Langsung ke konten utama

Praktikum Uji Tarik Baja

BAB VI UJI TARIK BAJA

6.1 Tujuan
1)       Menentukan hubungan tegangan dan regangan
2)       Menentukan tegangan leleh baja
3)       Menentukan tegangan tarik baja
4)       Menentukan perpanjangan dan pengurangan luas area penampang
5)       Menentukan modulus elastis baja
6.2 Alat dan Bahan
1) Alat
a)      Jangka sorong, untuk mengukur diameter penampang
b)      Uji Universal Testing Machine (UTM), berfungsi untuk memberi dan mengontrol laju pembebanan
c)      LVDT, untuk mencatat defleksi/perpanjangan
d)      Load Cell, untuk mengubah beban UTM dari analog menjadi digital
e)      Data Logger, untuk alat pencatat data dari Load Cell dan LVDT
f)       Strain Gauge, untuk mengukur regangan
2) Bahan
Pada praktikum ini benda uji yang akan diuji sebanyak 4 buah untuk masing-masing jenis tulangan. Tiga benda uji yang dites mempunyai luas penampang yang berbeda-beda (diameter tulangan polos 8, 10, 12 dan diameter tulangan ulir 10, 13, 16). Benda uji yang ke-4 adalah baja tulangan polos 8 dan baja tulangan ulir 10 yang dibuat lebih panjang dari ukuran benda uji lainnya. Pada salah satu benda uji tulangan polos dengan diameter 12 dipasang strain gauge yang berfungsi untuk mencatat tegangan dan regangan. Hasil tegangan dan regangan yang diperoleh dari strain gauge ini akan dibandingkan dengan tegangan dan regangan yang diperoleh dengan cara di atas.
6.3 Prosedur Percobaan
1)      Persiapkan benda uji
a)      Beri nomer/nama setiap benda uji
b)      Ukur diameter dan panjang dari masing-masing benda uji
2)      Persiapkan alat
a)      Cek semua alat yang akan digunakan
b)      Lakukan kalibrasi alat
3)      Pemasangan benda uji ke mesin UTM (sumbu alat penjepit harus berhimpit dengan sumbu benda       uji) dan pemasangan alat ukur
4)      Pelaksanaan pengujian
a)      Tarik benda uji dengan pertambahan beban yang konstan sampai benda uji putus.  Catat dan amatilah besarnya perpanjangan yang terjadi setiap penambahan beban.
b)      Amati secara visual perilaku benda uji.
c)      Setelah putus, ukur diameter penampang pada daerah putus dan ukurlah panjang akhir dari benda uji.

6.4 Hasil Pengamatan dan Perhitungan
Menggunakan UTM (Universal Testing Machine), setiap sampel baja diuji tarik. Uji Tarik ini dilakukan dengan cara pembebanan dari 0 hingga terus meningkat sampai baja mengalami kegagalan (fracture). Pada dasarnya, baja memiliki sifat elastis namun terbatas hingga kuat tarik tertentu. Setelah laju pembebanan melewati kekuatan tersebut, baja menjadi plastis. Titik perubahan dari elastis ke plastis inilah yang disebut titik leleh dan dapat diketahui tegangan lelehnya. Setelah mencapai fase plastis, baja akan mengalami kegagalan di suatu titik saat pembebanan melebihi kuat tarik ultimate. Saat di titik inilah dapat dicari tegangan runtuh.

