Sifat Mekanis Baja Menurut SNI 03–1729–2002 tentang TATA CARA PERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG Sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi persyaratan minimum seperti tabel berikut. - Tegangan leleh Tegangan leleh untuk perencanaan (f y) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan tabel berikut. - Tegangan putus Tegangan putus untuk perencanaan (fu) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan tabel berikut.
Jenis Baja BJ 34 BJ 37 BJ 41 BJ 50 BJ 55
Sifat mekanis baja struktural (Sumber: Amon dkk, 1996) Tegangan putus Tegangan leleh Peregangan minimum, fu minimum, y f minimum (MPa) (MPa) (%) 340 210 22 370 240 20 410 250 18 500 290 16 550 410 13
Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut: Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa Modulus geser : G = 80.000 MPa Nisbah poisson : μ = 0,3 Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C
Sifat Mekanis Struktural Baja WF | Jasa Pasang Konstruksi Besi Baja WF H Beam Sifat mekanis dari suatu material adalah kemampuan bahan-bahan tersebut untuk memberikan perlawanan ketika diberi beban pada bahan tersebut. Atau dapat kita katakan adalah sifat mekanik bahan dalam kekuatan untuk menanggung beban yang datang dari luar. Sifat penting dari baja WF adalah kekuatan tarik. Pada saat regangan awal, dimana baja WF tidak berubah bentuk dan menyebabkan regangan pada saat beban regangan tadi dilepas, baja WF akan kembali ke bentuk aslinya. Regangan ini disebut regangan elastis karena sifat bahan masih elastis. Perbandingan antara tegangan dengan regangan dalam keadaan elastis disebut “Modulus Elastisitas / Young Modulus”. Ada 3 jenis tekanan yang terjadi pada baja WF, yaitu :
• • •
Tegangan, dimana baja masih dalam keadaan elastis Tegangan leleh, dimana baja mulai rusak / leleh Tegangan plastis, tegangan maksimum baja, dimana baja mencapai kekuatan maksimum.
Sifat Mekanis Struktural Baja WF Jasa Pasang Konstruksi Besi Baja WF H Beam
Kekerasan Baja adalah resistensi dari baja dengan jumlah kekuatan yang dapat menembus permukaan baja. Ketangguhan baja adalah hubungan antara jumlah energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus. Baja memiliki kekuatan tinggi dan kuat pada kekuatan tarik yang sama serta pers dan oleh karena itu baja adalah elemen struktur yang memiliki batasan yang sempurna akan menahan jenis beban tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas serupa. Semua bagian dari konstruksi baja dapat dibuat di bengkel, sehingga satu-satunya kegiatan yang dilakukan dalam kegiatan instalasi lapangan adalah bagian konstruksi yang telah disusun. Sifat baja yang dapat
mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau rusak disebut daktilitas properti. Selain keuntungan lain dari struktur baja, antara lain : • • • • •
Proses instalasi berlangsung dengan cepat di lapangan Dapat dilas Komponen Struktumya dapat digunakan lagi untuk tujuan lain; Komponen tidak dapat digunakan lagi masih memiliki nilai sebagai besi tua; dan Struktur yang dihasilkan adalah permanen dengan cara yang tidak terlalu sulit pemeliharaan
Sifat Mekanis Struktural Baja WF Jasa Pasang Konstruksi Besi Baja WF H Beam
Putra Jaya Construction merupakan Kontraktor Untuk Kontruksi Baja, Kontruksi Baja Atap Rumah, Gedung, Lapangan Futsal, Hanggar, Bangunan, Pabrik, Gudang, Kontruksi Rangka Baja, Baja Wf dan Baja H Beam yang sudah beroperasi bertahun-tahun melayani berbagai macam pembangunan di berbagai daerah di Indonesia. Jika anda membutuhkan jasa kami siap melayani dimanapun anda berada.
Sifat Mekanis Baja Struktural 1. Stiffness (kekakuan) www.civildoqument.com - Sifat bahan yg dapat renggang terhadap tegangan tinggi tanpa diikuti regangan yg besar. Ini adalah ketahanan pada deformasi. Kekakuan bahan yakni fungsi dari Modulus elastisitas E. Sebuah material yg memiliki nilai E tinggi seperti baja, E = 207.000 Mpa, dapat berdeformasi lebih kecil pada beban (maka kekuatannya lebih tinggi) daripada material dgn nilai E lebih rendah, contohnya kayu dgn E = 7000 Mpa atau kurang.
2. Strength (kapabilitas) Sifat bahan yg ditentukan oleh tegangan paling besar material bisa renggang sebelum rusak (failure). Ini akan didefinisikan oleh batas proposional, titik mulur atau tegangan maksimum. tak ada satu nilai yg lumayan dapat buat mendefinisikan kemampuan, dikarenakan perilaku bahan tidak sama pada beban & sifat pembebanan. 3. Elasticity (elastisitas) Sifat material yg bisa kembali ke dimensi awal sesudah beban dihilangkan. Amat sulit memastikan nilai pas elastisitas. Yg dapat dilakukan yaitu menentukan rentang elastisitas atau batas elastisitas. 4. Ductility (keuletan) Sifat bahan yg dapat deformasi pada beban tarik sebelum benar-benar patah (rupture). Material ulet yaitu material yg dapat ditarik jadi kawat tipis panjang dgn gaya tarik tanpa rusak. Keliatan ditandai dgn % perpanjangan panjang ukur spesimen selagi uji tarik & % pengurangan luas penampang. Besar keuletan bisa dinyatakan dgn pendapat yang merupakan berikut : Persen Pertambahan = (pertambahan panjang ukur : panjang ukur awal) x 100 % pengurangan luas = ((luas awal luas akhir) : Luas awal) x 100% 5. Brittleness (kegetasan) Menunjukkan tak adanya deformasi plastis sebelum rusak. Material yg getas dapat tiba-tiba rusak tanpa adanya tanda terlebih dulu. Material getas tak memiliki titik mulur atau proses pengecilan penampang (necking down process) & kekuatan patah = kebolehan maksimum. Material getas, contohnya : Besi cor, batu, & semen cor, yg rata-rata lemah dalam uji tarik, maka penentuan kebolehan dgn memakai uji tekan.
