Url: https://ceredindonesia.or.id/index.php/mesil Vol.2, No.2, Desember 2021, Hal 1-6
Analisa  Kekuatan  Material  BJTP  P40  dan  Carbon  Steel  AISI  1018 Sebagai Ulir Angkur Dengan Uji Torsi
1 Apit Arianto, 2 Fadly Ahmad Kurniawan, 2 Ade Irwan
1 Mahasiswa Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik dan Komputer Universitas Harapan Medan 2 Dosen Prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik dan Komputer Universitas Harapan Medan E-mail : apitarianto1995@gmail.com

## ABSTRACK
In  this  study,  the  authors conducted torsion  testing  to  determine the  mechanical properties obtained from plain reinforcing steel (BJTP) and Carbon Steel as anchor threads on tower poles. The aim  is  to  determine  the  strength  and toughness  of  a  specimen  for anchorage  threads.  The results calculated or sought in this test are shear stress (τ), shear strain (γ), moment of inertia (J), modulus of shear elasticity (G), and perform material comparisons. And to know the mechanical properties of the material. Ankur is a type of nail that functions to unite the upper structure with the lower function of the steel anchor, namely as a hook or foundation on a street light pole or other  pile  foundation.  The  main  loading  of  the  anchor  threaded  shaft  on  the  tower  pole  is  the torsion that occurs in the tower pole element or other loading such as tensile and compressive. The strength of the screw shaft anchor on the tower pole must be known using a torsion test tool (torque test).  A  torsion  test  is  a tool  designed  to  measure  how  much  torsional  strength  can  be performed during testing. anchor threaded shaft on tower pile Research results of po reinforcing steel specimens los(BJTP) compared to Carbon steel. Some research results such as moment of inertia  (J)  shear  stress  (τ)  shear  strain  (γ)  modulus  of  elasticity  (G).  The  results  show  that  the moment of inertia of BJTP is 2.39x10 -9 m 4 , while the moment of inertia of the Carbon specimen Steel  is  2.39x10 -9 m 4 .  The  shear  stress  result  from  BJTP  is  65.509  Mpa,  while  the  shear  stress result from Carbon Steel specimen is 62.921 Mpa. The result of BJTP shear strain is 3.705 Mpa, while the shear strain result is 3.705 Mpa of the Carbon Steel specimen is 4.120 Mpa. And the result  of  the  modulus  of  elasticity  of  BJTP is  0.1768 Mpa,  while the result  of the  modulus  of elasticity of Carbon Steel is 0.1527 Mpa.
Kata kunci : Shear stress, Strain, Moment of inertia, Shear modulus of elasticity

