Struktur Baja dan Detailling
17
BAB 1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan baut dan mur sangat banyak digunakan,sebab fungsi dari baut adalah sebagai alat penyambungatau pengikat komponen yang satu dengan yang lainnya,agar menjadi satu kesatuan yang kokoh dan terbentuksesuai dengan keinginan perancangnya. Teknik penyambungan dengan menggunakan baut dan murrelatif lebih aman, karena lebih mudah dipasang dandibongkar kembali apabila diperlukan untuk melakukanhal-hal seperti perawatan, perbaikan dan lain-lain.Pemilihan baut-mur sebagai alat pengikat dalamindustri transportasi, misalnya pacta kapallaut, mobil ataupun pesawat terbang, harus dilakukan secara cermat dan seksama untuk mendapatkan mutu atau kekuatan baut yang sesuai dengan konstruksi yang akan disambung. Pemilihan ini tentunya hams dilandasi dengan pengujian dan penelitian agar didapatkan hasil yang optimal. Akan tetapi teknik penyambungan dengan baut walaupun telah melalui pengujian dan penelitian,penurunan kekuatan tetap saja terjadi pacta bagian yang disambung terutama pada daerah lubang dan bagian ulir dan baut, hal ini disebabkan karena ulir baut mempakan bentuk takikan yang dapat memperlemah konstruksi.
Baut dan mur sepertinya hanya sekadar benda berulir. Di balik rupanya, ternyata menyimpan beragam fakta dan cerita yang harus dikenali. Salah aplikasi bisa timbul masalah saat berkendara.
Perkembangan zaman yang disertai oleh perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) yang pesat dewasa ini menciptakan era globalisasi dan keterbukaan yang menuntut setiap individu untuk ikut serta didalamnya,sehingga sumber daya manusia harus menguasai IPTEK serta mampu mengaplikasikannya dalam setiap kehidupan.Pengelasan merupakan bagian tak terpisahkan dari pertumbuhan peningkatan industri karena memegang peran utama dalam rekayasa dan reparasi produksi logam.Hampir tidak mungkin pembangunan suatu pabrik tanpa melibatkan unsur pengelasan.Pada era industrialisasi dewasa ini teknik pengelasan telah banyak dipergunakan secara luas pada penyambungan batang-batang pada konstruksi bangunan baja dan konstruksi mesin.
Luasnya penggunaan teknologi ini disebabkan karena bangunan dan mesin yang dibuat dengan teknik penyambungan menjadi ringan dan lebih sederhana dalam proses pembuatannya.Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam bidang konstruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, pipa saluran dan lain sebagainya.Di samping itu proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi lubang-lubang pada coran, membuat lapisan keras pada perkakas, mempertebal bagian-bagian yang sudah aus dan lain-lain.Pengelasan bukan tujuan utama dari konstruksi, tetapi merupakan sarana untuk mencapai pembuatan yang lebih baik.Karena itu rancangan las harus betul-betul memperhatikan kesesuaian antara sifat-sifat las yaitu kekuatan dari sambungan dan memperhatikan sambungan yang akan dilas, sehingga hasil dari pengelasan sesuai dengan yang diharapkan.Dalam memilih proses pengelasan harus dititik beratkan pada proses yang paling sesuai untuk tiap-tiap sambungan las yang ada pada konstruksi.Dalam hal ini dasarnya adalah efisiensi yang tinggi, biaya yang murah, penghematan tenaga dan penghematan energi sejauh mungkin.Mutu dari hasil pengelasan di samping tergantung dari pengerjaan lasnya sendiri dan juga sangat tergantung dari persiapan sebelum pelaksanaan pengelasan, karena pengelasan adalah proses penyambungan antara dua bagian logam atau lebih dengan menggunakan energi panas.
Rumusan Masalah
1. Pengertian dan Macam - Macam Baut dan las
2. Bagaimanakah Terjadinya Kerusakan pada baut dan las
3. Bagaimana konstruksi pengelasan pada rangka baja
4. Bagaimana penyambungan menggunakan baut pada rangka baja
Tujuan dan Manfaat
1. Mampu menggunakan atau mengoperasikan mesin-mesin las.
2. Mengetahui jenis-jenis elektroda yang digunakan dalam pengelasan.
3. Mengenal dan dapat memahami mesin las listrik.
4. Mahasiswa dapat mengetahui teori-teori tentang pengelasan.
5. Untuk mengetahui penjelaskan dan Macam - Macam Baut (Bolts) dan Mur (Nuts).
6. Untuk mengetahui Terjadinya Kerusakan BautPada Sistem Transportasi Alat Angkat
BAB 2
LANDASAN TEORI
Definisi Mur dan Baut
Mur dan Baut merupakan alat pengikat yang sangat penting. Untuk mencegah kecelakaan atau kerusakan pada mesin, sebab fungsi dari mur & baut adalah sebagai alat penyambung atau pengikat komponen yang satu dengan yang lainnya, agar menjadi satu kesatuan yang kokoh dan terbentuk sesuai dengan keinginan perancangnya. Teknik penyambungan dengan menggunakan baut dan mur relatif lebih aman, karena lebih mudah dipasang dan dibongkar kembali apabila diperlukan untuk melakukan hal-hal seperti perawatan, perbaikandan lain-lain.
