7. bab 2 pembahasan.doc

7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc

http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 1/21

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

BAB II

PEMBAHASAN

Baja merupakan perpaduan atara besi (Fe) dan karbon (C), Besi adalah elemen

metal dan karbon adalah elemen non metal. Baja sendiri digolongkan menjadi dua

golongan yaitu baja bukan paduan ( yang hanya terpadu dengan karbon saja ) dan baja

paduan yaitu yang terpadu dengan elemen – elemen lain sesuai dengan kebutuhan dan

sifat yang dikehendaki. Elemen paduan yang ditambahkan itu sendiri terdiri dari

Mangan, Chrome, Nikel, Wolfram, Silisium, dan lainnya. Besi Carbide/ Carbon juga

dinamakan Zementit . Prosentase umlah karbon yang ada di besi sangat berpengaruh

juga terhadap kekerasan dari baja itu sendiri.

A. Sejarah Perkembangan Baja !n"a

Besi ditemukan digunakan pertama kali pada sekitar !"## $% & !!## $%,

Bangsa Hittites yang merahasiakan pembuatan tersebut selama '## tahun dikuasai oleh

bangsa asia barat, pada tahun tersebut proses peleburan besi mulai diketahui seara luas.

ahun !### $%, Bangsa *unani, %esir, e+s, oma, Carhaginians dan -siria juga

mempelajari peleburan dan menggunakan besi dalam kehidupannya.ahun ## $%,

/ndia berhasil membuat besi setelah di in0ansi oleh bangsa arya. ahun 1## – 2## $%,

Cina belajar membuat besi.

ahun '## – "## $%, baja sudah ditemukan penggunaannya di Eropa. ahun

3"# $%, Bangsa /ndia menemukan ara membuat baja.

ahun !### %, baja dengan ampuran unsur lain ditemukan pertama kali pada

!### % pada kekaisaran fatim yang disebut dengan baja 4amaskus.

ahun !5## %, ahasia pembuatan baja damaskus hilang.!1## %, Baja kembali

diteliti penggunaan dan pembuatannya di Eropa.

Penggunaan logam sebagai bahan struktural dia+ali dengan besi tuang untuk

bentang lengkungan (arch) sepanjang !## ft (5# m) yang dibangun di /nggris pada

tahun !111 – !116. 4alam kurun +aktu !1# – !3#,. 4ibangun lagi sejumlah jembatan

dari besi tuang, kebanyakan berbentuk lengkungan dengan balok – balok utama dari

potongan – potongan besi tuang indi0udual yang membentuk batang – batang atau

B-B 3&!




FAKULTAS TEKNIK


kerangka (truss) konstruksi. Besi tuang juga digunakan sebagai rantai penghubung pada

jembatan – jembatan suspensi sampai sekitar tahun !'#.

$etelah tahun !'#, besi tempa mulai mengganti besi tuang dengan ontoh

pertamanya yang penting adalah Brittania Bridge diatas selat %enai di 7ales yang

dibangun pada !'2 – !"#. embatan ini menggunakan gelagar –gelagar tubular yang

membentang sepanjang 35# – '2# – '2# – 35# ft (1# – !'# – !'# – 1# m) dari pelat dan

profil siku besi tempa.

Proses anai (rolling ) dari berbagai profil mulai berkembang pada saat besi

tuang dan besi tempa telah semakin banyak digunakan. Batang – batang mulai dianai

pada skala industrial sekitar tahun !1#. Perenanaan rel dimulai sekitar !3# dan

diperluas sampai pada bentuk – I menjelang tahun !1#&an.

Perkembangan proses Bessemer (!"") dan pengenalan alur dasar pada

kon0erter Bessemer (!1#) serta tungku siemens&martin semakin memperluas

penggunaan produk – produk besi sebagai bahan bangunan. $ejak tahun !6#, baja

telah mengganti kedudukan besi tempa sebagai bahan bangunan logam yang terutama.

4e+asa ini (!66#&an), baja telah memiliki tegangan leleh dari 3'.### sampai dengan

!##.### pounds per square inch, psi (!2" sampai 26# %Pa), dan telah tersedia untuk

berbagai keperluan struktural.

