2)
1 0 0 0 0 0
2 20 0.2 0.000083333 0.1 0.18
3 40 0.4 0.00016667 0.2 0.36
4 60 0.6 0.00020833 0.25 0.45
5 80 0.8 0.000225 0.27 0.48
6 100 1 0.00025 0.3 0.54
7 120 1.2 0.00025 0.3 0.54
8 140 1.4 0.00025 0.3 0.54
9 160 1.6 0.00026667 0.32 0.57
10 180 1.8 0.00024167 0.29 0.52
11 200 2 0.00016667 0.2 0.36
12 220 2.2 0.00015833 0.19 0.34
13 240 2.4 0.000125 0.15 0.27
14 260 2.6 0.000091667 0.11 0.20
15 280 2.8 0.00008.3333 0.1 0.18
Grafik pengujian dua baja yang di sambung Baut Kuningan.
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
12/19
Perhitungan:
1). L = Pem.dial x 0,01 mm
= 160 x 0,01 mm
= 1.6 mm
2). Regangan ( ) =
=
x 100%
= 10 %
3). Luas penampang pelat (Abruto) = D x h
= 43 x 3,4=146,2mm
2
= 1,462 cm2
4). Reduksi lubang baut dalam 1 pot. = d x h x 2
= 24,316
= 108,8 mm2
= 1,088 cm2
5). Luas penampang pelat (Anetto) = Abruto(d x h x 2)= 1,462-1,088
= 0,374cm2
6). Anetto = 85% x Abruto
= 0,85 x 1,462
= 1,2427 cm2
7). Tegangan tarik = x 0,75
= 2103,84583 x 0,75
= 1577,88437 kg/cm2
=157,7884373mpa
8). Kapasitas tarik pelat berlubang = tarik x Anetto
= 1577,88437 x 0,374
= 590,128754 kg
i). S12d, Teg.Tumpu = x 1,5
= 1577,88437 x 1,5
= 2366,82656 kg/cm2
j). 1,5 d s1 2d, Teg, Tumpu = x 1,2
=1577,88437x1,2
=1893,46124kg/cm2
k). Kapasitas tumpu perbaut = d x h x tumpu
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
13/19
= 82656,23664,312
= 96566,5236kg
l). Luas penampang baut (A) = r2
= 3,14 x 1,22
= 4,5216mm2
= 0,45216 cm2
m). geser max perbaut () =
=
= 571.428571 kg/cm2
n). Luas penampang geser pelat (Ak) = r2
= 3,14 x 1,22
= 4,5216mm2
= 0,45216 cm2
o). Tegangan geser tumpuan pelat =
=45216,0
10002,3
= 707,714084 Kg/cm2
b. Hasil pengujian dua baja dengan disambung Baut Baja.No. Pembacaan
Dial (mm)
Gaya tarik
(ton)
L Regangan
(mm)
Tegangan
(kg/cm2)
0 0 0 0 0 0
1. 20 0.2 0.2 0.00016667 0.357142857
2. 40 0.22 0.4 0.00018333 0.392857143
3. 60 0.24 0.6 0.0002 0.428571429
4. 80 0.26 0.8 0.00021667 0.464285714
5. 100 0.28 1 0.00023333 0.5
6. 120 0.29 1.2 0.00024167 0.517857143
7. 140 0.3 1.4 0.00025 0.535714286
8. 160 0.3 1.6 0.00025 0.535714286
9. 200 0.31 1.8 0.00025833 0.553571429
10 220 0.32 2 0.00026667 0.571428571
11 240 0.33 2.2 0.000275 0.589285714
12 260 0.39 2.4 0.000325 0.696428571
13 280 0.4 2.6 0.00033333 0.714285714
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
14/19
14 300 0.41 2.8 0.00034167 0.732142857
15 320 0.42 3 0.00035 0.75
16 340 0.4 3.2 0.00033333 0.714285714
17 360 0.2 0.2 0.00025 0.535714286
Grafik pengujian dua baja yang di sambung Baut Baja.
Perhitungan :
a). L = Pembacaan Dial x 0,01 mm= 300 x 0,01 mm
= 3mm
b). Regangan ( ) = d
L
= %
= 18,75 %
c). Luas penampang pelat (Abruto) = D x h
= 43x3,4
= 146,2mm2
= 1,462cm2
d). Reduksi lubang baut dalam 1 pot. = hd 2
= 12 x 3,4 x 2
= 81,6mm2
= 0, 816cm2
00.10.20.30.4
0.50.60.70.8
0
0.
000166667
0.
000183333
0.
0002
0.
000216667
0.
000233333
0.
000241667
0.
00025
0.
00025
0.