6.4.1 Dimensi Spesimen Baja

Tabel 6.1 Data Awal Diameter dan Panjang Baja
No.
Identifikasi Benda Uji
Diameter Aktual
(mm)
Diameter Nominal
(mm)
Berat
(gram)
Panjang awal
(mm)
1
Ulir 10
9.58
10
229
400
2
Ulir 13
12.25
13
400
398
3
Ulir 16
15.48
16
590
395
4
Polos 8
7.63
8
157
443
5
Polos 10 pendek
9.83
10
223
378
6
Polos 10 panjang
9.94
10
347
590
7
Polos 12
11.61
12
338
401
8
Polos 12 s
11.71
12
341
400
6.4.2 Pengujian Baja

Tabel 6.2 Data  Perpanjang Baja
No.
Identifikasi Benda Uji
Panjang Awal
(mm)
Panjang Akhir
(mm)
Perpanjangan  (%)
1
Ulir 10
400
430
7.5
2
Ulir 13
398
445
11.80905
3
Ulir 16
395
442
11.89873
4
Polos 8
443
482
8.803612
5
Polos 10 pendek
378
427
12.96296
6
Polos 10 panjang
590
645
9.322034
7
Polos 12
401
445
10.97257
8
Polos 12 s
400
452
13



















6.4.2.1 Baja Ulir
Tabel 6.3 Tegangan Baja Ulir
Ulir 10
Ulir 13
Ulir 16
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
0.5
300
40.31266
0.5
400
30.61814
0.5
500
25.75199153
0.7
400
53.75022
0.8
600
45.92721
0.8
1000
51.50398305
0.9
550
73.90655
1
800
61.23628
1
1750
90.13197034
1
700
94.06288
1.3
1100
84.19989
1.3
3500
180.2639407
1.2
880
118.2505
1.5
1500
114.818
1.5
4250
218.891928
1.4
1000
134.3755
1.8
2400
183.7088
1.8
6750
347.6518856
1.6
1300
174.6882
2
3100
237.2906
2
7250
373.4038771
1.8
1600
215.0009
2.3
4750
363.5904
2.3
7300
375.9790763
2
2100
282.1886
2.5
5300
405.6904
2.5
7500
386.2798729
2.2
2500
335.9389
2.8
5350
409.5176
2.8
7875
405.5938665
2.4
2900
389.6891
3.5
6000
459.2721
6
10625
547.2298199
2.6
3300
443.4393
3.8
6400
489.8902
6.3
10750
553.6678178
2.8
3330
447.4706
4
6410
490.6557
6.5
10750
553.6678178
3
3330
447.4706
4.3
6700
512.8538
6.8
10800
556.2430169
3.2
3380
454.1893
4.5
6800
520.5084
7
10825
557.5306165
3.4
3500
470.3144
4.8
7000
535.8175
7.3
10875
560.1058157
3.6
3500
470.3144
5
7100
543.472
7.5
10950
563.9686144
3.8
3580
481.0645
5.3
7250
554.9538
7.8
11000
566.5438136
4
3670
493.1583
5.5
7320
560.312
8
11025
567.8314131
4.5
3850
517.3459
9.3
7930
607.0046
9.5
11275
580.7074089
5
4000
537.5022
9.5
7940
607.7701
9.8
11275
580.7074089
5.5
4150
557.6585
9.8
7960
609.301
10
11275
580.7074089
6
4180
561.6898
10
7970
610.0664
10.3
11275
580.7074089
6.5
4200
564.3773
10.3
7980
610.8319
10.5
11275
580.7074089
7
4200
564.3773
10.5
7980
610.8319
10.8
11125
572.9818114
7.5
4200
564.3773
10.8
7980
610.8319
11
11000
566.5438136
8
4100
550.9397
11
7800
597.0537
11.3
10000
515.0398305
8.4
3100
416.5642
11.3
7300
558.7811
11.5
9500
489.287839
8.5
0
0
11.5
0
0
11.8
0
0