Besi dan baja mempunyai kandungan unsur utama yang sama yaitu Fe, hanya

kadar karbon lah yang membedakan besi dan baja, penggunaan besi dan baja de+asa ini

sangat luas mulai dari perlatan yang sepele seperti jarum, peniti sampai dengan alat –

alat dan mesin berat.berikut ini disajikan klasifikasi baja 8

!. %enurut komposisi kimianya8

a. Baja karbon (carbon steel ), dibagi menjadi tiga yaitu9

•

Baja karbon rendah (low carbon steel ) – machine, machiner dan mild steel – #,#" : – #,5#: C.

$ifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin. Penggunaannya8

– #,#" : – #,3# : C 8 automobile bodies, buildings, pipes, chains, ri!ets,

screws, nails.

– #,3# : – #,5# : C 8 gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings"

• Baja karbon menengah (medium carbon steel )

– ;ekuatan lebih tinggi dari pada baja karbon rendah.

B-B 3&3




FAKULTAS TEKNIK


– $ifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan8

– #,5# : – #,'# : C 8 connecting rods, crank pins, a#les"

– #,'# : – #,"# : C 8 car a#les, crankshafts, rails, boilers, auger bits,

screwdri!ers.

– #,"# : – #,2# : C 8 hammers dan sledges.

• Baja karbon tinggi (high carbon steel ) – tool steel

– $ifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong.

;andungan #,2# : – !,"# : C.

– Penggunaan screw dri!ers, blacksmiths hummers, tables kni!es, screws,

hammers, !ise $aws, kni!es, drills. tools for turning brass and wood,

reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing

dies, fine cutters.

b. Baja paduan (allo steel )

ujuan dilakukan penambahan unsur yaitu8

!. <ntuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik

dan sebagainya).

3. <ntuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah.

5. <ntuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan

reduksi).

<ntuk membuat sifat&sifat spesial

Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi8

!. %ow allo steel , jika elemen paduannya = 3," :

3. Medium allo steel , jika elemen paduannya 3," – !# :

5. High allo steel , jika elemen paduannya > !# :

B. Sejarah Perkembangan Baja " In#$ne%"a

Perkembangan baja di /ndonesia dimulai pada tahun !62#, Presiden $oekarno

menanangkan Proyek Besi Baja rikora untuk meletakkan dasar industri nasional yang

tangguh. ?amun, pada tahun !62" pembangunan sempat terhenti karena pemberontakan

P;/.

$epuluh tahun kemudian, tepatnya tanggal 5! -gustus !61! berdirilah P

;rakatau $teel (Persero). 4engan memanfaatkan kembali peralatan&peralatan proyek

B-B 3&5




FAKULTAS TEKNIK


baja rikora yaitu pabrik ka+at baja, pabrik baja tulangan dan pabrik baja profil, maka

tahun !611 Presiden $oeharto meresmikan mulai beroperasinya pabrik produsen baja

terbesar di /ndonesia itu.

;emudian, Presiden $oeharto pada 6 @ktober !616 meresmikan Pabrik Besi

$pons model Ayl $.- modul / dan // dengan kapasitas !," juta ton per tahun. Pabrik

Billet Baja dengan kapasitas "##.### ton per tahun, Pabrik Batang ;a+at dengan

kapasitas 33#.### ton per tahun, serta fasilitas infrastuktur berupa Pusat Pembangkit

istrik enaga <ap '## %7, Pusat Penjernihan -ir dengan kapasitas 3### literdetik,

Pelabuhan Cigading serta $istem elekomunikasi.

Pabrik $lab Baja (E-F), Pabrik Baja embaran Panas dan Pabrik Besi $pons unit

3 P. ;rakatau $teel diresmikan beroperasi pada tanggal 3' Februari !65 oleh

Presiden $oeharto. 4itahun !612, P /spat /ndo berdiri di $idoarjo $urabaya oleh

seorang imigran dari /ndia aksmi %ittal dan istrinya.