## 1. PENDAHULUAN
Angkur  atau  sering  disebut  sebagai Anchor ,  adalah  sejenis  paku  yang  berfungsi menyatukan struktur atas dengan bawah. Angkur baja biasanya berbentuk  type L, atau menyerupai  huruf  L.  Angkur  baja  terbuat  dari  bahan  besi  baja.  Untuk  ukuran  angkur berbeda-beda  tergantung  kebutuhan  dan  pemakaiannya.  Angkur  baja  dengan  berbagai ukuran diantarnya 16 x 40, 16 x 50, 16 x 60, 19 x 40, 19 x 50, 19 x 60, 22 x 40, 22 x 50, 22 x 60, 25 x 40, 25 x 50, 25 x 60 [1]. Fungsi angkur baja yaitu sebagai alat pengait atau pondasi pada tiang tiang lampu jalan atau pondasi tiang lainnya.
Alat  uji  puntir  ( torsi  test )  merupakan  suatu  alat  yang  dirancang  untuk  mengukur seberapa  besar  kekuatan  puntir  yang  dapat  dilakukan  pada  saat  pengujian  poros  ulir angkur pada tiang tower. Hal tersebut dapat dilakukan dengan memuntir batang uji terus- menerus  sampai  batang  uji  putus  atau  patah.  Alat  uji  puntir  digunakan  induksi  untuk pengukuran  dan  mendapatkan  data  kekuatan  uji  puntir,  sehinga  kekuatan  yang  ingin diketahui  dapat  diterima  dan  diketahui  nilai  dan  datanya.  Benda  uji  puntir  umumnya memiliki  penampang  lintang  silinder,  karena  bentuk  ini  mewakili  geometri  paling sedarhana dalam perhitungan sederhana dalam penghitungan tegangan yang terjadi pada material.
Patahnya poros ulir angker pada tiang tower , menuntut para ahli untuk menciptakan produk  yang  memiliki  sifat-sifat  lebih  unggul,  yang  dikhususkan  untuk  penerapan tertentu.  Dalam  penggunaannya  bahan  atau  material  dituntut  harus  memiliki  niai kekerasan, sifat keuletan, serta ketangguhan yang baik. Salah satu tujuan pengembangan material  atau  bahan  ini  adalah  untuk  mencari  dan  menentukan  sifa-sifat  fisis  material khususnya Baja Tulangan Polos (BJTP) dan carbon steel untuk mengetahui baik tidaknya apa bila digunakan untuk bahan dasar dari poros ulir angkur tiang tower.
Berdasarkan latar belakang diatas penelitian ini terfokus untuk mengetahui kekuatan dan ketangguhan  material  angkur  pada  tiang  tower,  dengan  uji  puntir  ( torsi  test). Untuk menghitung  nilai  kekuatan  material  Baja  Tulangan  Polos  P40  (BJTP  P40)  dan  carbon steel AISI 1018 pada angkur tiang tower antara lain, Tegangan geser (τ), Regangan geser (γ), Momen inersia (J), Modulus elastisitas geser (G), melakukan perbandingan kekuatan material  baja  tulangan  polos  P40  (BJTP  P40)  dengan carbon  steel AISI  1018  dengan pengujian puntir (Torsi Test). Mengetahui karakteristik kekuatan material baja tulangan polos P40 (BJTP P40) dan Carbon Steel AISI 1018.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Proses  pembuatan  atau  pembubutan  spesimen  sesusai  dengan  standar  ASTM  E  8M dilakukan  di  bengkel  bubut  SMK  N2  MEDAN  dan  dilakukan  pengujian  puntir  di Laboratorium  Pengujian  mesin  Universitas  Harapan  Medan.  Waktu  yang  diperlukan dalam proses pembuatan atau pembubutan sampai pengujian uji puntir spesimen dengan bahan Baja Tulanagan Polos (BJTP) dan Carbon Steel ini selama ± 2 bulan.
Agar tujuan pembahasan dalam penelitian ini terfokus pada masalah yang dianalisa, maka perlu di berikan batasan masalah sebagai berikut:
 Uji material yang dilakukan adalah dengan uji puntir (Torsi test) .
 Spesimen yang digunakan adalah Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40) dan Carbon Steel  AISI 1018  dengan  bentuk  uji  standar  ASTM  E8M (American  Society  for Testing and Material).
 Analisa  tidak  membahas  tentang  getaran,  perubahan  struktur  mikro  yang  terjadi pada spesimen selama pengujian.
 Pengujian dilakukan secara experintal dengan material.
 Pengaruh  beban  puntir (Torsi  Test) yang  terjadi  terhadap  kekuatan  lelah  pada material Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40) dan Carbon Steel AISI 1018.

