Sebuah plat dengan lebar 120 mm dan tebal 15 mm di sambung dengan plat lain dengan single transverse weld and double parallel fillet weld seperti gambar. Tegangan tarik maksimum 70 MPa dan tegangan geser 56 MPa. Hitung panjang las parallel fillet untuk beban statis dan fatigue.
Verified answer
Gambar plat yang disambung:
```
_______ <- plat A
| |
___ | | ___ <- plat B
| | | |
|___| |___|
```
Dalam perhitungan ini, diasumsikan bahwa tegangan tarik dan geser hanya bekerja pada plat A karena plat B menahan beban tegangan tarik dan geser secara merata.
Untuk beban statis, kita dapat menggunakan rumus tegangan sederhana:
```
tegangan tarik maksimum = F / A
tegangan geser maksimum = V / A
```
dengan `F` adalah gaya tarik maksimum, `A` adalah luas penampang plat sambungan (dalam mm^2), dan `V` adalah gaya geser maksimum. Kita dapat menghitung `A` dari lebar dan tebal plat:
```
A = lebar x tebal = 120 mm x 15 mm = 1800 mm^2
```
Maka, untuk tegangan tarik maksimum 70 MPa:
```
F = tegangan tarik maksimum x A = 70 MPa x 1800 mm^2 = 126000 N
```
Untuk tegangan geser maksimum 56 MPa:
```
V = tegangan geser maksimum x A = 56 MPa x 1800 mm^2 = 100800 N
```
Kita dapat menghitung kapasitas beban tarik dan geser dari fillet weld berdasarkan ukuran lasnya. Dalam hal ini, kita akan menghitung panjang las untuk beban tarik dan geser secara maksimum.
Untuk beban tarik maksimum, kita dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
```
F = 0.707 x 2 x sigma_weld x l x s
```
dengan `sigma_weld` adalah kekuatan tarik las dalam MPa, `l` adalah panjang las, dan `s` adalah jarak antara las dan tepi plat. Kita dapat memperkirakan `sigma_weld` sebagai 80% dari kekuatan minimum kelas plat (dalam hal ini, menggunakan kelas plat baja sedang sekitar 400 MPa).
```
sigma_weld = 0.8 x 400 MPa = 320 MPa
```
Maka,
```
l = F / (0.707 x 2 x sigma_weld x s) = 126000 N / (0.707 x 2 x 320 MPa x s) = 221.3 / s mm
```
Untuk beban geser maksimum, kita dapat menggunakan rumus sebagai berikut:
```
V = 0.5 x sigma_weld x l x s
```
Maka,
```
l = 2 x V / (sigma_weld x s) = 2 x 100800 N / (320 MPa x s) = 628.125 / s mm
```
Jadi, panjang las parallel fillet untuk beban tarik maksimum menjadi 221.3 / s mm, dan untuk beban geser maksimum menjadi 628.125 / s mm. Panjang lasnya harus dihitung berdasarkan faktor keamanan tambahan yang diinginkan untuk beban fatigue.