MAKALAH
SAMBUNGAN KONTRUKSI
BAJA
OLEH KELOMPOK
NAMA :
RAHMAT HIDAYAT
NIM
: 105 81 2438 15
FAKULTAS
TEKNIK
JURUSAN
TEKNIK SIPIL
PROGARAM
STUDI S1 SIPIL PENGAIRAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MAKASSAR
T.A 2017
KATA
PENGANTAR
Assalamualaikum Wr,Wb .
Puji
syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan hidayahnya
sehingga, Alhamdulillah makalah ini dapat penulis selesaikan dengan judul
materi “Sistem Sambungan Kontruksi Baja” Tak lupa pula kita kirimkan
salam dan shalawat kepada nabi Muhammad SAW, yang telah berhasil memperjuangkan
agama islam yang mulia ini beserta keluarga dan para sahabatnya.
Penulis
juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada ibu dosen selaku dosen mata
kuliah bahasa indonesia yang telah memberikan dan mentrasferkan ilmunya kepada
penulis dan teman-teman. Penulis
menyadari bahwa dalam penyusunan tugas ini masih jauh dari kesempurnaan,
karena adanya keterbatasan ilmu pengetahuan yang kami miliki. Namun, demikian
kami berharap semoga isi tugas ini dapat benar-benar bermanfaat bagi penulis
khususnya, serta para pembaca umumnya. Selain itu juga kami berharap adanya
kritik dan saran dari para pembaca demi terwujudnya kesempurnaan tugas ini.
Wassalamualaikum Wr, Wb .
Makassar, Juni
2017
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
belakang
Dalam suatu proses
perencanaan, kegiatan rekayasa merupakan kegiatan untuk mendapatkan produk yang
lebih baik. Dalam evaluasi biasanya hanya berdasarkan beban statis dalam
analisa kegagalan dan hal ini sudah kurang sesuai, minimal juga harus sudah
memperhitungkan beban dinamis ( fatigue ) dan pengaruh lingkungan
jika perlu.
Analisa perambatan
retak merupakan salah satu analisa kegagalan terhadap beban fatigue, terutama
pada struktur sambungan yang banyak digunakan untuk konstruksi dibidang
kelautan dan penerbangan. Dengan berkembangnya teknologi, jumlah angkutan udara
di Indonesia semakin meningkat, dari seluruh angkutan udara yang didominasi
oleh pesawat terbang, penggunaan sambungan pada struktur pesawat ini masih
memegang peranan penting, terutama sambungan keling banyak dijumpai dibagian
perut (fuselage), sayap (wing) dan ekor (tail unit) dari pesawat terbang. Beban
dinamis yang terjadi pada fuselage paling kritis disebabkan adanya tabrakan
turbulensi campuran gas dengan partikel udara terhadap pesawat dan adanya
perbedaan tekanan udara di dalam kabin terhadap tekanan udara di luar kabin
kapal.
B. Rumusan
Masalah
1.
Apakah Pengertian dari sambungan
2.
Apa
saja Macam-macam sambungan
3.
Apa
saja System sambungan baut pada baja
4.
Apa
saja System sambungan las dan macamnya
C. Tujuan
1.
Mengetahui
Pengertian sambungan
2.
Mengetahui
Macam-macam sambungan
3.
Mengetahui
System sambungan baut pada baja
4.
Mengetahui
System sambungan las dan macamnya
BAB
II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian Sambungan
Tiap mesin atau konstuksi
terbentuk dari beberapa suku bagian,macam-macam bagian. Sesamanya dihubungkan,
salah satu cara menghubungkan suatu bagian ke suku bagian yang lain diperlukan
/ memberikan sambungan.
Sambungan adalah hasil dari
penyatuan beberapa bagian / konstruksi dengan menggunakan suatu cara tertentu.
Penyambungan bagian satu dengan lainnya
pada struktur pesawat terbang diperlukan rivet, struktur akan mengalami
pengurangan luasan akibat lubang rivet. Pangaruh adanya lubang rivet
menimbulkan konsentrasi tegangan yang menurunkan kekuatan struktur. Hasil
inspeksi retak pada pesawat terbang banyak terlihat justru pada bagian
sambungan keling ini, banyak ditemukan retak “Multiple Site Damage” (MSD) yang
dapat didefinisikan sebagai terjadinya retak-retak yang berasal dari lubang
paku keling akibat adanya beban dinamis.
B.
Macam-Macam Sambungan:
1) Sambungan tetap adalah sambungan yang
dapat dilepas dengan cara merusaknya, contoh:sambungan keeling dan sambungan
las.
2) Sambungan tidak tetap adalah sambungan yang
dapat kita lepas dan dapat kita bongkar
tanpa merusaknya sesuatu,
contohnya:sambungan pasak,sambungan
pena,dan sambungan ulir.
C.
System Sambungan pada Pada Baja
Jenis baut yang
dapat digunakan untuk struktur bangunan sesuai SNI 03 - 1729 – 2002 TATA CARA
PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG adalah baut yang jenisnya
ditentukan dalam SII (0589-81, 0647-91 dan 0780-83, SII 0781-83) atau SNI
(0541-89-A, 0571-89-A, dan 0661-89-A) yang sesuai, atau penggantinya.
Baut yang digunakan pada sambungan struktural, baik
baut A325 maupun baut A490 merupakan baut berkepala segi enam yang tebal.