4iatas tanah bekas persa+ahan seluas !2," hektar, %ittal mendirikan bangunan

yang dijadikan pabrik bernama P. /spat /ndo. 4isinilah %ittal mulai menyingsingkan

lengan sepenuhnya. /a menanamkan modal <$D !".###.### (p. !5" %illiar) untuk

mendirikan dan memulai mengoperasikannya.

;apasitas produksi 2#.### ton per tahun terus meningkat menjadi 1##.### ton per

tahun. Pabrik yang menitikberatkan industrinya di bidang +ire itu memproduksi paku

dan besi tulangan untuk konstruksi. Pendiri P /spat /ndo, aksmi ?i+as %ittal,

merupakan orang terkaya nomor ' di dunia yang memiliki pabrik baja yang tersebar di

penjuru dunia, holding baja miliknya bernama -rhelor %ittal.

;onsumsi nasioanal baja kita, 5# kg per kapita, masih jauh di ba+ah %alaysia

yang pada tahun yang sama dengan berdirinya pabrik baja di /ndonesia masih belum

punya pabrik baja yaitu "## kg per kapita. e0italisasi dan pembangunan pabrik bajadengan teknologi yang anggih dan kapasitas yang besar harus terus dilakukan guna

menukupi kebutuhan baja nasional sehingga serbuan baja&baja dari hina bisa di

minimalis.

&. In#!%'r" Baja Na%"$na( #an !n"a

;emajuan peradaban dan kemajuan ekonomi suatu negara dapat dilihat dari

konsumsi dan produksi baja nya (7arell&@lsson 3##6 8 7alters 3#!3). adi suatu negara

B-B 3&'




FAKULTAS TEKNIK


yang banyak menggunakan baja dapat dianggap maju perekonomiannya, sehingga

kemungkinan besar juga maju dari segi peradaban dan budayanya.

Berikut ini adalah ?egara&negara di dunia yang mempunyai industri baja,

berdasarkan Wordsteel &ssociation.

abel 3.! Peringkat ?egara Produsen Baja Pada ahun 3#!#&3#!! (uta&on)

$umber 8 Basson 3#!3b

B-B 3&"




FAKULTAS TEKNIK


. Ma'er"a( Baja

Baja merupakan salah satu bahan yang sangat banyak dipakai di seluruh dunia

untuk keperluan kehidupan manusia, khususnya di dunia industri. 4itemukan buat

pertama kali oleh orang %esir lebih dari '### tahun yang lalu untuk perhiasan dan alat

rumah tangga yang kemudian berkembang menjadi bahan berharga dan dimanfaatkan

orang setiap hari saat ini.

<ntuk menjadikan baja, banyak proses yang dilakukan, sehingga membutuhkan

ilmu pengetahuan dan teknologi agar dapat dipakai dalam berbagai keperluan.

). Pemb!a'an Be%" Ka%ar

Besi kasar adalah hasil pengolahan dari bijih besi dengan melalui beberapa proses.

Proses a+al adalah dengan mengurangi senya+a&senya+a dan at&at lain yang

terkandung dalam bijih besi dengan tahap sebagai berikut 8

• 4ibersihkan.

• 4ipeah&peah dan digiling sampai menjadi halus, sehingga partikel besi dapat

dipisahkan dari bahan yang tidak diperlukan dengan menggunakan magnit.

• 4ibentuk menjadi pelletG (bulatan&bulatan keil) dengan diameter H !' mm.

• <ntuk memudahkan dalam pembentukan pelletG maka ditambahkan tanah liat,

sehingga dapat dirol menjadi bentuk bulat.

$etelah proses a+al dilakukan, maka bijih besi diproses pada dapur tinggi. 4apur

tinggi mempunyai konstruksi yang ukup besar dengan ketinggian menapai !## meter.

4inding luar terbuat dari baja dan bagian dalam dilapisi batu tahan api yang mampu

menahan temperatur tinggi.

Pada bagian atas dapur tinggi terdapat orong untuk memasukkan bahan baku,

yaitu bijih besi, kokas dan batu kapur. ;okas adalah batu bara yang telah diproses

(disuling kering) sehingga dapat menghasilkan panas yang tinggi. Batu kapur berfungsi

untuk mengikat bahan&bahan yang tidak diperlukan.