6. Malleability (kelunakan) Sifat bahan yg mengalami deformasi plastis kepada beban tekan yg bekerja sebelum benar-benar patah. Rata Rata material yg amat sangat liat merupakan pula cukup lunak. 7. Toughness (ketangguhan) Sifat material yg dapat menahan beban impack tinggi atau beban kejut. Apabila sebuah benda mendapat beban impack, sehingga sebahagian energi diserap & sebahagian energi dipindahkan. Pengukuran ketangguhan = luasan di bawah kurva tegangan-regangan dari titik asal ke titik patah. 8. resilience (kelenturan) Sifat material yg bisa menerima beban impack tinggi tanpa memunculkan tegangan lebih terhadap batas elastis. Ini menunjukkan bahwa energi yg diserap selagi pembebanan disimpan & dikeluarkan kalau material tak dibebani. Pengukuran kelenturan sama dgn pengukuran ketangguhan. Posted by mantap bung at 3:46 AM Berikut ini adalah karakteristik dari material baja, baik sifat mekanis, alat sambungan untuk struktur baja.
1. Sifat Mekanis Baja Sifat mekanis baja struktural yang digunakan dalam perencanaan harus memenuhi persyaratan minimum yang diberikan pada Tabel dibawah. 2. Tegangan leleh Tegangan leleh untuk perencanaan (fy) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan Tabel dibawah. 3. Tegangan putus Tegangan putus untuk perencanaan (fu) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan Tabel dibawah. 4. Sifat-sifat mekanis lainnya Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:
Modulus elastisitas : E = 200.000 Mpa Modulus geser : G = 80.000 Mpa Nisbah poisson : μ = 0,3 Koefisien pemuaian : α = 12 x 10E-6 ºC
5. Syarat Penerimaan baja
Laporan uji material baja di pabrik yang disahkan oleh lembaga yang berwenang dapat dianggap sebagai bukti yang cukup untuk memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar ini. 6. Baja yang tidak teridentifikasi Baja yang tidak teridentifikasi boleh digunakan selama memenuhi ketentuan berikut ini:
bebas dari cacat permukaan sifat fisik material dan kemudahannya untuk dilas tidak mengurangi kekuatan dan kemampuan layan strukturnya ditest sesuai ketentuan yang berlaku. Tegangan leleh (fy) untuk perencanaan tidak boleh diambil lebih dari 170 MPa sedangkan tegangan putusnya (fu) tidak boleh diambil lebih dari 300 MPa.
Alat sambung 1. Baut, mur, dan ring Baut, mur, dan ring harus memenuhi ketentuan yang berlaku. 2. Alat sambung mutu tinggi Alat sambung mutu tinggi boleh digunakan bila memenuhi ketentuan berikut:
komposisi kimiawi dan sifat mekanisnya sesuai dengan ketentuan yang berlaku diameter batang, luas tumpu kepala baut, dan mur atau penggantinya, harus lebih besar dari nilai nominal yang ditetapkan dalam ketentuan yang berlaku. Ukuran lainnya boleh berbeda cara penarikan baut dan prosedur pemeriksaan untuk alat sambung boleh berbeda dari ketentuan selama persyaratan gaya tarik minimum alat sambung dipenuhi dan prosedur penarikannya dapat diperiksa.
3. Las Material pengelasan dan logam las harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku. 4. Penghubung geser jenis paku yang dilas
Semua penghubung geser jenis paku yang dilas harus sesuai dengan ketentuan yang berlaku. 5. Baut angker Baut angker harus memenuhi ketentuan Butir atau dibuat dari batang yang memenuhi ketentuan selama ulirnya memenuhi ketentuan yang berlaku.
Tabel Sifat mekanis baja struktural Jenis Baja
Tegangan putus minimum, fu (MPa)
Tegangan leleh minimum, fy (MPa)
Peregangan minimum (%)
BJ 34
340
210
22
BJ 37
370
240
20
BJ 41
410
250
18
BJ 50
500
290
16
BJ 55
550
410
13
Material baja unggul jika ditinjau dari segi kekuatan, kekakuan dan daktilitasnya. Jadi tidak mengherankan jika di setiap proyek-proyek konstruksi bangunan (jembatan atau gedung) maka baja selalu ditemukan, meskipun tentu saja volumenya tidak harus mendominasi. Tinjauan dari segi kekuatan, kekakuan dan daktilitas sangat cocok dipakai mengevaluasi struktur yang diberi pembebanan. Tetapi perlu diingat bahwa selain kondisi tadi akan ada pengaruh lingkungan yang mempengaruhi kelangsungan hidup struktur bangunannya. Jadi pada suatu kondisi tertentu, suatu bangunan bahkan dapat mengalami kerusakan meskipun tanpa diberikan beban sekalipun (belum berfungsi). Jadi ketahanan bahan material konstruksi terhadap lingkungan sekitarnya adalah penting untuk diketahui agar dapat diantisipasi baik. Kelebihan material baja dibandingkan material beton atau kayu adalah karena buatan pabrik, yang tentunya mempunyai kontrol mutu yang baik. Oleh karena itu dapat dipahami bahwa kualitas material baja yang dihasilkannya relatif homogen dan konsisten dibanding material lain, yang berarti juga lebih dapat diandalkan mutunya.