Gambar 6.1 Grafik baja ulir diameter 10


Gambar 6.2 Grafik baja polos diameter 13

Gambar 6.3 Grafik baja polos diameter 16


6.4.2.2 Baja Polos
Tabel 6.4 Tegangan Baja Polos
Polos 8
Polos 10 pendek
Polos 10 Panjang
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ (N/mm2)
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
0.5
570
122.1693
0.5
700
90.39142
0.5
700
88.40187277
0.7
750
160.749
0.7
1000
129.1306
0.7
900
113.6595507
0.9
950
203.6154
0.9
1200
154.9567
0.9
1100
138.9172286
1
1000
214.3321
1
1300
167.8698
1
1200
151.5460676
1.2
1350
289.3483
1.2
1600
206.609
1.2
1500
189.4325845
1.4
1850
396.5143
1.4
2100
271.1743
1.4
2200
277.8344573
1.6
1925
412.5892
1.6
2700
348.6526
1.6
2800
353.6074911
1.8
1950
417.9475
1.8
3000
387.3918
1.8
2900
366.2363301
2
1975
423.3058
2
3050
393.8483
2
3000
378.865169
2.2
2000
428.6641
2.2
3050
393.8483
2.2
3020
381.3909368
2.4
2050
439.3807
2.4
3100
400.3049
2.4
3040
383.9167046
2.6
2100
450.0973
2.6
3150
406.7614
2.6
3050
385.1795885
2.8
2175
466.1722
2.8
3150
406.7614
2.8
3100
391.494008
3
2225
476.8888
3
3250
419.6744
3
3200
404.122847
3.2
2300
492.9637
3.2
3300
426.131
3.2
3300
416.7516859
3.4
2350
503.6803
3.4
3400
439.044
3.4
3400
429.3805249
3.6
2390
512.2536
3.6
3500
451.9571
3.6
3480
439.4835961
3.8
2425
519.7552
3.8
3550
458.4136
7.5
4180
527.8854689
4
2450
525.1135
4
3600
464.8701
8
4200
530.4112366
4.5
2550
546.5467
7.5
4100
529.4354
8.5
4200
530.4112366
5
2575
551.905
8
4100
529.4354
9
4200
530.4112366
5.5
2610
559.4067
8.5
4100
529.4354
9.5
4210
531.6741205
7
2675
573.3382
9
4100
529.4354
10
4220
532.9370044
7.5
2675
573.3382
9.5
4070
525.5615
10.5
4210
531.6741205
8
2675
573.3382
10
4040
521.6876
11
4200
530.4112366
8.5
2675
573.3382
10.5
4010
517.8137
11.5
4180
527.8854689
9
2665
571.1949
11
4000
516.5224
12
4000
505.1535587
9.5
2450
525.1135
11.5
3700
477.7832
12.5
3100
391.494008
9.8
0
0
12
0
0
12.6
0
0


Tabel 6.4 Tegangan Baja Polos (lanjutan)
Polos 12 s
Polos 12
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
Deformasi Alat
Beban (kg)
σ  (N/mm2)
0.5
500
45.4980107
0.5
700
64.79922
0.7
800
72.79681712
0.7
1500
138.8555
0.9
900
81.89641926
0.9
1800
166.6266
1
1250
113.7450268
1
2200
203.6547
1.2
1900
172.8924407
1.2
3300
305.482
1.4
2800
254.7888599
1.4
3950
365.6528
1.6
3900
354.8844835
1.6
4000
370.2813
1.8
4080
371.2637673
1.8
4140
383.2411
2
4180
380.3633695
2
4200
388.7953
2.2
4300
391.282892
2.2
4240
392.4981
2.4
4300
391.282892
2.4
4300
398.0524
2.6
4350
395.8326931
2.6
4500
416.5664
5.5
5700
518.677322
2.8
4600
425.8235
6
5800
527.7769241
3
4750
439.709
6.5
5900
536.8765263
3.2
4900
453.5946
7
6000
545.9761284
3.4
5000
462.8516
7.5
6050
550.5259295
3.6
5100
472.1086
8
6100
555.0757306
3.8
5200
481.3657
8.5
6150
559.6255316
4
5300
490.6227
9
6190
563.2653725
4.5
5500
509.1367
9.5
6200
564.1753327
5
5680
525.7994
10
6200
564.1753327
7.5
6030
558.199
10.5
6240
567.8151736
8
6100
564.6789
11
6240
567.8151736
8.5
6130
567.456
11.5
6220
565.9952531
9
6150
569.3075
12
6220
565.9952531
9.5
6150
569.3075
12.5
6200
564.1753327
10
6150
569.3075
13
6000
545.9761284
10.5
5700
527.6508
13.5
0
0
11
0
0