Proses pada dapur tinggi adalah dengan meniupkan udara panas ke dalam dapur

tinggi untuk membakar kokas dengan temperatur H 3### IC. Cairan besi dan terak akan

turun ke dasar dapur tinggi seara perlahan&lahan dan selanjutnya dituang ke kereta

khusus. Aasil ini disebut besi kasar, yang kemudian dapat diproses lebih lanjut menjadi

baja.

B-B 3&2

http://www.gudangmateri.com/2011/01/hasil-pengolahan-bahan-dalam-dapur.html







FAKULTAS TEKNIK


*. Pr$%e% Pemb!a'an Baja

Besi kasar dari hasil proses dapur tinggi, kemudian diproses lanjut untuk dijadikan

berbagai jenis baja.

-da beberapa proses yang dilakukan untuk merubah besi kasar menjadi baja 8

• a+!r Baja ,k%"gen -Pr$%e% Bassemer

Pada dapur baja oksigen dilakukan proses lanjutan dari besi kasar menjadi baja,

yakni dengan membuang sebagian besar karbon dan kotoran&kotoran (menghilangkan

bahan&bahan yang tidak diperlukan) yang masih ada pada besi kasar. ;e dalam dapur

dimasukkan besi bekas, kemudian baru besi kasar, tapi sebagian fabrik baja banyak

yang langsung dari dapur tinggi, sehingga masih dalam keadaan air langsung

disalurkan ke dapur @ksigen.

;emudian, udara (oksigen) yang didinginkan dengan air dan keepatan tinggi

ditiupkan ke airan logam. /ni akan bereaksi dengan epat antara karbon dan kotoran&

kotoran lain yang akan membentuk terak yang mengapung pada permukaan airan.

4apur dimiringkan, maka airan logam akan keluar melalui saluran yang

kemudian ditampung dalam kereta&kereta tuang.

<ntuk mendapatkan spesifikasi baja tertentu, maka ditambahkan ampuran lain

sebagai bahan paduan. Aasil penuangan ini dapat langsung dilanjutkan dengan proses

pengerolan untuk mendapatkan bentukprofil yang diinginkan.

• a+!r Baja Terb!ka - Siemens Martin

$ama halnya dengan 4apur Baja @ksigen, maka dapur baja terbuka (Siemens

Martin) juga merupakan dapur yang digunakan untuk memproses besi kasar menjadi

baja.

4apur ini dapat menampung baja air lebih dari !## ton dengan proses menapai

temperatur H !2##IC, +adah besar serta berdinding yang sangat kuat dan landai.

Proses pembuatan dengan dapur ini adalah proses oksidasi kotoran yang terdapat

pada bijih besi sehingga menjadi terak yang mengapung pada permukaan baja air.

@ksigen langsung disalurkan kedalam airan logam melalui tutup atas. -pabila selesai

tiap proses, maka tutup atas dibuka dan airan baja disalurkan untuk proses selanjutnya

untuk dijadikan bermaam&maam jenis baja.

B-B 3&1




FAKULTAS TEKNIK


• a+!r Baja L"%'r"k

Panas yang dibutuhkan untuk penairan baja adalah berasal arus listrik yang

disalurkan dengan tiga buah elektroda karbon dan dimasukkan diturunkan mendekati

dasar dapur. Penggunaan arus listrik untuk pemanasan tidak akan mempengaruhi atau

mengkontaminasi airan logam, sehingga proses dengan dapur baja listrik merupakan

salah satu proses yang terbaik untuk menghasilkan baja berkualitas tinggi dan baja tahan

karat (stainless steel).

4alam proses pembuatan, bahan&bahan yang dimasukkan adalah bahan&bahan

yang benar&benar diperlukan dan besi bekas. $etelah bahan&bahan dimasukkan, maka

elektroda&elektroda listrik akan memanaskan bahan dengan panas yang sangat tinggi (H

1###IC), sehingga besi bekas dan bahan&bahan lain yang dimasukkan dengan epat

dapat menair.

-dapun ampuran&ampuran lain (misalnya untuk membuat baja tahan karat)

dimasukkan setelah bahan&bahan menjadi air dan siap untuk dituang.