Pemilihan Mur dan Baut sebagai alat pengikat harus dilakukan dengan seksama untuk mendapatkan ukuran yang sesuai.Untuk menentukan ukuran Mur dan baut, berbagai faktor harus diperhatikan seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, syarat kerja, kekuatan bahan, kelas ketelitian dan lain sebagainya.
Definisi Las
Las menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (1994), " adalah penyambungan besi dengan cara membakar. Dalam referensi-referensi teknis, terdapat beberapa definisi dari Las, yakni sebagai berikut :
Berdasarkan defenisi dari Deutche Industrie Normen (DIN) dalam Harsono dkk(1991:1), mendefinisikan bahwa " las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilakukan dalam keadaan lumer atau cair ". Sedangkan menurut maman suratman (2001:1) mengatakan tentang pengertian mengelas yaitu salah satu cara menyambung dua bagian logam secara permanen denaga menggunakan tenaga panas.
Sedangkan Sriwidartho, Las adalah suatu cara untuk menyambung benda padat dengan dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan.
Dari beberapa pendapat diatas, maka dapat disimpulkan bahwa kerja las adalah menyambung dua bagian logam atau lebih dengan menggunkan energi panas.
BAB 3
PEMBAHASAN
Pengertian Baut
Baut digunakan secara luas dalam industri kendaraan bermotor. Pada kendaraan bermotor terdapat banyak sekali komponen yang dibuat secara terpisah, kemudian disatukan menggunakan baut dan mur agar memudahkan dilakukan pelepasan kembali saat diperlukan, misalnya untuk melakukan pekerjaan perbaikan atau penggantian komponen. Baut biasanya digunakan berpasangan dengan mur. Bagian batang baut yang berulir dimaksudkan untuk menepatkan dengan celah lubang mur.
Untuk mengurangi efek gesekan antara kepala baut dengan benda kerja dapat ditambahkan ring/washer di antara kepala baut dan permukaan benda kerja. Washer berbentuk spiral dapat digunakan pada baut untuk membantu mencegah kekuatan sambungan berkurang yang disebabkan baut mengendor akibat getaran.
Konstruksi baut terdiri atas batang berbentuk silinder yang memiliki kepala pada salah satu ujungnya, dan terdapat alur di sepanjang (ataupun hanya di bagian ujung) batang silinder tersebut. Baut terbuat dari bahan baja lunak, baja paduan, baja tahan karat ataupun kuningan. Dapat pula baut dibuat dari bahan logam atau paduan logam lainnya untuk keperluankeperluan khusus.
Bentuk kepala baut yang umum digunakan adalah :
a. segi enam (hexagon head)
Kepala baut berbentuk segi enam merupakan bentuk yang paling banyak digunakan.
b. segi empat (square head).
Baut dengan kepala berbentuk segi empat pada umumnya digunakan untuk industri berat dan pekerjaan konstruksi.
Pengertian Las dan Pengelasan
Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa tekanan, atau dapat didefinisikan sebagai akibat dari metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom.Sebelum atom-atom tersebut membentuk ikatan, permukaan yang akan menjadi satu perlu bebas dari gas yang terserap atau oksida-oksida.Berdasarkan klasifikasinya pengelasan di bagi dalam 2 kelas utama yaitu:
Pengelasan cair: cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair
dengan sumber panas dari busur listrik atau semburan api gas yang terbakar.
Pengelasan tekan: cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan kemudian ditekan
hingga menjadi satu
Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam kontruksi sangat luas, meliputi perkapalan, jembatan, rangka baja, bejana tekan, pipa pesat, pipa saluran dan sebagainya. Disamping untuk pembuatan, proses las dapat juga dipergunakan untuk reparasi misalnya untuk mengisi lubang-lubang pada coran. Membuat lapisan las pada perkakas mempertebal bagian-bagian yang sudah aus dan macam-macam reparasi lainnya.
