3.4.4. Beam Atas
Daerah-daerah kritis yang ditinjau adalah daerah kritis A-A, B-B, C-C dan D-D serta kekuatan pengelasan pada daerah B-B, E-E, dan D-D.
Beban yang bekerja pada beam adalah akibat tarikan rantai yang besarnya 1400 kg untuk masing-masing penyangga rantai titik F dan titik G.
Gambar 3.39. Penyangga Rantai Tinjau daerah kritis C-C, dimana terjadi tegangan geser dan lengkunglentur.
5 ,
3 20
20 1400
2
mm kg
A F
g
= −
= =
τ
21 10
20 20
12 1
1400
2 3
1
mm kg
W M
b b
b
= =
= σ
2 2
2 2
5 ,
3 2
21 2
+
=
+
=
e b
ge
τ σ
τ
= 11,1 kgmm
2
8 ,
2 20
. 50
1400
2
mm kg
A F
tk
= =
=
σ .
Tinjau daerah kritis D-D, dimana terjadi tegangan tekan dan lengkunglentur,
56 ,
7 25
50 20
20 1
2 50
20 1400
2 3
mm kg
W M
bt b
b
= +
= =
σ
36 ,
10 56
, 7
8 ,
2
2
mm kg
b tk
nc
= +
= +
= σ
σ σ
Universitas Sumatera Utara
Bahan penyangga ini dipilih dari baja AISI 2317 dengan tegangan tarik maksimum 137 kpsi = 96,22 kgmm
2
06 ,
24 4
22 ,
96
2
mm kg
v
maks t
= =
=
σ σ
……………………………… lit.5 hal 486.
09 ,
36 06
, 24
5 ,
1 .
5 ,
1
2
mm kg
t tk
= =
= σ
σ 06
, 24
2
mm kg
t b
= =
σ σ
44 ,
14 06
, 24
6 ,
. 6
,
2
mm kg
t g
= =
= σ
σ Karena tegangan geser dan tegangan tekan kombinasi yang terjadi lebih kecil dari
tegangan geser dan tegangan tekan ijin bahan, maka bahan aman digunakan.
325 350
125 45
50 50
B - B A - A
85 600
Gambar 3.40. Beam atas Tinjau terhadap daerah kritis A dimana terjadi tegangan lengkung. Dalam
hal ini beam dianggap merupakan balok jepitan, sehingga perhitungannya
Universitas Sumatera Utara
menggunakan statis tak tentu. Karena pembebanan simetri, maka momen maksimum yang terjadi sama untuk kedua ujung.
2 2
2 2
. .
. .
. L
b a
F L
b a
F M
M
R I
+ =
2 2
2 2
600 125
125 350
1400 600
125 350
125 1400
+ +
+ =
= 138541,67 kgmm Tegangan lengkunglentur yang terjadi,
47 ,
18 15
30 50
12 1
67 ,
138541
2 3
mm kg
W M
bt b
b
= =
= σ
Tinjau terhadap daerah kritis B-B dimana terjadi tegangan geser dan lengkung.
93 ,
30 .
50 1400
2
mm kg
A F
g
= =
=
σ
2 ,
25 15
30 50
12 1
135 1400
2 3
mm kg
W M
bt b
b
= =
= σ
2 2
2
g b
ge
τ σ
τ
+
=
2 2
93 ,
2 2
, 25
+
=
= 12,6 kgmm
2
Bahan yang digunakan untuk beam ini adalah baja AISI 3120 dengan tegangan tarik 162 kpsi = 113,8 kgmm
2
4 ,
28 4
8 ,
113
2
mm kg
v
t b
t
= =
= =
σ σ
σ .
04 ,
17 4
, 28
6 ,
. 6
,
2
mm kg
t g
= =
= σ
σ
Universitas Sumatera Utara
Karena tegangan lengkung dengan tegangan geser kombinasi yang terjadi lebih kecil dari tegangan lengkung dan tegangan geser ijin bahan, maka bahan aman
digunakan.