/. Pr$%e% Pemben'!kan #an Ben'!k0ben'!k Pr$#!k Baja

Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan

berbagai jenis dapur baja.Baja yang telah air dan ditambah dengan ampuran lain

(sesuai dengan kebutuhansifat&sifat baja yang diinginkan) dituang ke dalam etakan

yang berlubang dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih

panas dan ber+arna merah dikeluarkan dari etakan untuk disimpan sementara dalam

dapur bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur !!##IC & !5##IC

menggunakan bahan bakar gas atau minyak.

Penyimpanan tersebut adalah untuk meratakan suhu sebelum dilakukan proses

pembentukan atau pengerolan. Proses pembentukan produk baja dilakukan dengan beberapa tahapan8

• Proses Pengerolan -+al

Proses ini adalah dengan ara mele+atkan baja batangan diantara rol&rol yang

berputar sehingga baja batangan tersebut menjadi lebih tipis dan memanjang.

Proses pengerolan a+al ini dimaksudkan agar struktur logam (baja) menjadi

merata, lebih kuat dan liat, disamping membentuk sesuai ukuran yang

diinginkan, seperti pelat tebal (bloom), batangan (billet ) atau pelat ( slab).

B-B 3&




FAKULTAS TEKNIK


• Proses Pengerolan anjut

Proses ini adalah untuk merubah bentuk dasar pelat tebal, batangan menjadi

bentuk lembaran, besi konstruksi (profil), kanal ataupun rel.

-da tiga jenis pengerolan lanjut 8

Pengerolan bentuk strukturkonstruksi

Pengerolan bentuk besi beton, strip dan profil

Pengerolan bentuk (pelat).

a. Ben'!k S'r!k'!r

Pengerolan bentuk strukturprofil adalah lanjutan pengerjaan dari pelat

lembaran tebal (hasil pengerolan a+al) yang kemudian seara paksa mele+ati

beberapa tingkat pengerolan untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang

diperlukan.

b. Ben'!k S'r"+1 Be%" Be'$n #an Pr$2"(

Proses pembentukan ini tidak dilakukan langsung dari pelat tebal, tetapi

harus dibentuk dulu menjadi batangan, kemudian dirol seara terus menerus

dengan beberapa tingkatan rol dalam satu arah. -dapun hasil pengerolan adalah

berbagai bentuk, yaitu 8 penampang bulat, bujur sangkar, segi&2, strip atau siku

dan lain&lain sebagainya sesuai dengan disain rolnya.

3. Ben'!k Lembaran -Pe(a'

Pengerolan bentuk pelat akan menghasilkan baja lembaran tipis dengan

ara memanaskan terlebih dahulu baja batangan kemudian didorong untuk

mele+ati beberapa tingkat rol sampai ukuran yang diinginkan terapai.

B-B 3&6




FAKULTAS TEKNIK


Jambar 3.! 4iagram -lir Pembuatan Baja

$ehingga akan didapat baja yang digunakan sebagai struktur bangunan, berikut

ini adalah bentuk profil yang digunakan sebagai struktur bangunan baja.

B-B 3&!#




FAKULTAS TEKNIK


Jambar 3.3 %aam&%aam Baja *ang 4igunakan $ebagai $truktur Bangunan

E. Ke(eb"han an Kek!rangan Baja Sebaga" Bahan Bang!nan

Berikut ini ada beberapa kelebihan dan kekurangan baja sebagai material struktur

bangunan gedung.

). Ke(eb"han Baja

Kek!a'an T"ngg"

4e+asa ini baja bisa diproduksi dengan berbagai kekuatan yang bisa dinyatakan

dengan kekuatan tegangan lelehnya (fy) atau oleh tegangan tarik batas (fu). Bahan

baja +alaupun dari jenis yang paling rendah kekuatannya, tetap mempunyai

perbandingan kekuatan per 0olume lebih tinggi dibandingkan dengan bahan&bahan

bangunan lainnya yang umum dipakai. Aal ini memungkinkan perenana sebuah

konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih keil untuk bentang yang

lebih besar, sehingga memberikan kelebihan ruangan dan 0olume yang dapat

dimanfaatkan akibat langsingnya profil&profil yang dipakai.