Di sisi lain karena merupakan hasil produk industri, maka agar prosesnya menguntungkan harus diusahakan mencapai kondisi optimum. Untuk itu diperlukan suatu kuantitas tertentu yang terkesan relatif monoton serta tidak mudah dibuat variasinya. Itulah pentingnya dibuat standarisasi bentuk profil. Dari tabel profil baja yang ada terlihat banyak sekali profil yang tersedia, tetapi dalam kenyataannya jika peminatnya relatif sedikit maka profil yang jarang dipakai tentunya tidak diproduksi banyak. Jadi akhirnya tidak semua profil pada tabel dapat dipilih. Hanya profil-profil tertentu yang memang umum (banyak) digunakan. Hal ini perlu diketahui insinyur perencana konstruksi baja, jangan hanya berpedoman teoritis hitungan, karena kalau sampai mengubah profil rencana dengan profil tersedia, kemungkinan berubah pula detail sambungan yang dibuat. Jika ini tidak dipikirkan waktu dapat terbuang sia-sia. Tidak ada jaminan bahwa lokasi pabrik baja akan berdekatan dengan proyek atau bengkel fabrikasi, sehingga panjang profil baja ditentukan oleh kemampuan kendaraan transportasi pengangkut (truk atau kapal) dan jalur transportasi (darat atau air) yang akan dilaluinya. Ketahanan Korosi Baja unggul ditinjau dari segi kemampuannya menerima beban, tetapi ketika dibiarkan tanpa perawatan khusus di lingkungan terbuka, terlihat lemahnya. Baja yang unsur utamanya besi mengalami korosi, yaitu suatu proses elektrokimia. Jika itu terjadi, maka pada bagian besi yang bertindak sebagai anode akan terjadi oksidasi yang merusak dan menghasilkan karat besi Fe2O3.nH2O, zat padat berwarna coklat kemerah-merahan. Volume baja berkurang karena menjadi karat tadi. Mengenai bagian besi yang bertindak sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode tergantung pada banyak faktor, misalnya zat pengotor, atau adanya perbedaan rapatan logam itu, atau ada jenis logam lain yang bersinggungan. Kemungkinan terjadinya korosi pada baja merupakan kelemahan konstruksi baja disbanding kontruksi beton. Oleh sebab itu saat perencanaan faktor ini harus diantisipasi dengan baik. Korosi yang terjadi pada konstruksi baja adalah ibarat kanker, senyap tetapi akibatnya bias sangat mematikan.
SUMBER 2
o
Stainless steel : baja tahan karat mengandung Cr 19%, Ni 9%, dan Fe 72%.
o
Baja krom : baja yang tahan karat tahan panas mengandung 12%-18% Cr.
o
Baja nikel : baja tahan karat dan keras, mengandung 25% Ni.
o
Baja mangan : baja sangat keras mengandung 11%-14% Mn.
SUMBER 3 1. Baja Karbon (carbon steel) Baja karbon dapat terdiri atas :
Baja karbon rendah (low carbon steel) Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin Penggunaannya: •
0,05 % – 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.
•
0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings
Baja karbon menengah (medium carbon steel )
Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan:
0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.
0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.
0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges
Baja karbon tinggi (high carbon steel) tool steel Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % – 1,50 % C
Penggunaan :
screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills.tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters 2. Baja Paduan (Alloy steel) Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:
Untuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)
Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah
Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
Untuk membuat sifat-sifat spesial Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:
Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %
Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 % Baja paduan juga dibagi menjadi dua golongan yaitu baja campuran khusus (special alloy steel) &high speed steel.
Baja Paduan Khusus (special alloy steel) Baja jenis ini mengandung satu atau lebih logam-logam seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum,
tungsten dan vanadium. Dengan menambahkan logam tersebut ke dalam baja maka
baja paduan tersebut
akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras,
kuat dan ulet bila dibandingkan terhadap baja karbon (carbon steel).