Keduanya memiliki mur segi enam tebal yang diberi tanda standar dan simbol
pabrik pada salah satu mukanya. Bagian berulir baut dengan kepala segienam
lebih pendek dari pada baut standar yang lain; keadaan ini memperkecil
kemungkinan adanya ulir pada tangkai baut yang memerlukan kekuatan maksimumnya.
a) Beban Leleh dan Penarikan Baut
Syarat utama dalam pemasangan baut kekuatan tinggi ialah memberikan gaya
pratarik (pretension) yang memadai. Gaya pratarik harus sebesar mungkin dan
tidak menimbulkan deformasi permanen atau kehancuran baut. Bahan baut
menunjukkan kelakuan tegangan-regangan (beban-deformasi) yang tidak memiliki
titik leleh yang jelas. Sebagai pengganti tegangan leleh, istilah beban leleh
(beban tarik awal/proof load) akan digunakan untuk baut. Beban leleh adalah
beban yang diperoleh dari perkalian luas tegangan tarik dan tegangan leleh yang
ditentukan berdasarkan regangan tetap (offset strain) 0,2% atau perpanjangan
0,5% akibat beban. Tegangan beban leleh untuk baut A325 dan A490 masing-masing
minimal sekitar 70% dan 80% dari kekuatan tarik maksimumnya.
Jenis Sambungan Baja
Jenis Sambungan Baja
Jenis-jenis sambungan
struktur baja yang digunakan adalah pengelasan serta sambungan yang menggunakan
alat penyambung berupa paku keling (rivet) dan baut. Baut kekuatan tinggi (high
strength bolt) telah banyak menggantikan paku keling sebagai alat utama dalam
sambungan struktural yang tidak dilas.
a. Baut kekuatan tinggi
Dua jenis utama baut
kekuatan (mutu) tinggi ditunjukkan oleh ASTM sebagai A325 dan A490. Baut ini
memiliki kepala segienam yang tebal dan digunakan dengan mur segienam yang
setengah halus (semifinished) dan tebal seperti yang ditunjukkan pada Gambar
6.10(b). Bagian berulirnya lebih pendek dari pada baut non-struktural, dan
dapat dipotong atau digiling (rolled).
Baut A325 terbuat dari baja
karbon sedang yang diberi perlakuan panas dengan kekuatan leleh sekitar 81
sampai 92 ksi (558 sampai 634 MPa) yang tergantung pada diameter. Baut A490
juga diberi perlakuan panas tetapi terbuat dari baja paduan (alloy) dengan
kekuatan leleh sekitar 115 sampai 130 ksi (793 sampai 896 MPa) yang tergantung
pada diameter. Baut A449 kadang-kadang digunakan bila diameter yang diperlukan
berkisar dari II sampai 3 inci, dan juga untuk baut angkur serta batang bulat
berulir. Diameter baut kekuatan tinggi berkisar antara 1/2 dan 1 1/2 inci (3
inci untuk A449). Diameter yang paling sering digunakan pada konstruksi gedung
adalah 3/4 inci dan 7/8 inci, sedang ukuran yang paling umum dalam perencanaan
jembatan adalah 7/8 inci dan 1 inci.
Baut kekuatan tinggi
dikencangkan (tightened) untuk menimbulkan tegangan tarik yang ditetapkan pada
baut sehingga terjadi gaya jepit (klem/clamping force) pada sambungan. Oleh
karena itu, pemindahan beban kerja yang sesungguhnya pada sambungan terjadi
akibat adanya gesekan (friksi) pada potongan yang disambung. Sambungan dengan
baut kekuatan tinggi dapat direncanakan sebagai tipe geser (friction type),
bila daya tahan gelincir (slip) yang tinggi dikehendaki; atau sebagai tipe
tumpu (bearing type), bila daya tahan gelincir yang tinggi tidak dibutuhkan.
b. Paku keeling
Sudah sejak lama paku keling
diterima sebagai alat penyambung batang, tetapi beberapa tahun terakhir ini
sudah jarang digunakan di Amerika. Paku keling dibuat dari baja batangan dan
memiliki bentuk silinder dengan kepala di salah satu ujungnya. Baja paku keling
adalah baja karbon sedang dengan identifikasi ASTM A502 Mutu I (Fv = 28 ksi)
(1190 MPa) dan Mutu 2 (Fy = 38 ksi) (260 MPa), serta kekuatan leleh minimum
yang ditetapkan didasarkan pada bahan baja batangan. Pembuatan dan pemasangan
paku keling menimbulkan perubahan sifat mekanis.
Proses pemasangannya adalah
pertama paku keling dipanasi hingga warnanya menjadi merah muda kemudian paku
keling dimasukkan ke dalam lubang, dan kepalanya ditekan sambil mendesak ujung
lainnya sehingga terbentuk kepala lain yang bulat. Selama proses ini, tangkai
(shank) paku keling mengisi lubang (tempat paku dimasukkan) secara penuh atau
hampir penuh, sehingga menghasilkan gaya jepit (klem). Namun, besarnya jepitan
akibat pendinginan paku keling bervariasi dari satu paku keling ke lainnya,
sehingga tidak dapat diperhitungkan dalam perencanaan. Paku keling juga dapat
dipasang pada keadaan dingin tetapi akibatnya gaya jepit tidak terjadi karena
paku tidak menyusut setelah dipasang.
c. Baut Hitam
Baut ini dibuat dari baja
karbon rendah yang diidentifikasi sebagai ASTM A307, dan merupakan jenis baut
yang paling murah. Namun, baut ini belum tentu menghasilkan sambungan yang
paling murah karena banyaknya jumlah baut yang dibutuhkan pada suatu sambungan.
