KONSTRUKSI BAJA
Material Baja
Baja merupakan paduan dari logam besi sebagai unsur dasar dengan beberapa elemen lainnya, termasuk karbon. Material baja mempunyai keunggulan dibandingkan dengan material-material lainya yaitu kayu yang mudah lapuk, batu yang membutuhkan volume yang besar, ataupun beton yang kurang mempunyai daya tahan terhadap tarik dan terlalu getas terhadap lenturan. Disamping kekuatannya yang besar untuk menahan beban tarik dan tekan tnpa membutuhkan banyak volume, baja juga mempunyai sifat-sifat yang lain yang sangat menguntungkan sehingga menjadikan baja sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai hingga saat ini. Baja yang akan digunakan dalam struktur dapat diklasifikasikan menjadi baja karbon, baja paduan rendah mutu tinggi, dan baja paduan. Klasifikasi baja diantaranya adalah:
- Baja Karbon
Baja karbon dibagi menjadi tiga kategori tergantung dari presentase kandungan karbonya yaitu: baja karbon rendah (C=0,03-0,035%), baja karbon medium (C=0,35-0,50%), dan baja karbon tinggi (C=0,55-1,70%). Baja yang sering digunakan dalam struktur adalah baja karbon medium, misalnya baja BJ 37. Kandungan karbon baja medium bervariasi dari 0,25-0,29% tergantung ketebalan. Selain karbon, unsur lain yang juga terdapat dalam baja karbon adalah mangan (0,25-1,50%), silikon (0,25-0,30%), fosfor (maksimal 0,04%) dan sulfur (0,05%). - Baja Paduan Rendah Mutu Tinggi
Yang termasuk dalam kategori baja paduan rendah mutu tinggi (highstregth low-alloy steel) mempunyai tegangan leleh berkisar antara 290-550 Mpa dengan tegangan putus (fu) antara 415-700 Mpa. Penambahan sedikit bahanbahan paduan seperti chronium, columbium, mangan, molybden, nikel, fosfor, vanadium atau zirkonium dapat memperbaiki sifat-sifat mekaniknya. Jika baja karbon mendapatkan kekuatannya seiring dengan penambahan presentase karbon,ย maka bahan-bahan paduan ini mampu memperbaiki sifat mekanik baja dengan membentuk mikrostruktur dalam bahan baja yang lebih halus. - Baja Paduan
Baja paduan rendah (low alloy) dapat ditempa dan dipanaskan untuk memperoleh tegangan leleh antara 550-760 MPa. Tegangan leleh dari baja paduan biasanya ditentukan sebagai tegangan yang terjadi saat timbul regangan permanen sebesar 0,2%, atau dapat ditentukan pula sebagai tegangan pada saat mencapai 0,5%.
Keunggulan Bahan Baja
Secara konvensional, orang sering menggunakan kayu untuk konstruksi bangunan, seperti jembatan Gedung dan sebagainya. Sayangnya dalam perkembangan waktu, kebutuhan kayu dianggap kurang ideal, terutama dari segi ramah lingkungan.ย Penggunaan konstruksi baja membuat masalah tersebut terselesaikan dengan mudah. Terlebih untuk kebutuhan pondasi bangunan yang kokoh. Produk ini dapat memperbaiki kelemahan fungsi sejenis yang sudah lama orang menggunakan bahan kayu. Berikut kelebihan Konstruksi Baja yang bisa kita dapatkan untuk kebutuhan pondasi sebuah bangunan :
- Kekuatan Tinggi
Dewasa ini, baja bisa di produksi dengan berbagai kekuatan yang bisa dinyatakan denga 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 lainyayang 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 dipikul. - Kemudahan Pemasangan
Semua bagian-bagian dari konstruksi baja bisa dipersiapkan di bengkel baja atau pabrik, sehingga saat tiba dilapangan pekerja tinggal melakukan kegiatan pemasangan bagian-bagian konstruksi yang telah dipersiapkan. Sebagian besar dari komponen-komponen konstruksi mempunyai bentuk standar yang bisa diperoleh di toko-toko besi sehingga waktu yang diperlukan untuk membuat bagian-bagian konstruksi baja yang telah ada bisa dilakukan dengan mudah karena komponen-komponen baja biasanya mempunyai bentuk standar dan sifatsifat tertentu, serta mudah diperoleh dimana-mana. - Keseragaman
Sifat-sifat dari baja, baik sebagai bahan bangunan maupun dalam bentuk struktur sangat baik sekali, sehingga elemen-elemen dari konstruksi baja bisa dilaksanakan sesuai dengan yang ada dalam perencanaan. Dengan demikian bisa dihindari terdapatnya proses pemborosan yang biasa terjadi dalam perencanaan. - Duktilitas
Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau putus disebut sifat duktilitas. Adanya sifat in membuat struktur baja mampu mencegah terjadinya proses robohnya bangunan secara tiba-tiba. Sifat ini sangat menguntungkan ditinjau dari sudut keamanan penghuni bangunan bila terjadi suatu goncangan yang tiba-tiba seperti gempa bumi.