Jenis-Jenis Baut
Carriage bolts
Atau juga disebut plow bolts banyak digunakan pada kayu. Bagian kepala carriage bolts berbentuk kubah dan pada bagian leher baut berbentuk empat persegi. Pada saat baut dikencangkan, konstruksi leher baut yang berbentuk empat persegi tersebut akan menekan masuk ke dalam kayu sehingga menghasilkan ikatan yang sangat kuat.
Carriage bolts dibuat dari berbagai bahan logam dan terdapat berbagai ukuran yang memungkinkan penggunaannya dalam berbagai pekerjaan.
Flangebolts
Merupakan jenis baut yang pada bagian bawah kepala bautnya terdapat bubungan (flens). Flens yang terdapat pada bagian bawah kepala baut didesain untuk memberikan kekuatan baut seperti halnya bila menggunakan washer. Dengan kelebihannya tersebut maka penggunaan flange bolts akan memudahkan mempercepat selesainya pekerjaan.
Hexbolts
Merupakan baut yang sangat umum digunakan pada pekerjaan konstruksi maupun perbaikan. Ciri umum dari hex bolts adalah bagian kepala baut berbentuk segi enam (hexagonal). Hex bolts dibuat dari berbagai jenis bahan, dan setiap bahan memiliki karakter dan kemampuan yang berbeda. Cara terbaik yang dapat dilakukan dalam memilih hex bolts yang akan digunakan adalah dengan memilih bahan hex bolts disesuaikan dengan persyaratan persyaratan teknis dari konstruksi yang akan dikerjakan. Beberapa bahan yang digunakan untuk hex bolts diantaranya : stainless steel, carbon steel, dan alloy steel yang disepuh cadmium atau zinc untuk mencegah karat.
Lag bolts
Merupakan baut dengan ujung baut berbentuk lancip, menyerupai konstruksi sekrup. Lag bolts kebanyakan digunakan pada pekerjaan konstruksi lapangan.
Shoulder bolts
Merupakan baut yang pada umumnya digunakan sebagai sumbu putar. Konstruksi shoulder bolts memungkinkan digunakan pada sambungan maupun aplikasi yang dapat bergerak, bergeser, bahkan berputar. Shoulder bolts dapat digunakan pada berbagai komponen yang terbuat dari logam, kayu, dan bahan-bahan lainnya. Dikarenakan sering digunakan sebagai sumbu tumpuan, maka shoulder bolts dibuat dari bahan logam yang memiliki ketahanan terhadap gesekan.
Jenis-Jenis Las
1. Las Listrik Dengan Elektroda Karbon (Arc Welding)
Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.
Arc Welding
2. Las Listrik Dengan Ekktroda Berselaput ( SMAW )
Las tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah. Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar.
Gbr. Dibawah ini adalah sirkuit Ias listrik dengan elektroda berselaput dimana G adalah sumber tenaga arus searah dan elektroda dihubungkan ke terminal negetif sedang bahan ke terminal positif.
Sirkuit Las Listrik
Dalam Gbr. Dibawah ini ditunjukkan pemindahan cairan logam dari elektroda ke bahan dasar dimana gas dari pembakaran selaput elektroda melindungi daerah ini.
Pemindahan Cairan Logam dari Elektroda ke Base Metal
Las Iistrik TIG menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan bahan dasar adalah marupakan sumber panas untuk pengelasan. Titik cair dari alektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410o sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai Ias dilengkapi dangan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang melindungi daerah Ias dari pengaruh luar pada saat pangelasan. Sebagai bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan didekatkan ke busur lirtrik yang terjadi antara elektroda wolfram dengan bahan dasar. Sebagai gas pelindung dipakai argon, helium ateau campuran dari kedua gas tersebut yang pemekaiannya tergsntung dari jenis logem yang akan dilas. Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi. Proses Ias listrik TIG ditunjukkan pada Gbr dibawah ini
Las SMAW
3. Las Listrik GMAW / MIG
Las listrik GMAW / MIG adalah las busur listrik dimana panas yang ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan dasar, karena adanya Arus Listrik.
Elektrodanya adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang gerakannya diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motorl listrik. \
Kecepatan gerakan elektroda dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai Ias dilengkapi dengan nosal logam untuk menyemburkan gas pelindung yang dialirkan dari botol gas malalui selang gas. Gas yang dipakai adalah C02 untuk pengelasan baja lunak dan baja, argon atau campuran argon dan helium untuk pengelasan Aluminium dan baja tahan karat
Proses pengelasan MIG ini dapat secara semi otomatik atau otomatik. Semi otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual sedangkan otomatik adalah pengelasan di mana seluruh pekerjaan Ias dilaksanakan secara otomatik. Proses Ias MIG ditunjukkan pada Gbr. di bawah ini. dimana elektroda keluar melalui tangkai las bersama dengan gas pelindung.