Pemakaiannya terutama pada struktur yang ringan, batang sekunder atau pengaku,
anjungan (platform), gording, rusuk dinding, rangka batang yang kecil dan
lain-lain yang bebannya kecil dan bersifat statis. Baut ini juga dipakai sebagai
alat penyambung sementara pada sambungan yang menggunakan baut kekuatan tinggi,
paku keling, atau las. Baut hitam (yang tidak dihaluskan) kadang-kadang disebut
baut biasa, mesin, atau kasar, serta kepala dan murnya dapat berbentuk bujur
sangkar.
d. Baut Sekrup (Turned Bolt)
Baut yang secara praktis
sudah ditinggalkan ini dibuat dengan mesin dari bahan berbentuk segienam dengan
toleransi yang lebih kecil (sekitar 5'0 inci.) bila dibandingkan baut hitam.
Jenis baut ini terutama digunakan bila sambungan memerlukan baut yang pas
dengan lubang yang dibor, seperti pada bagian konstruksi paku keling yang
terletak sedemikian rupa hingga penembakan paku keling yang baik sulit
dilakukan. Kadang-kadang baut ini bermanfaat dalam mensejajarkan peralatan
mesin dan batang struktural yang posisinya harus akurat. Saat itu baut sekrup
jarang sekali digunakan pada sambungan struktural, karena baut kekuatan tinggi
lebih baik dan lebih murah.
e. Baut Bersirip (Ribbed Bolt)
Baut ini terbuat dari baja
paku keling biasa, dan berkepala bundar dengan tonjolan sirip-sirip yang
sejajar tangkainya. Baut bersirip telah lama dipakai sebagai alternatif dari
paku keling. Diameter yang sesungguhnya pada baut bersirip dengan ukuran
tertentu sedikit lebih besar dari lubang tempat baut tersebut. Dalam pemasangan
baut bersirip, baut memotong tepi keliling lubang sehingga diperoleh cengkraman
yang relatif erat. Jenis baut ini terutama bermanfaat pada sambungan tumpu
(bearing) dan pada sambungan yang mengalami tegangan berganti (bolak-balik).
Variasi dari baut bersirip
adalah baut dengan tangkai bergerigi (interference-body bolt.) yang terbuat
dari baja baut A325. Sebagai pengganti sirip longitudinal, baut ini memiliki
gerigi keliling dan sirip sejajar tangkainya. Karena gerigi sekeliling tangkai
memotong sirip sejajar, baut ini kadang-kadang disebut baut bersirip terputus
(interrupted-rib). Baut bersirip sukar dipasang pada sambungan yang terdiri
dari beberapa lapis pelat. Baut kekuatan tinggi A325 dengan tangkai bergerigi
yang sekarang juga sukar dimasukkan ke lubang yang melalui sejumlah plat;
namun, baut ini digunakan bila hendak memperoleh baut yang harus mencengkram
erat pada lubangnya. Selain itu, pada saat pengencangan mur, kepala baut tidak
perlu dipegang seperti yang umumnya dilakukan pada baut A325 biasa yang polos
b) Teknik Pemasangan
Tiga teknik yang
umum untuk memperoleh pratarik yang dibutuhkanadalah metode kunci yang
dikalibrasi (calibrated wrench), metode putaranmur (turn-of the nut), dan
metode indikator tarikan langsung (direct tensionindicator). Metode kunci yang
dikalibrasi dapat dilakukan dengan kunci puntirmanual (kunci Inggris) atau
kunci otomatis yang diatur agar berhenti padaharga puntir yang ditetapkan.
Secara umum, masing-masing proses pemasangan memerlukan minimum 2 1/4 putaran
dari titik erat untukmematahkan baut. Bila metoda putaran mur digunakan dan
baut ditariksecara bertahap dengan kelipatan 1/8 putaran, baut biasanya akan
patahsetelah empat putaran dari titik erat. Metode putaran mur merupakanmetode
yang termurah, lebih handal, dan umumnya lebih disukai. Metode ketiga yang
paling baru untuk menarik baut adalah metodeindikator tarikan langsung. Alat
yang dipakai adalah cincin pengencangdengan sejumlah tonjolan pada salah satu
mukanya. Cincin dimasukkan dantara kepalabaut dan bahan yang digenggam, dengan
bagian tonjolanmenumpu pada sisi bawah kepala baut sehingga terdapat celah
akibattonjolan tersebut. Pada saat baut dikencangkan, tonjolan-tonjolan
tertekandan memendek sehingga celahnya mengecil. Tarikan baut ditentukandengan
mengukur lebar celah yang ada.
c) Perancangan Sambungan Baut
Sambungan-sambungan
yang dibuat dengan baut tegangan tinggi digolongkan menjadi:
−> Jenis sambungan gesekan
−> Jenis sambungan penahan beban dengan uliran baut termasuk dalam bidang geseran [Gambar 6.11(a)]
−> Jenis sambungan penahan beban dengan uliran baut tidak termasuk dalam bidang geseran [Gambar 6.11(b)]
Sambungan-sambungan
baut (tipe N atau X) atau paku keling bisa mengalami keruntuhan dalam empat
cara yang berbeda.