Sifat Mekanik 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 minimun yang diberikan pada tabel dibawah ini. Tegangan leleh tidak boleh melebihi nilai yang diberikan. Tegangan putus untuk perencanaan (fu) tidak boleh diambil melebihi nilai yang diberikan pada tabel. Dalam perencanaan struktur baja, SNI 03-1729-2002 mengambil beberapa sifat-sifat mekanik dari material baja yang sama, yaitu:
- Modulus Elastisitas, E = 200.000 Mpa
- Modulus Geser, G = 80.000 Mpa
- Angka poisso = 0.30 Mpa
- Koefisien muai panjang, ๐ = 12.10 -6/0C
No | Jenis Baja | Tegangan Putus Minimun, fu (Mpa) | Tegangan Leleh Minimum, fy (Mpa) | Peregangan Minimum (%) |
---|---|---|---|---|
1 | BJ 34 | 340 | 210 | 22 |
2 | BJ 37 | 370 | 240 | 20 |
3 | BJ 41 | 410 | 250 | 18 |
4 | BJ 50 | 500 | 290 | 16 |
5 | BJ 55 | 550 | 410 | 13 |
P = Beban
A = Luas penampang
ฮ๐ฟ๐ = Perpanjangan atau perubahan panjang antara dua titik acuan pada spesimen tarik
๐ฟ๐ = Panjang semula diantara dua titik acuan pada spesimen tarik sebelum di bebani
Perencanaan Struktur
Perencanaan struktur dapat didefinisikan sebagai campuran antara seni dan ilmu pengetahuan yang dikombinasikan dengan intuisi seorang ahli struktur mengenai perilaku struktur dengan dasar-dasar pengetahuan dalam statika, dinamika, mekanika bahan, dan analisa struktur, untuk menghasilkan suatu struktur yang ekonomis dan aman selama masa layannya.
Tujuan dari perencanaan struktur menurut Tata Cara Perencanaan Struktur Baja Untuk Bangunan Gedung (SNI 03-1729-2002) adalah menghasilkan suatu struktur yang stabil, cukup kuat, mampu layan, awet, dan memenuhi tujuan-tujuan lainya seperti terguling, miring, atau tergeser selama umur rencana bangunan. Resiko terhadap kegagalan struktur dan hilangnya kemampuan layan selama umur rencananya juga harus diminimalisir dalam batas-batas yang masih dapat diterima. Suatu struktur yang awet semestinya tidak memerlukan biaya perawatan yang berlebihan selama umur layannya. Perencanaan adalah sebuah proses untuk mendapatkan suatu hasil yang optimum. Suatu struktur dikatakan optimum apabila memenuhi kriteria-kriteria berikut:
- Biaya Minimum
- Berat Minimum
- Waktu konstruksi minimum
- Tenaga kerja minimum
- Biaya manufaktur minimum
- Manfaat maksimum pada masa layan
Kerangka perencanaan struktur merupakan pemilihan susunan dan ukuran dari elemen struktur sehingga beban yang bekerja dapat dipikul secara aman, dan perpndahan yang terjadi masih dalam batas-batas yang disyaratkan. Salah satu tahapan penting dalam perencanaan suatu struktur bangunan adalah pemilihan jenis material yang akan digunakan. Jenis-jenis material yang selama ini dikenal dalam dunia konstruksi antara lain adalah baja, beton bertulang, serta kayu. Material baja sebagai bahan konstruksi telah digunakan sejak lama mengingat beberapa keunggulannya dibandingkan material yang lain.
Jenis - Jenis Profil Baja
Berikut adalah jenis profil baja utama yang biasa dipakai di Indonesia sebagai bahan bangunan untuk berbagai konstruksi sesuai kebutuhan.
- Wide Flange ( WF )
- Chanel U atau UNP (Kanal U)
- Lipped Channel/C Chanel/Kanal C (CNP )
- T-Beam (Hot Rolled)
Klik Tombol disamping untuk mengetahui info lebih lanjut tentang Jenis – jenis Profil Baja.