Las GMAW
4. Las Listrik Submerged
Las listrik submerged yang umumnya otamatik atau semi otomatik menggunakan fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik diantara ujung elektroda dan bahan dasar berada didalam timbunan fluksi serbuk sehingga tidak terjadi sinar las keluar separti biasanya pada Ias listrik lainnya. Dalam hal ini operator Ias tidak perlu menggunakan kaca pelindung mata (helm Ias).
Pada waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencair dan membeku menutup Iapisan Ias. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai lagi setelah dibersihkan dari terak-terak Ias.
Elektroda yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan (rol) digerakkan maju oleh pasangan roda gigi. pasangan roda gigi yang diputar oleh motor listrik dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan .
Las Submerged
Keuntungan dan Kekurangan Menggunakan Sambungan Baut dan Las Pada Konstruksi Sambungan Baja.
Keuntungan Menggunakan Sambungan Baut
Lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan konstruksi di lapangan.
Konstruksi sambungan dapat dibongkar-pasang.
Dapat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja > 4d ( tidak seperti paku keling dibatasi maksimum 4d ).
Dengan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan untuk konstruksi berat /jembatan.
Kekurangan Menggunakan Sambungan Baut
Baut mudah mengakibatkan baja menjadi pecah karena kuat tekannya terlalu tinggi.
Baut mudah mengalami pencicilan leher pada kepala bautnya (Necked Out).
Berbicara mengenai tenaga pemasangan yang dilakukan manual, sangat mudah mengalami kesalahan teknis, mulai dari pengencangan baja sampai kelonggaran baut pada sambungan.
Berikut ini gambar pemasangan sambungan baut pada kuda-kuda baja:
Keuntungan Menggunakan Sambungan Las
Pertemuan baja pada sambungan dapat melumer bersama elektrode las dan menyatu dengan lebih kokoh (lebih sempurna).
Konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih rapi.
Konstruksi baja dengan sambungan las memiliki berat lebih ringan.
Dengan las berat sambungan hanya berkisar 1 – 1,5% dari berat konstruksi, sedang dengan paku keling / baut berkisar 2,5 – 4% dari berat konstruksi.
Pengerjaan konstruksi relatif lebih cepat (tak perlu membuat lubanglubang pk/baut, tak perlu memasang potongan baja siku / pelat penyambung, dan sebagainya ).
Luas penampang batang baja tetap utuh karena tidak dilubangi, sehingga kekuatannyautuh.
Kekurangan Menggunakan Sambungan Las.
Kekuatan sambungan las sangat dipengaruhi oleh kualitas pengelasan. Jika pengelasannya baik maka keuatan 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.
Konstruksi sambungan tak dapat dibongkar-pasang.
Berikut ini gambar sambungan las:
BAB 4
PENUTUP
Kesimpulan
Sambungan berfungsi menyatukan elemen-elemen dan menyalurkan beban dari satu bagian ke bagian yang lain.
Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir, salah satu ujungnya dibentuk kepala baut ( umumnya bentuk kepala segi enam ) dan ujung lainnya dipasang mur/pengunci.
Dalam pemakaian di lapangan, baut dapat digunakan untuk membuat konstruksi sambungan tetap, sambungan bergerak, maupun sambungan sementara yang dapat dibongkar/dilepas kembali.
Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan pada umumnya ulir segi tiga (ulir tajam) sesuai fungsinya yaitu sebagai baut pengikat. Sedangkan bentuk ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk baut-baut penggerak atau pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alat-alat permesinan yang lain.
Las adalah menyambung dengan cara memanaskan baja hingga mencapai suhu lumer (meleleh) dengan ataupun tanpa bahan pengisi, yang kemudian setelah dingin akan menyatu dengan baik.
Suatu proses penyambungan logam menjadi satu akibat panas dengan atau tanpa pengaruh tekanan atau dapat juga didefinisikan sebagaiikatan metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom.
Saran
Bagi dosen
Agar lebih meningkatkan mutu pembelajaran.
Agar lebih sering memberikan tugas-tugas yang bermanfaat bagi mahasiswa.
Bagi Penulis
Dapat dijadikan sebagai sarana latihan dalam menuangkan gagasan dan ide ke dalam bentuk tulisan.
Dapat menambah wawasan dan pengalaman dalam melakukan atau mempelajari teknik-teknik sambungan baja menggunakan baut maupun las
DAFTAR PUSTAKA
Construction Material, their Nature and Behavior. Edited by. J.M. ILLSTON, E&FN Spon An Imprint of Chapman& Hall.
Structure, Daniel L. Schoedeck
Konstruksi Baja, Podma