−> Pertama, batang-batang yang disambung akan merigalaini keruntuhan melalui satu atau lebih lubang-lubang alat penyambungan akibat bekerjanya gaya tarik (Iihat Gambar 6.12a).
−> Kedua, apabila lubang-lubang dibor terlalu dekat pada tepi batang tarik, maka baja di belakang alat-alat penyaambung akan meleteh akibat geseran (Iihat Gambar 6.12b).
−> Ketiga, alat penyambungnya sendiri mengalami keruntuhan akibat bekerjanya geseran (Gambar 6.12.c).
−> Keempat, satu-satu atau lebih batang tarik mengalami keruntuhan karena tidak dapat menahan gaya-gaya yang disalurkan oleh alat-alat penyambung (Gambar 6.12d).
Untuk mencegah
terjadinya keruntuhan maka baik sambungan maupun batang-batang yang disambung
harus direncanakan supaya dapat mengatasi keempat jenis keruntuhan yang
dikemukakan di atas.
−> Pertama, untuk menjamin tidak terjadinya keruntuhan pada bagian-bagian yang disambung, bagian-bagian tersebut harus direncanakan sedemikian rupa, sehingga tegangan tarik yang bekerja pada penampang bruto lebih kecil dari 0,6 Fy, dan yang bekerja pada penampang etektif netto lebih kecil dari 0,5 F .
−> Kedua, untuk mencegah robeknya baja yang terletak di belakang alat penyambung, maka jarak minimum dari pusat lubang alat penyambung ke tepi batang dalam arah yang sarna dengan arah gaya tidak boleh kurang dari 2 P/ Fu t . Di sini P adalah gaya yang ditahan oleh alat penyambung, dan t adalah tebal kritis dari bagian yang disambung.
−> Ketiga, untuk menjamin supaya alat penyambung tidak runtuh akibat geseran, maka jumlah alat penyambung harus ditentukan sesuai dengan peraturan, supaya dapat membatasi tegangan geser maksimum yang terjadi pada bagian alat penyambung yang kritis.
−> Keempat, untuk mencegah terjadinya kehancuran pada bagian yang disambung akibat penyaluran gaya dari alat penyambung ke batang maka harus ditentukan jumlah minimum alat penyarnbung yang dapat mencegah terjadinya kehancuran tersebut.
Contoh Sambungan
Sambungan balok
Baut Mutu Tinggi / High Tension Bolt (HTB)
1. Sambungan baut mutu tinggi mengandalkan gaya tarik
awal yang terjadi karena pengencangan awal.
2. Gaya tersebut dinamakan proof load.
3. Gaya tersebut akan memberikan friksi, sehingga
sambungan baut mutu tinggi hingga taraf gaya tertentu dapat merupakan tipe
friksi. Sambungan jenis ini baik untuk gaya bolak-balik.
4. Untuk taraf gaya yang lebih tinggi, sambungan
tersebut merupakan tipe tumpu.
5. Baut mutu tinggi dipasang dengan mula-mula
melakukan kencang tangan dan diikuti dengan setengah putaran setelah kencang
tangan. Atau menggunakan kunci torsi yang telah dikalibrasi sehingga
menghasilkan setengah putaran setelah kencang tangan
6. Diameter yang paling sering digunakan pada
konstruksi gedung adalah ¾ inci dan 7/8 inci.
7. Diamter yang paling sering digunakan pada
konstruksi jembatan adalah 7/8 inci dan 1 inci
8. Saat ini sambungan baut lebih ekonomis daripada
sambungan keling.
D.
System Sambungan Pada Las Dan Macamnya
Proses pengelasan
adalah proses penyambungan logam dengan menggunakan energi panas. Sambungan las
mempunyai tingkat kerapatan yang baik serta mempunyai kekuatan sambungan yang
memadai. Sambungan las ini juga mempunyai tingkat efisiensi kekuatan sambungan
yang relatif lebih baik jika dibandingkan dengan sambungan yang lainnya. Di
samping itu segi operasional pengerjaan sambungan konstruksi las lebih
sederhana dan relatif murah.
Ada beberapa macam
jenis pengelasan yang dilakukan untuk menyambung logam, yaitu:
o Las Resistansi
Listrik (Tahanan)
Las resistensi
listrik adalah suatu cara pengelasan dimana permukaan pelat yang disambung
ditekankan satu sama lain dan pada saat yang sama arus listrik dialirkan
sehingga permukaan tersebut menjadi panas dan mencair karena adanya resistensi
listrik. Sambungan las resistensi listrik dibagi atas dua kelompok sambungan
yaitu sambungan tumpang dan sambungan tumpul. Las resistansi listrik ini sangat
baik digunakan untuk menyambung pelat-pelat tipis sangat.
Proses pengelasan
dengan las resistansi listrik untuk penyambungan pelat-pelat tipis yang biasa
digunakan terdiri dari 2 jenis yakni :
Ø Las Titik (Spot Welding)
Pengelasan dengan
las titik ini hasil pengelasannya membentuk seperti titik. Elektroda penekan
terbuat dari batang tembaga yang dialiri arus listrik yakni, elektroda atas dan
bawah. Elektroda sebelah bawah sebagai penumpu plat dalam keadaan diam dan
elektroda atas bergerak menekan pelat yang akan disambung. Agar pelat yang akan
disambung tidak sampai bolong sewaktu proses terjadinya pencairan maka kedua
ujung elektroda diberi air pendingin.