Kem!#ahan Pema%angan

$emua bagian&bagian dari konstruksi baja bisa dipersiapkan di +orkshop, sehingga

satu&satunya kegiatan yang dilakukan di lapangan ialah erection structure"

Ke%eragaman

$ifat&sifat dari baja, baik sebagai bahan bangunan maupun dalan bentuk struktur

terkendali dengan baik, sehingga para perenana dapat mengharapkan elemen&

B-B 3&!!




FAKULTAS TEKNIK


elemen dari konstruksi baja bisa bersifat sesuai dengan yang diduga dalam

perenanaan.

ak'"("'a%

$ifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar diba+ah pengaruh

tegangan tarik yang tinggi tanpa hanur atau putus disebut sifat duktilitas. $ifat ini

membuat baja mampu menegah terjadinya keruntuhan bangunan seara tiba&tiba.

a+a' #" La%

4alam keadaan panas (leleh) dapat digabungkan satu dengan yang lain.

a+a' " a!r!(ang

imbah dari struktur baja dapat didaur ulang dan dilebur kembali.

Ke#a+ A"r

*. Kek!rangan Baja

M!#ah Berkara'

4iperlukan pemeliharaan berkala. Pemakaian +heathering $teel (baja yang lebih

tahan karat 8 hromium #,5 :– !,3":, mananase #,2:&!,":, opper #,3":&#,':)

akan lebih mengurangi biaya pemeliharaan.

T"#ak Tahan A+"

7alaupun baja bahan yang tidak dapat terbakar, tetapi bila terjadi kebakaran,

temperatur tinggi yang bisa terjadi akan mereduksi kekuatan baja seara drastis.

4isamping itu baja juga penghantar panas yang baik, baja yang tidak dilengkapi

dengan fire proofing dapat mengalirkan panas yang tinggi dari daerah yang terbakar

kebagian lain dan dapat membakar elemen&elemen lain yang bersentuhan

dengannya. Bila suhu menapai 6##IC, hubungan tegangan&regangan baja menjadi

tidak lagi proporsional dan peralihan kuat leleh menjadi tidak tegas %odulus

elastisitas E, kuat leleh fy, dan kuat tari fu, tereduksi dengan sangat nyata eduksi

tersebut sangat besar pada rentang suhu '5##IC – "'##IC, pada suhu sekitar

32##IC – 53##IC, baja memperlihatkan sifat rangkak.

B-B 3&!3




FAKULTAS TEKNIK


Jambar 3.5 Jrafik Perilaku Baja Pada $uhu inggi

S'r!k'!r Yang Lang%"ng Berbaha4a Terha#a+ Tek!k

$truktur dari baja biasanya lebih langsing daripada bahan yang lain sehingga

bahaya tekuk sangat besar.

F. Kek!a'an Baja

Baja merupakan ampuran dari beberapa unsur 8

Besi (Fe) 8 H 6 :

;arbon (C) 8 maK !,1 : (tegangan naik, regangan kurang)

%anganese (%n) 8 maK !,2" : (kekuatan)

$ilikon ($i) 8 maK #,2 : (mengurangi gas)

embaga (Cu) 8 maK #,2 : (ketahanan terhadap karat)

Phosfor (P) dan belerang ($) (kurang keuletan)

$ifat baja bergantung kepada kadar arbon, semakin bertambah kadar arbonnya

maka tegangannya akan naik tetapi regangannya semakin menurun sehingga baja

bersifat keras tetapi getas. -danya phospor (P) dan belerang ($) juga menyebabkan

berkurangnya keuletan (getas),tembaga (Cu) mempunyai pengaruh baik terhadap

ketahanan korosi, silikon ($i) digunakan untuk mengurangi gas pada leburan logam,

B-B 3&!5




FAKULTAS TEKNIK


manganese (%n) juga menambah kekuatan baja. Baja yang biasa digunakan untuk

keperluan struktur adalah dari jenis 8

). Baja Karb$n -24 5 *)6 7 *86 MPa

Baja karbon rendah 8 sekitar #,!" :

Baja karbon sedang 8 #.!" : & #,36 : (umum untuk struktur bangunan misalnya B 51)

Baja karbon medium 8 #,5 : & #," :

Baja karbon tinggi 8 #,2 : & !,1 :

Baja karbon memiliki titik peralihan leleh yang tegas, peningkatan kadar karbon akan

meningkatkan kuat leleh tapi mengurangi daktilitas dan menyulitkan proses pengelasan.