High Speed Steel (HSS) Self Hardening Steel Kandungan karbon : 0,70 % – 1,50 %. Penggunaan membuat alat-alat potong seperti drills, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling cutters. Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat
dengan material tersebut dapat dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carbon steel. Sedangkan harga dari HSS besarnya dua sampai empat kali daripada carbon steel
SUMBER 4 Berbagai jenis bahan telah kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam industri. Penggunaannya pun sangat bergantung pada sifat-sifat dari bahan tersebut. Didalam industri manufaktur tidak akan lepas dari dengan satu bidang ilmu teknik yang berhubungan dengan material. Secara umum meterial teknik diklasifikasikan menjadi 2 (dua) golongan yakni logam (metal) dan non logam (non metal). Jika ditinjau dari sudut pandang susunan unsur dasar, logam (metal) dibagi menjadi 2 (dua), yaitu logam murni dan logam alloy (logam paduan). Sedangkan non logam dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu keramik, komposit, dan polimer. SUMBER 5 SIFAT LOGAM : kadar kemurnian 99,9% kekuatan tarik rendah titik lebur tinggi daya hantar listrik baik daya tahan terhadap karat baik
SUMBER 6 SIFAT BAJA Baja mempunyai sejumlah sifat yang membuatnya menjadi baqhan bangunan yang sangat berharga. Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan, kelenturan, kealotan, kekerasan dan ketaqhan terhadap korosi. 1. kekuatan baja mempunyai daya tarik,lengkung, dan tekan yang sangat besar. Pada setiap partai baja, pabrikan baja menandai beberapa besar daya kekuatan baja itu. Pabrikan baja misalnya, memasukan satu partai baja batangan dan mencatumkan pada baja itu Fe 360. di sini Fe menunjukan bahwa partai itu menunjukkan daya kekuatan (minimum) tarikan atau daya tarik baja itu. Yang dimaksud dengan istilah tersebut adalah gaya tarik N yang dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi patah. Dalam hal ini daya tarik itu adalah 360 N/mm2. dahulu kita mencantumkan daya tarik baja itu Fe 37, karena daya tariknya adalah 37 kgf/mm2. karna smengandung sedikit kadar karbon, maka semua jenis baja mempunyai daya tarik yang kuat. Oleh karna daya tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan berbagai tegangan, seperti tegangan lentur. 2. Kelenturan Baja bukan saja kuat tetapi juga lentur 3. Kealotan Pada umumnya baja bersifat sangat a lot,sehingga tidak cepat patah 4. Kekerasan Baja itu sangat keras sekali sehingga sebagai bahan konstruksi, baja mungkin saja untuk digunakan berbagai tujuan. Apabila untuk produk-produk baja tertentu ada suatu keharusan,maka bisa saja baja itu, dengan cara dipanaskan,dibuat luar biasa kerasnya.
5. ketahanan terhadap korosi
Tanpa perlindungan, baja sangat cepat berkarat. Untung saja baja diberikan perlindungan yang sangat efektif dengan berbagai cara. SUMBER 7 Sifat fisik baja meliputi : berat, berat jenis, daya hantar panas dan konduktivitas listrik Sifat mekanis suatu bahan adalah kemampuan bahan tersebut memberikan perlawanan apabila diberikan beban pada bahan tersebut. Atau dapat dikatakan sifat mekanis adalah kekuatan bahan didalam memikul beban yang berasal dari luar. Sifat mekanis pada baja meliputi: Kekuatan Baja. Sifat penting pada baja adalah kuat tarik. Pada saat baja diberi beban, maka baja akan cenderung mengalami deformasi/perubahan bentuk. Perubahan bentuk ini akan menimbulkan regangan/strain, yaitu sebesar terjadinya deformasi tiap satuan panjangnya. Akibat regangan tersebut, didalam baja terjadi tegangan/stress sebesar, , dimana P = beban yang membebani baja, A = luas penampang baja. Pada waktu baja diberi beban, maka terjadi regangan. Pada waktu terjadi regangan awal, dimana baja belum sampai berubah bentuknya dan bila beban yang menyababkan regangan tadi dilepas, maka baja akan kembali ke bentuk semula. Regangan ini disebut dengan regangan elastis karena sifat bahan masih elastis. Perbandingan antara tegangan dengan regangan dalam keadaan elastis disebut dengan “Modulus Elastisitas/Modulus Young―. Ada 3 jenis tegangan yang terjadi pada baja, yaitu : -         tegangan , dimana baja masih dalam keadaan elastis -         tegangan leleh, dimana baja mulai rusak/leleh -         tegangan plastis, tegangan maksimum baja, dimana baja mencapai kekuatan maksimum. Keuletan Baja (ductility) Kemampuan baja untuk berdeformasi sebelum baja putus. Keuletan ini berhubungan dengan besarnya regangan/strain yang permanen sebelum baja putus. Keuletan ini juga berhubungan dengan sifat dapat dikerjakan pada baja. Cara ujinya berupa uji tarik.
Kekerasan Baja adalah ketahanan baja terhadap besarnya gaya yang dapat menembus permukaan baja. Cara ujinya dengan kekerasan Brinell, Rockwell, ultrasonic, dll Ketangguhan Baja (toughness) Ketangguhan baja adalah hubungan antara jumlah energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus. Semakin kecil energi yang diserap oleh baja, maka baja tersebut makin rapuh dan makin kecil ketangguhannya. Cara ujinya dengan cara memeberi pukulan mendadak (impact/pukul takik). SUMBER 8
Sifat mekanis suatu bahan adalah kemampuan bahan tersebut memberikan perlawanan apabila diberikan beban pada bahan tersebut. Atau dapat dikatakan sifat mekanis adalah kekuatan bahan didalam memikul beban yang berasal dari luar. Sifat penting pada baja adalah kuat tarik.
Pada waktu terjadi regangan awal, dimana baja belum sampai berubah bentuknya dan bila beban yang menyebabkan regangan tadi dilepas, maka baja akan kembali ke bentuk semula. Regangan ini disebut dengan regangan elastis karena sifat bahan masih elastis. Perbandingan antara tegangan dengan regangan dalam keadaan elastis disebut dengan “Modulus Elastisitas/Modulus Young”. Ada 3 jenis tegangan yang terjadi pada baja, yaitu:
Tegangan, dimana baja masih dalam keadaan elastis;
Tegangan leleh, dimana baja mulai rusak/leleh; dan
Tegangan plastis, tegangan maksimum baja, dimana baja mencapai kekuatan maksimum.