Ø Las Resistansi Rol (Rolled Resistance
Welding)
Proses pengelasan
resistansi tumpang ini dasarnya sama dengan las resistansi titik, tetapi dalam
pengelasan tumpang ini kedua batang elektroda diganti dengan roda yang dapat
berputar sesuai dengan alur/garis pengelasanyang dikehendaki
o Las Busur Listrik
Energi masukan
panas las busur listrik bersumber dari beberapa alternatif diantaranya energi
dari panas pembakaran gas, atau energi listrik.Panas yang ditimbulkan dari
hasil proses pengelasan ini melebihi dari titik lebur bahan dasar dan elektroda
yang di las. Kisaran temperatur yang dapat dicapai pada proses pengelasan ini
mencapai 2000-3000º C. Pada temperatur ini daerah yang mengalami pengelasan
melebur secara bersamaan menjadi suatu ikatan metalurgi logam lasan.
Salah satu hal yang perlu
diperhatikan dalam pengelasan las busur listrk adalah pemilihan elektroda yang
tepat. Secara umum semua elektroda diklasifikasikan menjadi lima kelompok utama
yaitu mild steel, hight carbon steel, special alloy steel, cast iron dan non
ferrous. Rentangan terbesar dari pengelasan busur nyala dilakukan dengan
elektroda dalam kelompok mild steel (baja lunak).
o Penyambungan
dengan Las Oxy-Asetilen
Pengelasan dengan
gas oksi-asetilen dilakukan dengan membakar bahan bakar gas C2 H2 dengan O2,
sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu yang dapat mencair logam induk dan
logam pengisi. Sebagai bahan bakar dapat digunakan gas-gas asetilen, propan
atau hidrogen. Diantara ketiga bahan bakar ini yang paling banyak digunakan
adalah asetilen, sehingga las pada umumnya diartikan sebagai las oksi-asetilen.
o Las TIG (Tungsten
Inert Gas)/GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)
Pengelasan dengan
gas pelindung Argon (Tungsten Iner Gas) merupakan salah satu pengembangan dari
pengelasan yang telah ada yaitu pengembangan dari pengelasan secara manual yang
khususnya untuk pengelasan non ferro (alumunium, magnesium kuningan dan
lain-lain, baja spesial (Stainless steel) dan logam-logam anti korosi lainnya.
Pengelasan Tungsten Inert Gas (TIG) ini tidak menggunakan proses elektroda
sekali habis (non consumable electrode). Temperatur yang dihasilkan dari proses
pengelasan ini adalah 3000 0F atau 1664,8 0C dan fungsi gas pelindung adalah
untuk menghidari terjadinya oksidasi udara luar terhadap cairan logam yang
dilas.
o Las MIG (Metal
Inert Gas Arc Welding)/Gas Metal Arc Welding (GMAW)
Gas Metal Arc
Welding (GMAW) adalah proses pengelasan yang energinya diperoleh dari busur
listrik. Busur las terjadi di antara permukaan benda kerja dengan ujung kawat
elektroda yang keluar dari nozzle bersamasama dengan gas pelindung.
Jenis-jenis
Sambungan Las
Jenis sambungan
tergantung pada faktor-faktor seperti ukuran dan profil batang yang bertemu di
sambungan, jenis pembebanan, besarnya luas sambungan yang tersedia untuk
pengelasan, dan biaya relatif dari berbagai jenis las. Sambungan las terdiri
dari lima jenis dasar dengan berbagai macam variasi dan kombinasi yang banyak
jumlahnya. Kelima jenis dasar ini adalah sambungan sebidang (butt), lewatan
(lap), tegak (T), sudut, dan sisi.
1)
Sambungan Sebidang
Sambungan
sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujung-ujung plat datar dengan ketebalan
yang sama atau hampir sarna. Keuntungan utama jenis sambungan ini ialah
menghilangkan eksentrisitas yang timbul pada sambungan lewatan tunggal seperti
dalam Gambar 6.16(b). Bila digunakan bersama dengan las tumpul penetrasi
sempurna (full penetration groove weld), sambungan sebidang menghasilkan ukuran
sambungan minimum dan biasanya lebih estetis dari pada sambungan bersusun.
Kerugian utamanya ialah ujung yang akan disambung biasanya harus disiapkan
secara khusus (diratakan atau dimiringkan) dan dipertemukan secara hati-hati
sebelum dilas. Hanya sedikit penyesuaian dapat dilakukan, dan potongan yang
akan disambung harus diperinci dan dibuat secara teliti. Akibatnya, kebanyakan
sambungan sebidang dibuat di bengkel yang dapat mengontrol proses pengelasan
dengan akurat.
2)
Sambungan Lewatan
Sambungan
lewatan pada Gambar 6.17 merupakan jenis yang paling umum. Sambungan ini mempunyai
dua keuntungan utama:
− Mudah
disesuaikan. Potongan yang akan disambung tidak memerlukan ketepatan dalam
pembuatannya bila dibanding dengan jenis sambungan lain. Potongan tersebut
dapat digeser untuk mengakomodasi kesalahan kecil dalam pembuatan atau untuk
penyesuaian panjang.