Tabel 6.5 Data Strain Gauge
Beban
(kg)
Regangan
Bacaan (µE)
Sebenarnya (mm)
300
216
0.216
400
369
0.369
600
422
0.422
800
568
0.568
1000
647
0.647
1200
757
0.757
1400
833
0.833
1600
925
0.925
1800
1001
1.001
2000
1088
1.088
2200
1173
1.173
2400
1255
1.255
2600
1352
1.352
2800
1448
1.448
3000
1526
1.526
3200
1610
1.61
3400
1689
1.689
3600
1756
1.756
3800
1825
1.825
4000
1802
1.802
4200
1764
1.764
4400
1764
1.764
4600
3229
3.229
4800
2517
2.517
5000
2460
2.46
5200
2379
2.379
5400
2328
2.328
5600
2103
2.103


Gambar 6.3 Grafik tegangan-regangan strain gauge

Gambar 6.4 Grafik baja polos diameter 8

Gambar 6.5 Grafik baja polos diameter 10 pendek

Gambar 6.6 Grafik baja polos diameter 10 panjang

Gambar 6.7Grafik baja polos diameter 12

Gambar 6.8 Grafik baja polos diameter 12 s



6.4.3 Sifat Mekanik Baja

6.4.3.1 Tegangan Leleh

Menghitung tegangan leleh:
Keterangan:
σy           = tegangan leleh
Py       = gaya leleh yang bekerja pada saat benda uji mengalami leleh pertama
A0       = luas penampang semula benda uji

Tabel 6.7 Data Tegangan Leleh Baja
No. Test
Identifikasi Benda Uji
Diameter Aktual
(mm)
Luas Penampang Aktual (mm2)
Diameter Nominal
(mm)
Luas Penampang Nominal (mm2)
Beban Leleh (kg)
Gaya leleh (kg/mm2)
Tegangan Leleh
(N/mm2)
1
Ulir 10
9.636248
72.92993
10
78.53982
3300
45.24891
443.4393
2
Ulir 13
12.76758
128.0286
13
132.7323
5300
41.39698
405.6904
3
Ulir 16
15.56495
190.2766
16
201.0619
7250
38.10243644
373.4038771
4
Polos 8
7.63
45.72345
8
50.26548
1840
40.46064
396.5143
5
Polos 10 pendek
9.83
75.89216
10
78.53982
3050
40.1886
393.8483
6
Polos 10 panjang
9.94
77.60017
10
78.53982
3000
38.65971113
378.865169
7
Polos 12
11.61
105.8655
12
113.0973
3950
37.31151
365.6528
8
Polos 12 s
11.71
107.697
12
113.0973
4180
38.81258872
380.3633695


6.4.3.2 Tegangan Tarik

Menghitung tegangan tarik:

Keterangan:
σ         = tegangan tarik
Pmax    = gaya tarik yang bekerja pada saat benda uji mengalami leleh pertama
A0       = luas penampang semula benda uji

Tabel 6.6 Data TeganganTarik Baja
No. Test
Identifikasi Benda Uji
Diameter Aktual
(mm)
Luas Penampang Aktual (mm2)
Diameter Nominal
(mm)
Luas Penampang Nominal (mm2)
Beban maks
(kg)
TeganganTarik
(N/mm2)
1
Ulir 10
9.636248
72.92993
10
78.53982
4200
564.3773
2
Ulir 13
12.76758
128.0286
13
132.7323
7980
610.8319
3
Ulir 16
15.56495
190.2766
16
201.0619
11275
580.7074089
4
Polos 8
7.63
45.72345
8
50.26548
2675
573.3382
5
Polos 10 pendek
9.83
75.89216
10
78.53982
4100
529.4354
6
Polos 10 panjang
9.94
77.60017
10
78.53982
4220
532.9370044
7
Polos 12
11.61
105.8655
12
113.0973
6150
569.3075
8
Polos 12 s
11.71
107.697
12
113.0973
6240
567.8151736