*. Baja M!'! T"ngg" -24 5 *98 7 :;6 MPa

%enunjukkan titik peralihan leleh yang tegas. 4idapat dengan menambahkan

unsur aloi (hromium, nikel, 0anadium, dll) kedalam baja karbon untuk mendapatkan

bentuk mikrostruktur yang lebih halus.

/. Baja A($" -24 5 886 7 9<6 MPa

idak menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas. itik peralihan leleh

ditentukan menggunakan metode tangen 3 : atau metode regangan " :.

abel 3.3 $ifat %ekanis Baja $truktural

=. H!b!ngan Tegangan Regangan Baja

egangan dan regangan yang terjadi pada suatu penampang profil dapat disebabkan

oleh beberapa tipe pembebanan seperti tarik, tekan, lentur, geser maupun torsi.

egangan merupakan rasio dari deformasiperubahan bentuk terhadap ukuran bentuk

pada kondisi a+alnya. egangan tidak mempunyai satuan dan dilambangkan dengan

simbol .ɛ

B-B 3&!'




FAKULTAS TEKNIK


Jambar 3.' Jrafik egangan – egangan 4ari Beberapa enis %utu Baja

Jambar 3." /dealisasi ;ur0a egangan egangan Baja

Pada umumnya kur0a tegangan&regangan untuk baja berdasarkan pembebanan

tarik (Jambar 3.') $umbu 0ertikal merupakan nilai tegangan dan sumbu horisontal

merupakan nilai regangan. Pada pembebanan a+al, kur0a berbentuk garisk lurus @-.

erdapat hubungan linier antara tegangan dan regangan $lope dari garis lurus @-

tersebut dikenal dengan Modulus 'oung , pada baja nilai Modulus 'oung (E) berkisar

3##.### %pa.

H. Tekn$($g" Baja

Baja merupakan material yang mempunyai banyak kelebihan, sehingga dari

kelebihan dan kekurangan baja tersebut banyak dimanfaatkan sebagai struktur bangunan

tinggi, bangunan epat bangun, dan lain&lain.

B-B 3&!"




FAKULTAS TEKNIK


). S"%'em Tapered

$istem ini didasarkan pemikiran sederhana, ukuran tinggi balok yang efisien jika

disesuaikan dengan besarnya momen yang terjadi. $eperti diketahui bah+a balok pada

portal sederhana momen maksimum hanya terjadi di tempat&tempat tertentu, pada

bangunan portal sederhana momen maksimumnya di sudut portal.

Jambar 3.2 umus Pemotongan Batang apered

<ntuk desain penampang, prisipnya adalah memastikan bah+a di setiap titik, tegangan

yang terjadi tidak melebihi tegangan ijin atau dalam format F4 adalah %u L %n.ɸ

%asalahnya, pada pembebanan merata momennya berbentuk parabola sedangkan

perubahan tinggi profil tapered adalah linier. $ehingga perlu diari lokasi tinggi kritis

critical depth (Blodget !612) yaitu tinggi profil minimum batang tapered yang

diperlukan untuk menahan momen aktual.

Jambar 3.1 Portal Baja *ang %enggunakan $istem apered

B-B 3&!2




FAKULTAS TEKNIK


*. S"%'em Castellated

Balok Castella dibuat dengan memotong balok profil / atau profil 7F (Wide (lange)

seara ig&ag sepanjang garis netral dengan menggunakan las sepanjang balok.

;emudian salah satu dari dua bagian yang sama di balik dari ujungnya, setengah bagian

dari potongan tersebut diputar sampai ujungnya bertemu ujung setengah bagian yang

lain dan disatukan dengan las menjadi satu balok yang lebih tinggi hingga !," kali profil

aslinya dan berlubang di tengahnya yang berbentuk seperti sarang ta+on. inggi profil

balok yang menjadi !," kali dari profil aslinya akan dapat memberikan modulus setion

yang lebih besar.