− Mudah
disambung. Tepi potongan yang akan disambung tidak memerlukan persiapan khusus
dan biasanya dipotong dengan nyala (api) atau geseran. Sambungan lewatan
menggunakan las sudut sehingga sesuai baik untuk pengelasan di bengkel maupun
di lapangan. Potongan yang akan disambung dalam banyak hal hanya dijepit
(diklem) tanpa menggunakan alat pemegang khusus. Kadang-kadang
potongan-potongan diletakkan ke posisinya dengan beberapa baut pemasangan yang
dapat ditinggalkan atau dibuka kembali setelah dilas.
−
Keuntungan lain sambungan lewatan adalah mudah digunakan untuk menyambung plat
yang tebalnya berlainan.
3)
Sambungan Tegak
Jenis
sambungan ini dipakai untuk membuat penampang bentukan (built-up) seperti
profil T, profil 1, gelagar plat (plat girder), pengaku tumpuan atau penguat
samping (bearing stiffener), penggantung, konsol (bracket). Umumnya potongan
yang disambung membentuk sudut tegak lurus seperti pada Gambar 6.16(c). Jenis
sambungan ini terutama bermanfaat dalam pembuatan penampang yang dibentuk dari
plat datar yang disambung dengan las sudut maupun las tumpul.
4)
Sambungan Sudut
Sambungan
sudut dipakai terutama untuk membuat penampang berbentuk boks segi empat
seperti yang digunakan untuk kolom dan balok yang memikul momen puntir yang
besar.
5)
Sambungan Sisi
Sambungan
sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai untuk menjaga agar
dua atau lebih plat tetap pada bidang tertentu atau untuk mempertahankan
kesejajaran (alignment) awal.
Seperti
yang dapat disimpulkan dari pembahasan di muka, variasi dan kombinasi kelima
jenis sambungan las dasar sebenarriya sangat banyak. Karena biasanya terdapat
lebih dari satu cara untuk menyambung sebuah batang struktural dengan lainnya,
perencana harus dapat memilih sambungan (atau kombinasi sambungan) terbaik
dalam setiap persoal.
Keuntungan
Sambungan Las Listrik dibanding dengan Paku keling / Baut :
a .Pertemuan baja pada
sambungan dapat melumer bersama elektrode las dan menyatu dengan lebih kokoh
(lebih sempurna).
b. Konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih
rapi.
c. Konstruksi baja dengan sambungan las memiliki
berat lebih ringan.
d .Dengan las
berat sambungan hanya
berkisar 1 – 1,5% dari
berat konstruksi,
sedangkan dengan
paku keling / baut berkisar 2,5 – 4% dari berat konstruksi.
e .Pengerjaan
konstruksi relatif lebih cepat (tak perlu membuat lubanglubang pk/baut, tak
perlu memasang potongan baja siku / pelat penyambung, dan sebagainya ).
f .Luas penampang
batang baja tetap utuh karena tidak dilubangi, sehingga kekuatannya utuh.
Kerugian Sambungan
Las
a. Kekuatan
sambungan las sangat dipengaruhi oleh kualitas pengelasan. Jika pengelasannya
baik maka kekuatan sambungan akan baik, tetapi jika pengelasannya jelek/tidak
sempurna maka kekuatan konstruksi juga tidak baik bahkan
membahayakan dan dapat
berakibat fatal.
Salah
satu sambungan las cacat
lambat laun akan
merembet rusaknya sambungan yang lain
dan akhirnya bangunan
dapat runtuh yang
menyebabkan kerugian materi yang tidak sedikit bahkan juga korban jiwa.
Oleh karena itu untuk konstruksi bangunan berat seperti jembatan jalan raya /
kereta api di Indonesia tidak diijinkan menggunakan sambungan las.
b. Konstruksi sambungan tak dapat
dibongkar-pasang.
SAMBUNGAN ULIR (SCREW JOINED)
1 Pengertian
Sambungan ulir
adalah sambungan yang
menggunakan kontruksi ulir untuk
mengikat dua atau
lebih komponen permesinan.
Sambungan Ulir merupakan jenis
dari sambungan semi permanent (dapat dibongkar pasang). Sambungan ulir terdiri
dari 2 (dua) bagian, yakni Baut (Inggris=Bolt, yakni yang memiliki ulir di
bagian luar) dan Mur (Inggris = Nut , yakni yang memiliki ulir di bagian
dalam).
2 Fungsi Sambungan Ulir
Dilihat dari
kontruksi yang memiliki ulir (yang dapat di bongkar pasang) sambungan ulir memiliki
fungsi teknis utama, yaitu :
¾ Digunakanu
untuk bagian mesin
yang memerlukan sambungan
dan pelepasan tanpa merusak bagian mesin perawatan. ¾ Untuk memegang dan penyesuaian dalam
perakitan atau
3 Keuntungan dan Kerugaian Sambungan
Ulir
Ditinjau dari
sisi teknik sambungan
ulir memiliki keuntungan
dan kerugian sebagai berikut :
Keuntungan
Sambungan Ulir
1 .
Mempunyai reliabilitas (kehandalan) tinggi
dalam operasi.
2
. Sesuai untuk perakitan dan pelepasan
komponen.
3. Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut
diperlukan untuk beberapa kondisi operasi.
4 .
Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien.
Kerugian
Sambungan Ulir
1 Konsentrasi
tegangan yang pada bagian ulir yg
tidak mampu menahan berbagai kondisi beban.
Nomenklatur Ulir
• Major diameter
Diameter terbesar
pada bagian ulir luar atau bagian ulir dalam dari sebuah sekrup. Sekrup
dispesifikasikan oleh diameter ini, juga disebut diameter luar atau diameter
nominal.