Kekerasan baja adalah ketahanan baja terhadap besarnya gaya yang dapat menembus permukaan baja. Ketangguhan baja adalah hubungan antara jumlah energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus.
Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu baja adalah elemen struktur yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas yang hampir sama. Semua bagian-bagian dari konstruksi baja bisa dipersiapkan di bengkel, sehingga satu-satunya kegiatan yang dilakukan di lapangan ialah kegiatan pemasangan bagian-bagian konstruksi yang telah dipersiapkan. Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau putus disebut sifat daktilitas.
Di samping itu keuntungan-keuntungan lain dari struktur baja, antara lain adalah:
Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat;
Dapat di las;
Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya;
Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai
besi tua; dan
Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar;
Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut:
Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api
sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran;
Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat; dan
Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat
menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal.
Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:
Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa;
Modulus geser
: G = 80.000 MPa;
Nisbah poisson
: μ = 0,3; dan
Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C.
Penggilingan dengan pemanasan (hot-rolling) adalah proses pembentukan utama di mana bongkahan baja yang merah menyala secara besar-besaran digelindingkan di antara beberapa kelompok penggiling. Penampang melintang dari bongkahan yang ash biasanya dicetak dari baja yang baru dibuat dan biasanya berukuran sekitar 0,5 m x 0,5 m persegi, yang akibat proses penggilingan ukuran penampang melintang dikurangi menjadi lebih kecil dan menjadi bentuk yang tepat dan khusus.
Pembentukan dengan pendinginan (cold-forming) adalah metode lain yang digunakan untuk membuat komponen-komponen baja dalam jumlah yang besar. Satu hal lain yang membedakan prosesproses tersebut adalah bahwa peralatan yang digunakan untuk proses pencetakan dengan pendinginan lebih sederhana dan dapat digunakan untuk menghasilkan penampang melintang yang bentuknya disesuaikan untuk penggunaan yang khusus. Beberapa keuntungan baja profil dingin antara lain:
Lebih ringan;
Kekuatan dan kakuan yang tinggi;
Kemudahan pabrikasi dan produksi massal;
Kecepatan dan kemudahan pendirian; dan
Lebih ekonomis dalam pengangkutan dan pengelolaan.
Telah ada pelengkung yang dirancang secara khusus dan mempunyai bentang sangat panjang [misalnya bentang 300 ft (90 m) atau lebih]. Masalah utama dalam penggunaan baja untuk memperoleh
permukaan berkelengkungan ganda adalah memuat bentuk dari elemen-elemen garis. Pada kubah,misalnya, baik pendekatan dengan rusuk atau geodesik adalah mungkin.
Baja adalah satu-satunya material yang dapat digunakan sebagai struktur kabel. Kolom baja struktural umumnya mempunyai perbandingan tebal-tinggi bervariasi antara 1 : 24 dan 1 : 9, yang tergantung pada beban dan tinggi kolom. Setiap struktur adalah gabungan dari bagian-bagian tersendiri atau batangbatang yang harus disambung bersama (biasanya di ujung batang) dengan beberapa cara.
Jenis-jenis sambungan struktur baja yang digunakan adalah pengelasan serta sambungan yang menggunakan alat penyambung berupa paku keling (rivet) dan baut.
Sumber 9 Keuntungan Baja sebagai Material Struktur Bangunan Di samping kekuatannya yang besar untuk menahan kekuatan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifatsifat lain yang menguntungkan sehingga menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai dewasa ini. Beberapa keuntungan baja sebagai material struktur antara lain: Kekuatan Tinggi Dewasa ini baja bisa diproduksi dengan berbagai kekuatan yang bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan tekan lelehnya (Fy) atau oleh tegangan tarik batas (Fu). Bahan baja walaupun dari jenis yang paling rendah kekuatannya, tetap mempunyai perbandingan kekuatan per-volume lebih tinggi bila dibandingkan dengan bahan-bahan bangunan lainnya yang umum dipakai. Hal ini memungkinkan perencanaan sebuah konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih kecil untuk bentang yang lebih panjang, sehingga. memberikan kelebihan ruang dan volume yang dapat dimanfaatkan akibat langsingnya profil-profil yang dipakai. Kemudahan Pemasangan
Semua bagian-bagian dari konstruksi baja bisa dipersiapkan di bengkel, sehingga satu-satunya kegiatan yang dilakukan di lapangan ialah kegiatan pemasangan bagian-bagian konstruksi yang telah dipersiapkan. Sebagian besar dari komponen-komponen konstruksi mempunyai bentuk standar yang siap digunakan bisa diperoleh di toko-toko besi, sehingga waktu yang diperlukan untuk membuat bagian-bagian konstruksi baja yang telah ada, juga bisa dilakukan dengan mudah karena komponenkomponen baja biasanya mempunyai bentuk standar dan sifat-sifat yang tertentu, serta mudah diperoleh di mana-mana. Keseragaman Sifat-sifat baja baik sebagai bahan bangunan maupun dalam bentuk struktur dapat terkendali dengan baik sekali, sehingga para ahli dapat mengharapkan elemen-elemen dari konstruksi baja ini akan berperilaku sesuai dengan yang diperkirakan dalam perencanaan. Dengan demikian bisa dihindari terdapatnya proses pemborosan yang biasanya terjadi dalam perencanaan akibat adanya berbagai ketidakpastian. Daktilitas Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau putus disebut sifat daktilitas. Adanya sifat ini membuat struktur baja mampu mencegah terjadinya proses robohnya bangunan secara tiba-tiba. Sifat ini sangat menguntungkan ditinjau dari aspek keamanan penghuni bangunan bila terjadi suatu goncangan yang tiba-tiba seperti misalnya pada peristiwa gempa bumi. Di samping itu keuntungan-keuntungan lain dari struktur baja, antara lain adalah: ? Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat. ? Dapat di las. ? Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya. ? Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi tua. ? Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar. Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut :
? Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran. ? Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat. ? Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran horisontal
2. Kelemahan Baja Sumber 1
Bisa berkarat.