Jambar 3. $istem Pembuatan Balok Castellated (4e+obroto 3#!#)

Penggunaan profil astellatedsangat efektif untuk struktur yang didominasi momen

dibanding gesernya, misalnya untuk struktur bentang lebar. <ntuk daerah dengan

momen dan geser tinggi, seperti tumpuan pada struktur menerus maka lobang ditutup

pelat atau diberi perkuatan lain.

B-B 3&!1




FAKULTAS TEKNIK


Jambar 3.6 $istem Balok Castellated (4e+obroto 3#!#)

/. S"%'em Baja Komposit

;omponen komposit didefinisikan sebagai suatu elemen yang terdiri dari dua

jenis bahan atau lebih membentuk suatu elemen tunggal untuk memikul beban yang

bekerja. ;omponen komposit dapat berupa profil tunggal (rolled ) atau profil susun

(built up) baik yang diisi dengan beton (infilled concrete), dibalut dengan beton

bertulang (encased b reinforced concrete) maupun dihubungkan dengan pelat beton

bertulang.

$istem struktur komposit terbentuk dengan adanya interaksi antara komponen&

komponen struktur baja dan beton yang masing&masing karakteristik dasar materialnya

dimanfaatkan seara optimal.

;arakteristik penting yang dimiliki oleh struktur baja8

• ;ekuatan tarik yang tinggi

• %odulus elastisitas yang tinggi

B-B 3&!




FAKULTAS TEKNIK


• 4aktilitas yang tinggi

;arakteristik penting yang dimiliki oleh struktur beton8

• $ifat ketahanan yang baik terhadap api

• %udah dibentuk

• %urah

Elemen&elemen struktur komposit8

• ;olom komposit

• Balok komposit

• Pelat komposit

$istem balok komposit paling sesuai diterapkan pada balok yang mendukung

lantai (yang terbuat dari beton bertulang), baik digunakan pada bangunan gedung

maupun pada jembatan.

Pada sistem balok lantai, agak susah membedakan dari tampilan luar apakah

sistem balok baja non&komposit atau komposit. Perbedaan hanyalah ditentukan oleh

keberadaan shear stud atau shear connector yang tertanam di dalam pelat betonnya,

yang menyebabkan kedua komponen struktur (profil baja dan lantai beton) berperilaku

komposit.-gar aksi komposit bekerja dengan profil baja menerima tarik dan pelat beton

menerima tekan maka sangat tergantung penempatannya. ;arena pelat beton berfungsi

juga sebagai lantai maka posisinya di atas, sedangkan profil baja di ba+ah.

<ntuk itu maka penerapannya pada sistem balok sederhana (simple&beam) adalah

yang paling efisien, khususnya terhadap momen lapangan yang timbul. -dapun balok

dengan sistem menerus, dimana momen terbesar berada di tumpuan maka kondisinya

jadi terbalik, sisi tarik di atas (beton) dan isi tekan di ba+ah (baja) pada kondisi ini

sebaiknya aksi komposit diabaikan. $alah satu aplikasi gelagar komposit yang telah

berhasil diterapkan pada jembatan standar di /ndonesia dapat dilihat pada gambar di

ba+ah ini.

B-B 3&!6




FAKULTAS TEKNIK


Jambar 3.!# embatan Baja ipe Jelagar ;omposit

%asih banyak teknologi baja yang dapat dimanfaatkan sebagai struktur

bangunan gedung, karena baja memiliki kekuatan yang lebih besar dengan kebutuhan

penampang yang jauh lebih keil, sehingga material baja bnyak dimanfaatkan sebagai

struktur bangunan tinggi.

Jambar 3.!! Bangunan inggi %enggunakan %aterial Baja

B-B 3&3#




FAKULTAS TEKNIK


Pada gambar 3.!!. diatas merupakan salah satu bangunan di pro0insi Aunan

iongkok, bangunan 5# lantai tersebut menggunakan konstruksi baja, proses

pelaksanaan hanya berlangsung selama !" hari.

7. bab 2 pembahasan.doc

Documents