6.4.3.3 Regangan Maksimum


Tabel 6.8 Data Regangan Maksimum Baja
No.
Identifikasi Benda Uji
Diameter Aktual
(mm)
Luas Penampang Aktual (mm2)
Diameter Nominal
(mm)
Luas Penampang Nominal (mm2)
Regangan maks
1
Ulir 10
9.636248
72.92993
10
78.53982
0.01625
2
Ulir 13
12.76758
128.0286
13
132.7323
0.0258794
3
Ulir 16
15.56495
190.2766
16
201.0619
0.02227848
4
Polos 8
7.63
45.72345
8
50.26548
0.01467269
5
Polos 10 pendek
9.83
75.89216
10
78.53982
0.01984127
6
Polos 10 panjang
9.94
77.60017
10
78.53982
0.01694915
7
Polos 12
11.61
105.8655
12
113.0973
0.02244389
8
Polos 12 s
11.71
107.697
12
113.0973
0.02625

6.4.3.4 Modulus Elastisitas
           
Menghitung modulus elatisitas:
Keterangan:
μ= modulus elastisitas (N/mm2)
σmax= tegangan tarik(N/mm2)
εmax= regangan saat σmax




Tabel 6.9 Data Modulus Elastisitas Baja
No. Test
Identifikasi Benda Uji
Kuat leleh (kg/mm2)
Kuat tarik (kg/mm2)
Tegangan Leleh (N/mm2)
Tegangan Tarik (N/mm2)
Regangan maks
Modulus Elastisitas (N/mm2)
1
Ulir 10
45.24891
57.5895204
443.4393
564.3773
0.01625
34730.9
2
Ulir 13
41.39698
62.3297857
405.6904
610.8319
0.0258794
23603
3
Ulir 16
38.10243644
59.2558581
373.4038771
580.7074089
0.02227848
26065.8
4
Polos 8
40.46064
58.503898
396.5143
573.3382
0.01467269
39075.2
5
Polos 10 pendek
40.1886
54.0240204
393.8483
529.4354
0.01984127
26683.5
6
Polos 10 panjang
38.65971113
54.381327
378.865169
532.9370044
0.01694915
31443.3
7
Polos 12
37.31151
58.092602
365.6528
569.3075
0.02244389
25365.8
8
Polos 12 s
38.81258872
57.9403238
380.3633695
567.8151736
0.02625
21631.1


6.5 Analisis
Menggunakan UTM (Universal Testing Machine), setiap sampel baja diuji tarik. Uji Tarik ini dilakukan dengan cara pembebanan dari 0 hingga terus meningkat sampai baja mengalami kegagalan (fracture). Pada dasarnya, baja memiliki sifat elastis namun terbatas hingga kuat tarik tertentu. Setelah laju pembebanan melewati kekuatan tersebut, baja menjadi plastis. Titik perubahan dari elastis ke plastis inilah yang disebut titik leleh dan dapat diketahui tegangan lelehnya. Setelah mencapai fase plastis, baja akan mengalami kegagalan di suatu titik saat pembebanan melebihi kuat tarik ultimate. Saat di titik inilah dapat dicari tegangan runtuh.
Gambar 6.9 Grafik Hubungan  Tegangan-Regangan
Berdasarkan grafik tegangan-regangan di gambar 6.9 dan 6.10, dapat disimpulkan bahwa di daerah elastis, kenaikan tegangan yang besar hanya menghasilkan regangan yang kecil. Setelah fase elastis, untuk kenaikan tegangan yang kecil didapat regangan yang siginifikan.