00025
8333
0.
000266667
0.
000275
0.
000325
0.
000333333
0.
000341667
0.
00035
0.
000333333
Hubungan Tegangan dan
Regangan
10016
3
mm
mm
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
15/19
e). Luas penampang pelat (Anetto) = Abruto-Reduksi lubang baut dalam 1 Potongan
= 1,462-0,816
= 0,646 cm2
f). Anetto = 85% x Abruto
= 0,85 x 1,462
= 1,2427 cm2
g). tarik = 0,75
= 2103,84583 x 0,75
= 1577,88437kg/cm2
=157,7884373mpa
h). Kapasitas tarik pelat berlubang = Anettotarik
= 1577,88437 x 1,2427
= 1960,83691 kg
i).Untuk s1 2d, Teg.Tumpu = 1,5
= 1577,884373 x 1,5
= 2366,82656 kg/cm2
j). Untuk 1,5d s1 < 2d, Teg.Tumpu = 1,2
= 1577,884373x 1,2
= 1893,461248 kg/cm2
k). Kapasitas tumpu per baut =
= 6 x 3,4 x 2366,82656
= 48283,26182 kg
l). Luas penampang baut (A) = 2
= (3,14 x 32)x2
= 56 mm2
= 0,56 cm2
m). Tegangan geser maks per baut () =
=
= 750.00 kg/cm2
mputegangantuhd
A
Pmax
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
16/19
n). Luas penampang geser pelat (Ab) = 2
= 3,14 x 4,52
= 63,585 mm2
= 0,63585 cm2
o). Tegangan geser tumpuan pelat =
=
= 1179,52347 Kg/cm2
H. KesimpulanDari hasil praktikum di dapat hasil sebagai berikut :
Mutu Baja : a) Regangan ( ) = 2,082 % b) Tegangan tarik leleh (fy) = 315,577 MPa c) Tegangan tarik maksimal (fu) = 6059,076Kg/cm2 d) Tegangan ijin () = 210,384583 MPa
Baut Kuningana) Regangan ( ) = 10%
b) Tegangan geser maks per baut () = 571.428571 kg/cm2
c) Tegangan geser tumpuan pelat =707,714084 Kg/cm2
d) Luas penampang pelat (Abruto) =1,462 cm2
e) Reduksi lubang baut dalam 1 pot. = 1,088 cm2
f) Luas penampang pelat (Anetto) = 0,374cm2
g) Anetto = 1,2427 cm2
h) tarik = 157,7884373 Mpa
i) Kapasitas tarik pelat berlubang = 590,128754 kg
j) Untuk s1 >= 2d, Teg.Tumpu =2366,82656 kg/cm2
k) Untuk 1,5d =
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
17/19
c) Tegangan geser tumpuan pelat = 1179,52347 Kg/cm2
d) Luas penampang pelat (Abruto) = 1,462cm2
e) Reduksi lubang baut dalam 1 pot. = 0, 816cm2
f) Luas penampang pelat (Anetto) = 0,646 cm2
g) Anetto = 1,2427 cm2
h) tarik = 157,7884373 mpa
i) Kapasitas tarik pelat berlubang = 1960,83691kg
j) Untuk s1 >= 2d, Teg.Tumpu = 2366,82656kg/cm2
k) Untuk 1,5d =
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
18/19
LAMPIRAN
1. Istilah - istilahBatas Leleh adalah tegangan yang sedikit di atas elastic yang tampak terjadi
penambahan regangan tanpa adanya tambahan dan pengurangan tegangan.
Batas Elastis adalah tegangan tertinggi yang dapat ditahan oleh bahan yang elastic
yaitu apabila tegangan yang bekerja dihilangkan, bahan masih dapat kembali ke bentuk semul.
Modulus Elastisitas ditunjukkan oleh kemiringan diagram teganganregangan pada
bagian yang lurus atau linier terhadap sumbu horizontal atau sumbu regangan.
Nilai Kuat Taril Leleh adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada saat benda uji
mencapai atau mengalami leleh pertama.
Nilai Kuat Tarik Maksimum adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada saatbenda uji mencapai atau mengalami puncak pembebanan sebelum putus.
Nilai Kuat Tarik Putusadalah besarnya gaya tarik maksimum yang bekerja pada saat
benda uji putus.
2. Gambar Perhitungan Lempeng Baja
Lempeng baja setelah penarikan
-
8/12/2019 146001271 Laporan Praktikum Uji Tarik Baja
19/19
Lempeng dan Baut setelah dilakukan Penarikan
Lempeng dan Baut Kuningan Lempeng dan Baut Baja
Baut Kuningan Baut Baja