pemodelan adanya las pada sambungan baja

sambungan baja dengan end-plate digunakan las sebagai penghubungnya, mutu material las lebih tinggi (40%~70%) dibanding profil baja dan pelat penghubung, sedangkan mutu material pelat dapat dibuat lebih tinggi dibanding profil untuk efisiensi bahan. pada pemodelan FE sambungan baja profil dengan end-plate biasanya disederhanakan dengan diabaikannya model las, dihubungkan secara ideal dengan mesh yg menerus. dimasukkannya model las lebih teliti namun itupun belum mencapai tinggi jika belum memasukkan pengaruh tegangan/regangan sisa dari proses thermo-mechanical akibat pekerjaan las keliling. berikut ditinjau model sederhana profil WF400 dengan endplate tumpuan ideal 6bh baut, beban terpusat momen sebesar 50kN*m diterapkan pada ujung.


Model CAD,

.

(source: AISC, 2003)

.

pemodelan sambungan las sebenarnya tergantung metode pengerjaan, apakah dilakukan beveling penuh di daerah flens profilnya atau tidak. jika dilakukan beveling seperti rekomendasi AISC, maka pemodelan FE dengan mesh terhubung langsung secara menerus sudah cukup mendekati walau mungkin agak sedikit berbeda pada hasil dengan kondisi batas bawah (lower bound) akibat jarak lengan momen lentur end-plate.

Model FE,

.

.

Notes:

• digunakan elemen jenis quadratic tetrahedral, material properties semua sama/seragam.
• tumpuan ideal pada enam buah baut, no contact models.
• diterapkan tie constraint, untuk pertemuan muka profil dgn las, endplate dgn las
• gap/disconnected antara muka penampang profil dgn endplate.
• momen terpusat bekerja pada reference nodes yg terhubung dgn penampang profil dgn rigid body

Hasil running Analisa,

Model (A) adanya las

.

.

setting warna kontur maksimum (nilai tegangan leleh untuk las mutu E70xx)

.

.

Model (B) tanpa las

.

secara keseluruhan tinjauan tegangan leleh kriteria von Mises tidak menunjukkan perbedaan yg cukup signifikan antara kedua pemodelan tersebut, selisih hanya sekitar ~2.4% saja. walau agak sedikit berbeda pada daerah flens yg bertemu dgn end-plate karena diabaikannya pemodelan las, hal ini sudah cukup dapat diterima. namun jika ingin lebih teliti dan juga untuk mengetahui tegangan yg terjadi pada las maka perlu dimodelkan. perlu juga memasukan perilaku kontak dan plastisitas material baja, akan lebih teliti lagi jika dimasukan pengaruh tegangan sisa pada profil akibat fabrikasi hot-rolled dan juga tegangan sisa pada endplate/profil akibat proses pengelasan.

*solver CCX, render PPM, model SU