Lemah terhadap gaya tekan.
Tidak fleksibel seperti kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profile
Tidak kokoh
Tidak tahan api
Sumber 2 Kelemahan Baja sebagai Material Struktur Secara umum baja mempunyai kekurangan seperti dijelaskan pada paragraf dibawah ini. BiayaPemeliharaan Umumnya material baja sangat rentan terhadap korosi jika dibiarkan terjadi kontak dengan udara dan air sehingga perlu dicat secara periodik. Biaya Perlindungan Terhadap Kebakaran Meskipun baja tidak mudah terbakar tetapi kekuatannya menurun drastis jika terjadi kebakaran. Selain itu baja juga merupakan konduktor panas yang baik sehingga dapat menjadi pemicu kebakaran pada komponen lain. Akibatnya, portal dengan kemungkinan kebakaran tinggi perlu diberi pelindung. Ketahanan material baja terhadap api dipersyaratkan dalam Pasal 14 SNI 03-1729-2002. Rentan Terhadap Buckling Semakin langsung suatu elemen tekan, semakin besar pula bahaya terhadap buckling (tekuk). Sebagaimana telah disebutkan bahwa baja mempunyai kekuatan yang tinggi per satuan berat dan jika digunakan sebagai kolom seringkali tidak ekonomis karena banyak material yang perlu digunakan untuk
memperkuat kolom terhadap buckling. Fatik Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklis. Dalam perancangan perlu dilakukan pengurangan kekuatan jika pada elemen struktur akan terjadi beban siklis. Keruntuhan Getas Pada kondisi tertentu baja akan kehilangan daktilitasnya dan keruntuhan getas dapat terjadi pada tempat dengan konsentrasi tegangan tinggi. Jenis beban fatik dan temperatur yang sangat rendah akan memperbesar kemungkinan keruntuhan getas (ini yang terjadi pada kapal Titanic). Sumber 3 Kelemahan memakai material besi/ baja daripada beton
Tapi
baja
juga
memiliki
1. 2.
kelemahan
seperti
:
Bisa Lebih
berisik
jika
dilewati
berkarat beban
seperti
kereta
api.
Karena itu ada penelitian dan pengembangan untuk masalah ini yaitu mengembangkan baja mutu tinggi tahan korosi yang sangat berguna jika jembatan berada di daerah laut yang kadar garamnya tinggi. Untuk mengatasi kebisingan , maka dikembangkan beton komposit dengan baja di atas permukaannya, sehingga
bisa
menurunkan
tingkat
kebisingan.
Penelitian di dalam kualitas baja yang digunakan di dalam pembangunan jembatan, bersamaan dengan metoda-metoda konstruksi lainnya , sudah membuat produksi dan pemasangan jembatan baja bentang yang panjang. Dan komponen struktur baja dapat dibuat sepanjangnya- panjangnya dan pemasangan dapat dibagi menjadi beberapa blok-blok, Sedangkan pengiriman komponen dan pemasangan di lapangan dapat bekerja dengan cepat dan mudah. Jembatan baja dapat dikhususkan untuk dibengkokkan atau disesuaikan dengan kondisi- kondisi di lapangan dengan sempurna. Di mana lokasi berisi sebagian besar dari lumpur dan bumi lemah, konstruksi dari suatu jembatan baja dapat dilakukan dengan mudah dan aman karena berat baja hanya 25 - 35 % dari bobot mati struktur beton yang setara.
Salah satu keuntungan besi baja dalam masalah keamanan strukturnya adalah besi baja mempunyai kekuatan struktur yang pasti bila dibandigkan dengan beton yang kekuatan strukturnya berubah
berdasarkan campuran semen dan airnya. Karena diproduksi di pabrik, besi baja mempunyai kualitas yang seragam dan ketelitian ukuran yang tinggi daripada beton. Beban angin juga menjadi lebih kecil dalam jembatan yang memakai material baja. Ini dikarenakan material struktur dengan memakai baja lebih kecil daripada jembatan dari beton. Besi itu juga sangat keras, sehingga walaupun sudah mencapai titik leleh karena beban jembatan,besi baja masih bisa kembali ke bentuk asalnya, berbeda dengan beton yang sangat rapuh, sekali dia meregang akan retak. Bila beton meregang dalam waktu lama, beton cenderung untuk menyusut dan deformasinya akan menghasilkan retak. Sedangkan baja tidak bermasalah seperti beton yang punya kecenderungan untuk retak sewaktu masa pengecoran karena efek pengeringan. Dalam hal ini jembatan baja lebih bagus dari beton dari sisi penampilan. Dalam hal gempa baja juga menunjukkan daya tahannya daripada beton
Sumber 4
Sistem struktur rangka baja ringan tersusun rapat, padat dan terlihat ramai, terhubung & terkait satu dengan lainnya, sehingga kurang menarik jika diexpose.