Perhitungan terhadap kekuatan pengelasan
63000 45
1400 ,
2 .
kgmm M
dengan I
d M
b b
b
= =
⇒ =
σ
I
u
= d
3
6 = 50
3
6 = 208333,33 mm
3
I = 0,707.h.I
u
= 0,7078208333,33 = 117833,33 mm
4
33 ,
1178333 2
50 63000
=
= 13,3 kgmm
2
9 ,
15 5
, 2
3 ,
13
2
mm kg
tk b
tkc
= +
= +
= σ
σ σ
9 ,
10 5
, 2
3 ,
13
2
mm kg
tk b
t
= −
= −
= σ
σ σ
Elektorda yang digunakan adalah E60xx, dengan tegangan tarik maksimum 62 kpsi = 43,5 kgmm
2
65 ,
; 41
, .
.
2 1
2 1
= =
→ =
v v
v v
tw tw
σ σ
= 0,410,6596,22
t
tw karena
aman mm
kg σ
σ →
= 59
, 11
2
aman mm
kg
t tkc
, 4
, 17
59 ,
11 5
, 1
. 5
, 1
2
= =
= σ
σ Tinjau terhadap bahan yang dilas,
Dalam hal ini adalah kekuatan tariknya adalah 96,22 kgmm
2
t tp
v v
σ σ
. .
2 1
=
Universitas Sumatera Utara
= 0,410,6596,22 = 25,6 kgmm
2
4 ,
38 6
, 25
. 5
, 1
. 5
, 1
2
mm kg
tp tk
= =
= σ
σ
an direncanak
mm h
d b
h A
, 8
2 707
, =
→ +
=
= 0,70782.30 + 30 = 509,04 mm
2
15750 30
30 .
6 12
302 .
6 12
2
mm d
b d
I
u
= +
= +
=
89082 12750
8 707
, .
. 707
,
4
mm I
h I
u
= =
=
8 ,
5938 2
30 89082
3
mm W
las bt
= =
45000 30
. 20
. 12
1 .
. 12
1
4 3
3
mm h
b I
pelat
= =
=
3000 2
30 45000
3
mm y
I W
pelat pelat
bt
= =
=
Jadi, 4
, 21
3000 8
, 5938
135 1400
2
mm kg
W M
bt b
b
= +
= =
σ
Luas biadang lasan adalah profil U A = 0,707 8 20 .120 + 30
= 1527,12 mm
2
85 ,
61
2 2
mm y
x r
= +
= Bidang puntir dianggap tertutup penuh seperti skema diatas.
x = b2 = 1202 = 60 mm y = d2 = 302 = 15mm
562500 6
30 120
3 3
3
mm J
h b
J
u
= +
= +
=
Universitas Sumatera Utara
3182500 562500
8 707
, .
. 707
,
4
mm J
h J
u
= =
=
3 ,
5 3181500
85 ,
61 60
135 1400
.
2
mm kg
J r
M
p p
= +
= =
τ
Pada bidang B-B dan E-E terjadi tegangan geser, 688
, 12
, 1527
04 ,
509 1400
2 2
1
mm kg
A A
F
g
= +
= +
= τ
Elektroda yang digunakan adalah E60xx, dengan tegangan tarik maksimum 62 kpsi = 43,5 kgmm
2
Untuk pelat, yang ditinjau adalah kekuatan tarik pada outer mast, yaitu 63,9kgmm
2
tp b
t
v v
σ σ
σ .
.
2 1
= =
.
= 0,410,6563,9 = 17,03 kgmm
2
72 ,
10 03
, 17
. 6
, .
6 ,
2
mm kg
t g
= =
= σ
τ Karena tegangan geser yang terjadi lebih kecil dari tegangan geser ijin bahan,
maka bahan aman digunakan.
Universitas Sumatera Utara
3.5. Tilt Cylinder Kemiringan Silinder
Kategori