Sebuah plat lebar 100 mm dan tebal 10 mm disambung dengan plat lain dengan cara dilas menggunakan tipe double parallel fillets. Jika plat digunakan untuk menerima beban 70 kN. dan tegangan geser ijin tidak boleh melebihi 56 MPa, hitung panjang las berdasarkan beban satis dan beban fatique.
Verified answer
Jawaban:
Untuk menghitung panjang las berdasarkan beban statis dan beban fatigue, kita perlu mempertimbangkan tegangan geser yang diizinkan, tegangan geser yang dihasilkan oleh beban, serta faktor keamanan yang digunakan.
1. Perhitungan Panjang Las Berdasarkan Beban Statis:
Tegangan geser yang dihasilkan oleh beban statis dapat dihitung menggunakan rumus:
τ = F / (2 × l × t)
Di mana:
τ = tegangan geser (dalam MPa)
F = beban yang diterima (dalam N)
l = panjang las (dalam meter)
t = ketebalan plat (dalam meter)
Dalam kasus ini, beban yang diterima adalah 70 kN = 70,000 N, dan ketebalan plat adalah 10 mm = 0.01 m. Kita ingin mencari panjang las (l).
Menggunakan tegangan geser yang diizinkan sebesar 56 MPa = 56 N/mm², kita dapat memperoleh rumus:
56 = 70,000 / (2 × l × 0.01)
Simplifikasi rumus:
l = 70,000 / (2 × 0.01 × 56)
l = 62.5 meter
Jadi, panjang las berdasarkan beban statis adalah 62.5 meter.
2. Perhitungan Panjang Las Berdasarkan Beban Fatigue:
Untuk memperhitungkan beban fatigue, kita perlu menggunakan faktor keamanan yang umumnya disebut faktor kelelahan atau faktor desain. Dalam hal ini, mari kita anggap faktor keamanan untuk beban fatigue adalah 2.
Rumus untuk menghitung tegangan geser pada beban fatigue adalah:
τ = F / (2 × l × t × SF)
Di mana:
SF = Safety Factor (Faktor Keamanan)
Dalam kasus ini, kita ingin mencari panjang las (l) berdasarkan beban fatigue dengan faktor keamanan 2. Dengan menggunakan rumus tersebut, kita dapat menulis:
56 = 70,000 / (2 × l × 0.01 × 2)
l = 70,000 / (2 × 0.01 × 56 × 2)
l = 625 meter
Jadi, panjang las berdasarkan beban fatigue dengan faktor keamanan 2 adalah 625 meter.