## 2.1. Peralatan Penelitian
Alat-alat yang akan digunakan pada pembuatan spesimen uji puntir Baja Tulanagan Polos (BJTP) dan Carbon steel sesuai dengan standart ASTM E 8M adalah :
 Mesin Bubut
 Pahat Bubut
 Jangka Sorong
 Kunci Pas Ring
2.2. Bahan Penelitan
Bahan material Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40) dan carbon steel yang digunakan dalam pengujian ini menggunakan ukuran sesuai dengan standart ASTM E 8M.
Gambar 1. Menunjukan dimensi bahan BJTP P40 dan Carbon Steel AISI 1018
Dalam  melaksanakan  penelitian,  mesin  uji  torsi  digunakan  untuk  mengukur  puntir bahan Baja Tulangan Polos (BJTP) dan Carbon steel sesuai dengan standart ASTM E 8M .
Gambar 2. Merupakan mesin uji puntir skala laboratorium.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Uji Puntir merupakan salah satu pengujian untuk mengetahui sifat-sifat suatu bahan. Dengan memutar dengan suatu bahan sehingga patah dan kita akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap torsi yang diberikan dan mengetahui sejauh mana material itu bertambah melintir. Alat eksperimaen untuk puntir ini harus memiliki cengkeraman (grip) yang kuat dan kekuatan tinggi (highly stiff). [2]
Pada pengujian uji puntir harus dihitung nilai Momen inersia (j), Tegangan geser ( 𝜏) , Regangan geser ( 𝛾) , Modulus elastisitas (G). Perhitungan yang akan dilakukan dimulai dari nilai rata-rata dari beberapa percobaan bahan Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40) dan carbon stell AISI 1018 .
Tabel 1. Data Pengujian Uji puntir
No. Material Uji Sudut Puntir (°) Force (N.m) 1 BJTP P40 369° 25.050 2 Carbon Stell AISI 1018 412° 24.058

## Tabel Hasil Perhitungan.
Tabel 2. Perhitungan Spesimen Uji Puntir Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40)
No  Persamaan tegangan reganganan yang di cari Hasil perhitungan 1 Momen inersia (j) 2,39 𝑥 10 −9 𝑚 4 2 Tegangan geser ( 𝜏) 65,234 Mpa 3 Modulus elastisitas geser (G) 0,1768 Mpa 4 Regangan geser ( 𝛾) 368,9 Mpa

## Tabel Hasil Perhitungan
Tabel 3. Perhitungan Spesimen Uji Puntir carbon steel AISI 1018. No Persamaan tegangan reganganan yang di cari Hasil perhitungan 1 Momen inersia (j) 2,39 𝑥 10 −9 𝑚 4 2 Tegangan geser ( 𝜏) 62,656Mpa 3 Modulus elastisitas geser (G) 0,152Mpa . 4 Regangan geser ( 𝛾) 412,2 Mpa .
3.1. hasil pengujian material BJTP P40.
Gambar 3. Grafik hubungan antara torsi (N.m) dengan sudut ( ° ) material BJTP P40
Pada sub bab ini dilakukan pengujian torsi terhadap material BJTP P40 dan diambil nilai  rata-rata  dari  material.  Pada  pengujian  material  BJTP  P40  dapat  diliahat  pada Gambar 3 diatas.

## 3.2. Hasil Pengujian Material Carbon Steel AISI 1018
Pada pengujian material Carbon Steel AISI 1018 hasil pengujian dapat dilihat pada Gambar 4 berikut.
245,5 0 50 100 150 200 250 300 40 90 140 190 240 290 340 BJTP P40 BJTP P40 Linear (BJTP P40)
Gambar 4. Grafik hubungan antara torsi (N.m) dengan sudut ( ° ) material Carbon Steel AISI 1018

## 3.3. Perbandingan material BJTP P40 dan Carbon steel AISI 1018
Gambar 5. Grafik perbandingan kekuatan puntir material BJTP P40 dan Carbon steel AISI 1018

