pola distribusi tegangan sisa awal pada berbagai penampang baja

tegangan sisa awal (initial residual stress) diketahui berpengaruh cukup besar pada kekuatan penampang baja, nilai hasil analisa dengan tanpa memasukkan pengaruh tsb dapat berkisar 10% s/d 30%  lebih kecil dari kapasitas aktualnya. tegangan sisa awal dipengaruhi dari berbagai keadaan yaitu akibat proses:

• pendinginan cepat pada baja fabrikasi hot rolled seperti profil WF, HB,UNP
• penekukan dingin (cold bending) bahan pelat pada baja seperti profil Channel, Zee, atau Hollow
• pengelasan pada profil baja dari pelat tersusuan (built-up) section atau penambahan perkuatan profil hot rolled dengan adanya cover plate
• rolling profil untuk dibuat lengkung (curved)
• pemotongan dan pengelasan kembali pada area tertentu (cut & weld) seperti pada balok dengan profil castellated atau cellular.

selain dipengaruhi oleh proses diatas juga dimensi dan perbandingan rasio lebar dan tebal,  salah satu cara mencari nilai dan distribusi aktualnya dapat diketahui dengan alat dan metode photogrammetry untuk uji laboratorium fisik dan simulasi rolling & welding process dengan metode lemen hingga FEA untuk laboratorium virtual. untuk tinjauan awal atau praktis dapat dilakukan pendekatan dari berbagai rujukan. terlampir berikut gambar pola distribusi tegangan sisa yg sya ambil dari pustaka.

karena cukup besarnya pengaruh tegangan sisa awal terhadap penurunan kapasitas penampang baja, belakangan produsen baja maju khusus profil hot rolled berusaha mencari metode atau cara untuk berusaha mereduksi nilai tegangan residu tersebut yaitu dengan heat treatment menghindari pendinginan cepat dengan memepertahankan suhu panas dan menurunkan secara bertahap. namun cara tersebut sisi lain diketahui mempunyai pengaruh terhadap menurunnya mutu leleh dan ultimit material.

.

.

HD400x1202

.

HL920x1377

.

(source: Spoorenberg etal, 2013)

.

(source: ECCS, 1983)

.

(source: Young, 1975)

.

(source : after Chiorean, 2013)

.

(source : Torabian etal, 2015)

.

(source : Dwight, 1975 after Liang & Uy, 1998)

.

SHS 90x90x5.6 - S690

(source : Afshan etal, 2016)

.

Castellated

.

Cellular

(source: Impe & Sonck, 2013) 

.

(built-up from Beedle, 1960)                                      (cutting from Alpsten, 1969)

.

(source : Dunai etal, 2016)

.

(source : Pekoz & Weng, 1988)

.

(source : Galambos & Ketter, 1959 after Mathur, 2011)

.

(source : Adluri & Madugala, 1995 after Tremblay & Tirca, 2012)

.

(source : Papp & Szalai, 2004)

.

Cold Rolling L2.5m R9.7m

(source : Jin etal, 2017)

.

welded H section

Q345GJ

(source : Yang etal, 2015) 

.

press braked and cold rolled process

(source : schafer & Pekoz, 1998)

.

(source : Gardner & Cruise, 2009)

.