Membutuhkan perhitungan yang benar-benar matang, karena sistem strukturnya yang seperti rangka ruang tersebut maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung, salah pasang, akan membuat perlemahan sehingga dapat menyebabkan kegagalan total.
Rangka atap baja ringan tidak se-fleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil.
Dibutuhkan keahlian khusus untuk menghitung kebutuhan baja ringan, oleh karena itu tidak semua orang bisa menghitungnya.
Sumber 5 Kerangka atap baja ringan tidak bisa diekspos seperti rangka kayu, sistem rangkanya yang berbentuk jaring kurang menarik bila tanpa penutup plafon. Karena strukturnya yang seperti jaring ini maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung ia akan menyeret bagian lainnya maksudnya jika salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan, maka kegagalan bisa terjadi secara keseluruhan (biasanya perhitungan strukturnya langsung dilakukan oleh structural engineer dari aplikatornya)
Rangka atap baja ringan tidak sefleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil. Mutu dan Kualitas dari struktur atap baja ringan kurang terjamin Sumber 6 Kekurangan dari atap besi baja adalah tidak dapat menyerap panas dengan baik, tidak seperti atap kayu yang sangat baik menyerap panas. Kerangka Atap rumah besi baja juga memerlukan biaya pemasangan yang cukup banyak, karena harus menggunakan tukang bangunan yang benar-benar ahli dalam memasang atap besi baja. Pada bagian dalam untuk atap besi baja harus ditutup dengan atap asbes, berbeda dengan atap kayu walaupun tidak ditutup dengan ternit, akan tetap bagus dan terkesan lebih alami. Sumber 7 Kelemahan Baja Ringan :
Kerangka atap baja ringan tidak bisa diekspos seperti rangka kayu, sistem rangkanya yang berbentuk jaring kurang menarik bila tanpa penutup plafon.
Karena strukturnya yang seperti jaring ini maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung ia akan menyeret bagian lainnya maksudnya jika salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan, maka kegagalan bisa terjadi secara keseluruhan.
Rangka atap baja ringan tidak sefleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil.
Sumber 8 1. Pemilihan material memerlukan perhitungan struktur yang teliti dan kuat, karena jika ada yang salah maka atap bisa roboh total. 2. Tergolong sebagai material rangka atap yang cukup mahal dibanding jenis lainya, namun keberadaan kayu yang semakin langka telah membuat baja ringan menjadi lebih murah untuk digunakan. 3. Tidak bisa asal membuat rangka atap, perlu gambar kerja yang benar sehingga atap bisa dibangun dan berfungsi dengan baik. 4. Dari segi tampilan arsitektur terlihat kurang bagus jika tidak didesain sedemikian rupa, oleh karena itu diperlukan plafond penutup agar langit-langit terlihat bagus.
5. Tidak terjual bebas di toko bahan bangunan, jadi harus memesan langsung pada supplier rangka atap baja ringan yang biasanya menawarkan harga perencanaan,bahan berikut pemasangan sampai jadi.
3. Contoh kegagalan rangka baja
a. Runtuhnya Highland tower, Selangor Malaysia Pada pukul 1:35 pagi waktu setempat tanggal 11 Desember 1993, salah satu bangunan dari komplek apartement Highland Towers ambruk rata ketanah. Salah satu saksi mata yang menyaksikan kejadian tersebut menggambarkan bahwa ia melihat bangunan tersebut runtuh seperti dalam adegan slow motion. Komplek apartement Highland towers terdiri dari 3 blok bangunan tinggi didasar dari sebuah bukit curam tidak jauh dari ibukota Malaysia, Kuala Lumpur. Penyebab keruntuhan adalah BAJA penahan serta sistem drainase yang buruk dan juga maintenance yang buruk dan diperparah oleh tindakan adanya pengembang lain yang membangun gedung di punggung bukit tepat diatas Highland towers. Hal ini mengakibatkan lapisan tanah rentan terhadap erosi dan pipa pipa drainase yang dibuat menghalangi akar-akar
pepohonan
dibukit
tersebut.
Pada akhirnya hujan yang turun selama 10 hari berturut-turut membuat tekanan yang besar pada pipa
pipa drainase dibukit, pada akhirnya pipa meledak dan menumpahkan air sehingga air mencapai kadar level berbahaya lalu mengikis lapisan tanah yang berimbas pada longsor yang menerjang dan meruntuhkan
dinding
pelindung
di
kaki
bukit.
Seratus ribu meter persegi lumpur menerjang blok bangunan I dan menerjang maju serta membuat fondasi bangunan tersebut amblas, tiga orang berhasil ditarik keluar hidup-hidup dari terjangan lumpur, namun setelah 12 hari pencarian yang gagal untuk menemukan korban selamat mereka menemukan 48 mayat
korban
runtuhnya
bangunan
tersebut.
Setelah peristiwa itu, Blok II dan III para penghuninya dievakuasi dan selanjutnya mereka meninggalkan apartement tersebut yang hingga kini masih berdiri sebagai saksi bisu atas peristiwa kelalaian manusia. B . royal place hotel, thailand Pada pukul 10 pagi 13 Agustus 1993, sebuah hotel mewah berlantai 6 runtuh hanya dalam waktu kurang dari 10 detik, berarti tiap lantainya sekitar 1.6 detik. Tragisnya 137 jiwa menjadi korban dan 227 orang cedera
dalam
peristiwa
runtuhnya
hotel
tersebut.
