7. bab 2 pembahasan.doc
Post on 18-Feb-2018
236 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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&!
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 2/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 3/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
– $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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 4/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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&'
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 5/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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&"
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 6/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
. 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.
$etelah proses a+al dilakukan, maka bijih besi diproses pada dapur tinggi. 4apur
tinggi mempunyai konstruksi yang ukup besar dengan ketinggian menapai !## meter.
4inding luar terbuat dari baja dan bagian dalam dilapisi batu tahan api yang mampu
menahan temperatur tinggi.
Pada bagian atas dapur tinggi terdapat orong untuk memasukkan bahan baku,
yaitu bijih besi, kokas dan batu kapur. ;okas adalah batu bara yang telah diproses
(disuling kering) sehingga dapat menghasilkan panas yang tinggi. Batu kapur berfungsi
untuk mengikat bahan&bahan yang tidak diperlukan.
Proses pada dapur tinggi adalah dengan meniupkan udara panas ke dalam dapur
tinggi untuk membakar kokas dengan temperatur H 3### IC. Cairan besi dan terak akan
turun ke dasar dapur tinggi seara perlahan&lahan dan selanjutnya dituang ke kereta
khusus. Aasil ini disebut besi kasar, yang kemudian dapat diproses lebih lanjut menjadi
baja.
B-B 3&2
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 7/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
*. Pr$%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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 8/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
• 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. $etelah bahan&bahan dimasukkan, maka
elektroda&elektroda listrik akan memanaskan bahan dengan panas yang sangat tinggi (H
1###IC), sehingga besi bekas dan bahan&bahan lain yang dimasukkan dengan epat
dapat menair.
-dapun ampuran&uran lain (misalnya untuk membuat baja tahan karat)
dimasukkan setelah bahan&bahan menjadi air dan siap untuk dituang.
/. Pr$%e% Pemben'!kan #an Ben'!k0ben'!k Pr$#!k Baja
Pembentukan baja adalah tahap lanjutan dari proses pengolahan baja dengan
berbagai jenis dapur baja.Baja yang telah air dan ditambah dengan ampuran lain
(sesuai dengan kebutuhansifat&sifat baja yang diinginkan) dituang ke dalam etakan
yang berlubang dan didinginkan sehingga menjadi padat. Batangan baja yang masih
panas dan ber+arna merah dikeluarkan dari etakan untuk disimpan sementara dalam
dapur bentuk kotak serta dijaga panasnya dengan temperatur !!##IC & !5##IC
menggunakan bahan bakar gas atau minyak.
Penyimpanan tersebut adalah untuk meratakan suhu sebelum dilakukan proses
pembentukan atau pengerolan. Proses pembentukan produk baja dilakukan dengan beberapa tahapan8
• Proses Pengerolan -+al
Proses ini adalah dengan ara mele+atkan baja batangan diantara rol&rol yang
berputar sehingga baja batangan tersebut menjadi lebih tipis dan memanjang.
Proses pengerolan a+al ini dimaksudkan agar struktur logam (baja) menjadi
merata, lebih kuat dan liat, disamping membentuk sesuai ukuran yang
diinginkan, seperti pelat tebal (bloom), batangan (billet ) atau pelat ( slab).
B-B 3&
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 9/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
• Proses Pengerolan anjut
Proses ini adalah untuk merubah bentuk dasar pelat tebal, batangan menjadi
bentuk lembaran, besi konstruksi (profil), kanal ataupun rel.
-da tiga jenis pengerolan lanjut 8
Pengerolan bentuk strukturkonstruksi
Pengerolan bentuk besi beton, strip dan profil
Pengerolan bentuk (pelat).
a. Ben'!k S'r!k'!r
Pengerolan bentuk strukturprofil adalah lanjutan pengerjaan dari pelat
lembaran tebal (hasil pengerolan a+al) yang kemudian seara paksa mele+ati
beberapa tingkat pengerolan untuk mendapatkan bentuk dan ukuran yang
diperlukan.
b. Ben'!k S'r"+1 Be%" Be'$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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 10/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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&!#
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 11/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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&!!
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 12/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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®angan 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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 13/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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 ($i) digunakan untuk mengurangi gas pada leburan logam,
B-B 3&!5
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 14/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
manganese (%n) juga menambah kekuatan baja. Baja yang biasa digunakan untuk
keperluan struktur adalah dari jenis 8
). Baja Karb$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&!'
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 15/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
Jambar 3.' Jrafik egangan – egangan 4ari Beberapa enis %utu Baja
Jambar 3." /dealisasi ;ur0a egangan egangan Baja
Pada umumnya kur0a tegangan®angan 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&!"
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 16/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
). 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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 17/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
*. 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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 18/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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&!
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 19/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
• 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
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 20/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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#
7/23/2019 7. BAB 2 PEMBAHASAN.doc
http://slidepdf.com/reader/full/7-bab-2-pembahasandoc 21/21
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
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.
top related