• Minor diameter
Bagian terkecil
dari bagian ulir dalam atau bagian ulir luar, disebut juga sebagai core atau
diameter root
• Pitch diameter
Disebut juga
diameter efektif, merupakan bagian yang berhubungan antara baut dan mur.
• Pitch
Jarak dari satu
ujung ulir ke ujung ulir berikutnya. Juga dapat diartikan jarak yang ditempuh
ulir dalam satu kali putaran.
Bentuk Ulir
a. British standard whitworth (BSW)
threat
Mata Ulir berbentu
segitiga. Aplikasi : untuk menahan vibrasi, aero dan automobile
b. British Association (BA) threat
Mata Ulir berbentuk segitiga
dengan puncak tumpul
Aplikasi : Untuk mengulir
pekerjaan yang presisi.
c. Square threat
Mata Ulir
berbentuk Segiempat. Aplikasi
: power transmisi,
machine tools, valves, screw jacks.
d. Acme threat
Mata Ulir
berbentuk Trapesium Aplikasi
: cutting lathe,
brass valves, bench vices
e. Knuckle threatMata Ulir berbentu
Bulat.
Aplikasi :
digunakan untuk tugas
berat, railway carriage
couplings, hydrant, dll,
f. Buttress threat
Mata Ulir berbentuk
Gergaji Aplikasi : Mentransmisikan daya
pada satu arah, bench vices.
g. Metric threat
Aplikasi : general
purpose
1. Tegangan
internal akibat gaya pengencangan
2. Tegangan
tarik disebabkan pelonggaran baut.
3. Tegangan
geser puntir akibat tahan gesek selama pengencangan.
4. Tegangan
geser pada ulir.
5. Tegangan
tekan pada ulir.
6. Tegangan tekuk,
jika permukaan dibawah
kepala baut/screw tidak dalam
posisi sempurna thd sumbu baut.
Jenis Ulir
Ulir digolongkan
menurut bentuk profil penampangnya sebagai berikut : ulir segi tiga, persegi,
trapezium, gigi gegaji, dan bulat, bentuk persegi,trapezium, dan gigi gergaji,
pada umumnya dipakai untuk pengerak atau penerus gaya , sedangkan ulir bulat
dipakai untuk menghindari kemacetan karena kotoran . tetapi bentuk yang paling
banyak dipakai adalah ulir segitiga.
Ulir segitiga
diklasifikasikan lagi menurut jarak baginya dalam ukuran metris dan inch, dan
menurut ulir kasar dan lembut sebagai berikut :
1. seri
ulir kasar metris
2. seri
ulir kasar UNG
3. seri
ulir lembut simetris
4. seri ulir
lembut UNF
Kelas Ulir
Ukuran
ulir uar dinyatakan dengan diameter luar, diameter efektif ( diameter dimana
tebal profil dan tebal alur dalam arah sumbu adalah sama ), dan diameter inti.
Untuk ulir dalam, ukuran tersebut dinyatakan dengan diameter efektif , ukuran
pembatas yang diizinkan, dan toleransi.
Atas
dasar besarnya toleransi, ditetapkan kelas ketelitian sbb:
Untuk
ulir metris : kelas 1,2 dan 3. Untuk ulir UNC, UNF UNEF : kelas 3A, 2A, dan 1A,
untuk ulir luar. Kelas 3B, 2B, dan 1B untuk ulir dalam.
Perlu diterangkan
bahwa ketelitian tertinggi dalam standar JTS adalah kelas 1, dan dalam standar
amerika adalah 3A atau 3B . Patokan yang dipakai untuk pemilihan kelas adalah
sbb:
Kelas teliti (
kelas 1 dalam JTS ) untuk ulir teliti
Kelas sedang ( kelas
2 dalam JTS ) untuk pemakaian umum .
Kelas kasar ( kelas
3 dalam JTS ) untuk ulir yang sukar dikerjakan, Misalnya ulir dalam dari Lubang
yang panjang.
Bahan Ulir
Penggolongan ulir
menurut kekuatannya distandarkan dalam JTS seperti diperlihatkan dalam Tabel
1.3. arti dari bilangan kekuatan untuk baut dalam tabel tersebut adalah sbb :
angka sebelah kiri tanda titik adalah 1/10 harga minimum kekuatan tarik σb ( kg
/mm) dan sebelah kanan titik adalah 1/10 (σγ/σB ) Untuk mur , bilangan yang
bersangkutan menyatakan 1/10 tegangan beban jaminan.
Jenis
ulir Menurut Bentuk Bagian Dan Fungsinya.
Baut digolongkan
menurut bentuk kepalanya, yaitu segi enam , soket segi enam , dan kepala
persegi. Baut dan mur dapat dibagi sebagai berikut : baut penjepit , baut untuk
pemakaian khusus , sekrup mesin sekrup penetap , dan mur, seperti diuraikan
dibawah ini :
a. Baut
tembus, untuk menjepit dua bagian melalui lubang tembus, dimana jepitan
diketatkan dengan sebua mur
b. Baut
tap , untuk menjepit dua bagian, dimanajepitan diketatkan dengan ulir yang
ditapkan pada salah satu bagian .
c. baut
tanam, merupakan baut tanpa kepala dan diberi ulir pada kedua ujungnya. Untuk
dapat menjepit dua bagian, baut ditanam pada salah satu bagian yang mempunyai
lubang berulir, dan jepitan diketatkan dengan sebuah mur.