Imbas dari peristiwa ini polisi menahan pemilik hotel, arsitek serta insinyur yang menangani pembuatan hotel tersebut, karena pada tahun 1990 mereka telah melakukan penambahan lantai pada gedung tersebut tanpa izin selain itu di bagian atap juga digunakan sebagai tempat penampungan air dalam jumlah besa c. Menara WTC Tidak perlu diragukan lagi bahwa bencana terbesar akibat runtuhnya gedung dalam sejarah manusia hingga saat ini adalah tragedy runtuhnya gedung pencakar langit WTC 11 September 2011. Menara kembar tersebut didesign menggunakan baja ringan, sebuah inti pusat, dan sebuah design peti telur
yang
menyebabkan
struktur
memiliki
kelebihan
beban.
Selain itu, tiap menara didesign untuk menahan beban dari tiupan angin seberat 5000ton lateral. Dinyatakan bahwa 90 ribu galon bahan bakar jet yang yang membakar struktur baja yang membuat gumpalan asap hitam diatas langit New York, Api tersebut tidak melelehkan struktur baja namun hanya melemahkan kekuatan mereka.Meskipun kekuatan fondasi bangunan telah berkurang 50 persen namun kolom kolom penyangga masih mampu untuk menahan beban bangunan, Masalah nyata dari kasus ini adalah panas api yang tidak merata mendistorsi baja disalah satu sisi gedung pencakar langit tersebut.Akibat tekanan yang terlalu banyak akhirnya lantai menjadi lemas dan seperti efek domino gedung runtuh mulai dari lantai paling atas secara simultan hingga kelantai dibawahnya. Tiap-tiap menara memiliki berat 500.000 ton, dan hanya butuh 10 detik untuk bangunan besar runtuh
dengan kecepatan 124 mph saat menghantam tanah, terlepas dari tidak adanya kesalahan dalam sistem design dan struktur bangunan, para ahli terus mempelajari konsep bangunan untuk menghindari beban berlebih dan keruntuhan yang progresif serta yang paling penting adalah prosedur evakuasi, keselamatan bangunan dan pembangunan dalam skala hemat. D. KATOWICE TRADE HALL 28 January 2006, disaat Polandia tengah mengalami musim dingin, di Katowice Trade Hall diadakan acara Pameran nasional ke-56 merpati pos.Para peserta konvensi tidak mengetahui dan mengira bahwa atap gedung terawat dengan baik dan mengira bahwa pihak manajemen gedung telah membersihkan atap dari gundukan es. Sialnya atap gedung tersebut telah melengkung akibat tumpukan es musim dingin 4 tahun sebelumnya dan belum pernah diperbaiki atau pun dilakukan pemeriksaan dan pengujian. Pada hari naas tersebut, akumulasi salju yang memumpuk diatas atap bangunan tersebut 100 persen diatas beban yang mampu ditahan oleh atap, membuat atap ambruk kebawah membuat sekitar 700 orang terjebak dibawah atap yang berat dan membuat mereka terkespos oleh cuaca musim dingin yang cukup
ekstrim
0
derajat
celcius.
Tim SAR berdatangan menyelamatkan korban,bekerja dibawah cuaca buruk namun bagaimanapun struktur bangun telah menjadi tidak stabil dan akhirnya bagian kedua dari atap runtuh pada saat tindakan
penyelamatan
dilakukan.
Selain itu pecahan material logam bangunan yang terkoyak sama sekali tidak menguntungkan para korban yang terjebak karena membuatnya bertindak sebagai freezer apalagi ditengah musim dingin yang ekstrim, selain itu sebagian besar bangunan telah tertimbun oleh salju, pada akhirnya 65 jiwa harus menjadi korban dan 170 lainnya menderita cedera. Arsitektur dan pemilik bangunan harus berhadapan dengan hukum.
E. ATAP MASJID DI PAKISTAN RUNTUH
Lahore, 15 Dzulqa’dah 1435/10 September 2014 (MINA) – Atap Masjid di Droghawala, pinggiran kota Lohare Pakistan runtuh dan menewaskan 24 orang jamaah yang tengah berada di masjid tersebut.
“Jumlah korban tewas akibat insiden ini sebanhyak 24 orang. Usia para jama’ah yang meninggal sekitar 15 hingga 35 tahun,” kata seorang petugas di ruang pos penyelamat, Muhammad Rashid, Rabu (10/9), On Islam melaporkan seperti dikutip Mi’raj Islamic News Agency (MINA). “Kami telah menyelamatkan tujuh orang yang terluka parah akibat tertimbun reruntuhan,” tambahnya. Bencana ini terjadi pada Selasa kemarin , setelah hujan lebat dan atap yang terbuat dari rangka baja tidak mampu menahahan tekanan angin. Kepala pemerintah kota Lohera, Muhammad Usman mengatakan kepada media, korban tewas dan terluka ditemukan setelah 13 jam upaya pencarian. “Operasi penyelamatan akan berlanjut sampai semua puing telah dibereskan,” tambahnya Usman menjelaskan, menurut penduduk setempat hampir semua orang telah kembali, tapi kami akan melanjutkan upaya pencarian sampai seluruh puing beres. Para korban tewas dishalatkan dan di makamkan di Lahore, Rabui. Menurut laporan, lebih dari 250 orang tewas akibat hujan dan banjir yang kini melanda Pakistan