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  pembahasan  diatas,  uji  puntir  ( torsi  test )  dengan bahan  Baja  Tulangan  PoloS  P40  (BJTP  P40)  dan carbon  steel AISI 1018  sebagai  ulir angkur pada tiang tower mempunyai kesimpulan sebagai berikut :
 Nilai rata-rata Momen inersia (j) pada spesimen Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40) adalah 2,39 𝑥 10 −9 𝑚 4 , dan nilai rata-rata momen inersia (j) pada spesimen carbon steel AISI 1018 adalah 2,39 𝑥 10 −9 𝑚 4 .
 Nilai rata-rata tegangan geser ( 𝜏) pada spesimen Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40)  adalah  65,234  Mpa,  dan  nilai  rata-rata  tegangan  geser  ( 𝜏) pada  spesimen carbon steel AISI 1018 adalah 62,656 Mpa.
235,8 FOR C E (F N .m ) Carbon Steel AISI 1018 Carbon Steel AISI 1018 Linear (Carbon Steel AISI 1018) 245,5 235,8 FORCE (F N .m ) Grafik Perbandingan BJTP P40 Carbon Steel AISI 1018
 Nilai  rata-rata  modulus  elastisitas  geser  (G)  pada  spesimen  Baja  Tulangan  Polos P40 (BJTP P40) adalah 0,1768 Mpa, dan nilai rata-rata modulus elastisitas geser (G) pada spesimen carbon steel AISI 1018 adalah 0,152Mpa ..
 Nilai rata-rata Regangan Geser ( 𝛾) pada spesimen baja tulangan polos P40 (BJTP P40) adalah 368,9 Mpa, dan rata-rata Regangan Geser ( 𝛾) pada spesimen carbon steel AISI 1018 adalah 412,2 Mpa .
 Dari  perbandingan  pengujian torsi  test hasil  yang  didapat  pada  spesimen  Baja Tulangan Polos P40 (BJTP P40) lebih elastis dibandingkan spesimen carbon steel AISI 1018.  Hasil  data  yang  didapat  dapat  dilihat  pada  grafik  pada  bab  sebelum gambar 4.3.
Dalam  penulisan  dan  pengujian  yang  dilakukan  dalam  skripsi  ini,  saran  yang diberikan agar penyusunan dan pengujian tersebut berjalan dengan baik adalah :
 Dalam  pengujian  torsi  kita  harus  memperhatikan  dalam  penguncian  cekam  agar menghindari dari pelompatan data.
 Material  yang  akan  diuji  harus  benar-benar  di  ukur  dengan  ukuran  yang  sudah ditetapkan pada ASTM E8M, karena bisa mempengaruhi hasil dari penggujian.
 Diharapkan  dari  pihak  kampus  UNHAR  agar  dapat  menyempurnakan  atau merapikan mesin uji puntir (torsi test) agar dapat digunakan dengan nyaman.
 Padapengujian diharapkan mempersiapkan peralatan terlebih dahulu.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] “Apa itu Angkur / Anchor – Tribaja Karya Sejahtera.” https://tribajakarya.com/apa- itu-anchor/ (accessed Sep. 09, 2020).
[2] S. Jatmiko, S. Jokosisworo, L. Belakang, and B. Masalah, “Analisa Kekuatan Puntir Dan Kekuatan Lentur Putar Poros Baja St 60 Sebagai Aplikasi Perancangan Bahan Poros  Baling-Baling  Kapal,”  Kapal,  vol.  5,  no.  1,  pp.  42–51,  doi: 10.12777/kpl.5.1.42-51.
[3] “√  Momen  Inersia  -  Rumus,  Contoh  Soal,  dan  Penjelasannya  ...” https://saintif.com/momen-inersia/ (accessed Jan. 28, 2022).
[4] “Tegangan  geser  -  Wikipedia  bahasa  Indonesia,  ensiklopedia  bebas.” https://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_geser (accessed Jan. 28, 2022).
[5] “Contoh Soal Perhitungan Rumus Modulus Geser | ardra.biz.”
https://ardra.biz/topik/contoh-soal-perhitungan-rumus-modulus-geser/ (accessed
Jan. 28, 2022).
[6] “TORSION TESTING.” http://vinanurfadila.blogspot.com/2017/03/torsion- testing.html (accessed Sep. 12, 2020).