E. Sambungan Paku Keling
Paku
keling / rivet adalah salah satu metode penyambungan yang sederhana. sambungan
keling umumnya diterapkan pada jembatan, bangunan, ketel, tangki, kapal Dan pesawat terbang. Penggunaan metode
penyambungan dengan paku keling ini juga sangat baik digunakan untuk
penyambungan pelat-pelat alumnium. Pengembangan Penggunaan rivet dewasa ini
umumnya digunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri dengan ukuran
yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai kegunaan
tersendiri, masing masing jenis mempunyai kekhususan dalam penggunaannya.
Sambungan
dengan paku keling ini umumnya bersifat permanent dan sulit untuk melepaskannya
karena pada bagian ujung pangkalnya lebih besar daripada batang paku kelingnya.
* Bagian utama paku keling adalah :
1. Kepala
2. Badan
3. Ekor
4. Kepala lepas
* Bahan paku keeling
Yang
biasa digunakan antara lain adalah baja, brass, aluminium, dan tembaga
tergantung jenis sambungan/ beban yang diterima oleh sambungan.
Penggunaan
umum bidang mesin : ductile (low carbor), steel, wrought iron.
Penggunaan
khusus : weight, corrosion, or material constraints apply : copper (+alloys)
aluminium (+alloys), monel, dll
Penggunaan Paku Keling
Pemakaian
paku keling ini digunakan untuk :
Ø Sambungan kuat dan rapat, pada konstruksi
boiler ( boiler, tangki dan pipa-pipa
tekanan tinggi ).
Ø Sambungan kuat, pada konstruksi baja
(bangunan, jembatan dan crane ).
Ø Sambungan rapat, pada tabung dan tangki (
tabung pendek, cerobong, pipa-pipa tekanan).
Ø Sambungan pengikat, untuk penutup chasis (
misalnya ; pesawat terbang, kapal).
Keuntungan
Dan Kelemahan
a. Keuntungan
Sambungan
paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las mempunyai keuntungan yaitu :
* Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam
disambung. Oleh karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan dinamis.
* Sambungan keling lebih sederhana dan murah
untuk dibuat.
* Pemeriksaannya lebih mudah
* Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong
kepala dari paku keling tersebut
b. Kelemahan
* Hanya
satu kelemahan bahwa ada pekerjaan mula berupa pengeboran lubang paku kelingnya
di samping kemungkinan terjadi karat di sekeliling lubang tadi selama paku
keling dipasang. Adapun pemasangan paku keling bisa dilakukan dengan tenaga
manusia, tenaga mesin dan bisa dengan peledak (dinamit) khususnya untuk
jenis-jenis yang besar.
* Paku
keling dalam ukuran yang kecil dapat digunakan untuk menyambung dua komponen
yang tidak membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga,
furnitur, alat-alat elektronika, dll
Sambungan Pasak dan pena
Macam-macam
pasak dan pena :.
a. Pasak memanjang
1. Pasak penampang bujursangkar
2. Pasak penampang perssegi panjang
3. Pasak tirus tanpa kepala
4. Pasak dengan kepala
5. Pasak tembereng
6. Pasak bulat
7. Pasak gigi
b. Pasak melintang dan pen
1. Pasak tirus : tirus satu sisi dan tirus
dua sisi
2. Pasak silinder tirus : tirus selalu
memanjang, tirus dengan ujung berulir
3. Pen silinder lurus : tanpa kepala,
dengan kepala, silinder belah
4. Pen dengan dengan alur gurat taktik
Fungsi
sambungan pasak dan pena :
Pasak
dan pena digunakan untuk menyambung dua bagian batang atau penampang roda, roda gigi, roda rantai, dan
lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Sambungan adalah hasil dari penyatuan
beberapa bagian / konstruksi dengan menggunakan suatu cara tertentu. Sambungan tetap adalah sambungan yang dapat dilepas
dengan cara merusaknya. Sambungan tidak tetap adalah sambungan yang dapat kita
lepas dan dapat kita bongkar tanpa
merusaknya sesuatu,
Contohnya : sambungan pasak,sambungan pena,dan
sambungan ulir. ,
Contohnya : sambungan keeling dan sambungan las.
B. Saran
Dalam penulisan makalah ini masih
terdapat beberapa kekurangan dan kesalahan, baik dari segi penulisan maupun
dari segi penyusunan kalimatnya dan dari segi isi juga masih perlu ditambahkan.
Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kepada para pembaca atau makalah ini agar dapat memberikan kritikan
dan masukan yang bersifat membangun. Sehingga makalah dapat tersusun dengan
baik dan sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
1. Gunawan, T. Dan Margaret, S. (1991). Teori
Soal Dan Penyelesaian Konstruksi
Baja I Jilid I. Jakarta : Delta Teknik Group
2. Pasaribu, Patar M. (1996).Konstruksi Baja.
Medan: Percetakan Bin Harun. Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia
(PPBBI) 1983. Bandung Yayasan Lembaga
Penyelidikan Masalah Bangunan
3.
STRUKTUR BAJA I / 3 SKS / MODUL 3/ Drs.
Nathanael Sitanggang, S.T., M.Pd.
4.
PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB Ir. Dadang S.Permana
5.
buku ajar diktat elemen mesin 1oleh: Drs. Lagiyono, MPd, MT