Gambar 6.10 Grafik Perbandingan Kurva Tegangan-Regangan

Komentar

Postingan populer dari blog ini

Praktikum Pemeriksaan Kadar Organik dalam Agregat Halus

3.8.1         Pemeriksaan Zat Organik dalam Agregat Halus 3.8.1    Tujuan Percobaan Kadar organik adalah bahan- bahan yang terdapat didalam pasir dan menimbulkan efek kerugian terhadap suatu mortar atau beton. Pemeriksaan zat organik pada agregat halus dimaksudkan untuk menentukan adanya bahan organik dalam agregat halus yang akan digunakan pada campuran beton. Kandungan bahan organik yang melebihi batas dapat mempengaruhi mutu beton yang direncanakan. 3.8.2    Alat dan Bahan Alat: 1.       Botol gelas tidak berwarna dengan volume sekitar 350 mL yang mempunyai tutup Dari karet gabus atau lainnya yang tidak larut dalam NaOH 2.       Standard warna ( Organik plate ) 3.       Larutan NaOH 3% Bahan: Contoh pasir dengan volume 115 mL (1/3 volume botol) Gambar 1.1 Pasir didalam 1/3 botol untuk menentukan kadar organik 3.8.3    Prosedur Percobaan 1.       115 mL pasir dimasukkan ke dalam botol tembus pandang (kurang lebih 1/3 isi botol) 2.       Laruta

Analisis Saringan Agregat Halus dan Kasar

Analisis Saringan Agregat Halus TujuanPercobaan Menentukan distribusi ukuran partikel dari agregat halus  Alat dan Bahan Alat 1.       Timbangan dan neraca ketelitian 0,2% 2.       Satu set saringan 3.       Oven (110 ± 5)°C 4.       Alat pemisah  (spliter) sample 5.       Talam Gambar 1  Saringan Agregat Halus. Bahan Benda uji (pasir) diperoleh dari alat pemisah. Berat dari contoh disesuaikan dengan ukuran maksimum diameter agregat halus  yang digunakan pada tabel perangkat saringan.             Gambar 2  Timbangan, Neraca, dan 500g Agregat Halus. Prosedur Pemeriksaan 1.       Keringkan sampel agregat. 2.       Timbang beban agregat. 3.       Persiapkan saringan yang akan digunakan. 4.       Goyangkan saringan disaat agregat dituang ke saringan. 5.       Hitung berat agregat yang tertahan pada masing-masing saringan. 6.       Catat berat yang tertahan. Perhitungan Tabel 1  Tabel Analisis Saringan Agregat Hal

Praktikum Pemeriksaan Kadar Air Agregat

3.1       Pemeriksaan Kadar Air Agregat 3.1.1    Tujuan Pemeriksaan ini dilakukan untuk menentukan besarnya kadar air yang terkandung dalam agregat dengan cara pengeringan. Kadar air agregat adalah perbandingan antara berat agregat dalam kondisi kering terhadap berat semula yang dinyatakan dalam persen. Nilai kadar air ini digunakan untuk koreksi tahan air untuk adukan beton yang disesuaikan dengan kondisi agregat di lapangan. 3.1.2         Alat dan Bahan 1.       Timbangan dengan ketelitian 0,1% dari berat contoh 2.       Oven 3.       Talam logam tahan karat dengan kapasitas besar bagi tempat pengeringan benda uji 4.       Contoh agregat kasar dan agregat halus masing-masing 500 gram 3.1.3    Prosedur 1.       Timbang dan catat berat talam (W 1 ) 2.       Masukkan benda uji kedalam talam, kemudian timbang ulang (W 2 ) 3.       Hitung berat benda uji W 3 =W 2 -W 1 4.       Keringkan contoh benda uji bersama talam dalam oven pada suhu (110 ± 5) o C hingg