MAKALAH
“Struktur Baja Sebagai Salah Satu Bahan Konstruksi ”
Disusun oleh :
NAMA : HAMDAN NUROHMAT
KELAS : 1E
PROGRAM
STUDI : TEKNIK SIPIL
UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG DJATI CIREBON
2016 / 2017
KATA
PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat
Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya
kami dapat menyelesaikan makalah ini tentang“Struktur Baja Sebagai Salah
Satu Bahan Konstruksi” ini dengan baik meskipun masih banyak
kekurangandidalamnya.
Kami sangat berharap makalah ini
dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai
bahan bahan struktur baja. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam
makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh
sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah
yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang
sempurna tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami
bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat
berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon
maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon
kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Cirebon. 12 Januari 2018
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Semakin berkembangnya peradaban manusia, semakin
beragam pula kebutuhanmanusia.Ini dapat dilihat dari aspek teknik sipil. Pada
jaman dahulu orang membuat jalan hanya dengan menyusun batu-batuan atau
kerikil-kerikil, tapi kini semuanya telah berubah,manusia berusaha
membuat jalan sebagai sarana transportasi dengan kualitas yang
baik menggunakan teknologi rekayasa guna memenuhi kebutuhannya.Pembangunan
dalam setiap bidang yang berhubungan dalam teknik sipil dimulai
dari bangunan gedung, jembatan, jalan dan bangunan lainnya tidak
akan terpisahkan dari bahan yang berasal dari dalam perut bumi. Mulai dari
batuan, batu bara, minyak bumi sampai berbagai macam mineral yang
langsung digunakan maupun yang diolah terlebih dahulu. Untuk itu
dalam kesempatan ini, akan dibahas tentang baja. Masalah ini diangkat karena
ingin mengetahui jenis-jenis baja, proses pembuatan baja serta syarat apa
saja yang harus dipenuhi oleh baja sebagai bahan pembuatan baja .Bertitik tolak
dari latar belakang masalah diatas, timbulah suatu permasalahan dalam
diri kami dan menjadi suatu dorongan bagi kami untuk
melaksanakan suatu analisa tentang jenis-jenis baja, proses pembuatan
baja serta syarat apa saja yang harus dipenuhi oleh baja.
1.2 TUJUAN
1. Untuk mengenal apa itu baja.
2. Agar bisa membedakan baja yang baik.
3. Mengetahui kekurangan dan kelebihan
baja dalam konstruksi bangunan.
4. Mengetahui agar bisa membedakan
perhitungan ASD dan LRFD.
BAB II
PEMBAHASAN
A. PENGERTIAN BAJA
Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai
unsur dasar dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya.
Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai
grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan
mencegah dislokasi bergeser
pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi.
Unsur paduan lain yang biasa
ditambahkan selain karbon adalah (titanium), krom (chromium), nikel, vanadium, cobalt dan
tungsten (wolfram). Penambahan kandungan karbon pada baja dapat
meningkatkan kekerasan (hardness) dan
kekuatan tariknya(tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta
menurunkan keuletannya (ductility). Baja
tahan karat atau lebih dikenal dengan Stainless Steel adalah
senyawa besi yang mengandung setidaknya 10,5% Kromium untuk mencegah proses
korosi (pengkaratan logam). Kemampuan tahan karat diperoleh dari terbentuknya
lapisan film oksidakromium, dimana lapisan oksida ini menghalangi proses
oksidasi besi (Ferum). Stainless Steel sering digunakan dalam perlengkapan Stainless Steel untuk industri
makanan.
Beberapa sifat -
sifat baja secara umum adalah :
v
Keteguhan (solidity)
Mempunyai ketahanan terhadap tarikan, tekanan atau
lentur
v
Elastisitas (elasticity)
Kemampuan / kesanggupan untuk dalam batas –batas
pembebanan tertentu, sesudahnya pembebanan ditiadakan kembali kepada bentuk
semula.
v
Kekenyalan /
keliatan (tenacity)
Kemampuan/kesanggupan untuk dapat menerima perubahan
perubahan bentuk yang besar tanpa menderita kerugian-kerugian berupa cacat atau
kerusakan yang terlihat dari luar dan dalam untuk jangka waktu pendek
v Kemungkinan ditempa (maleability)
Sifat dalam keadaan merah pijar menjadi lembek dan
plastis sehingga dapat dirubah bentuknya
v Kemungkinan dilas (weklability)
Sifat dalam keadaan panas dapat digabungkan satu sama
lain dengan memakai atau tidak memakai bahan tambahan, tampa merugikan
sifat-sifat keteguhannya.
v Kekerasan (hardness)
Kekuatan melawan terhadap masuknya benda lain.
C.JENIS- JENIS BAJA
Baja secara umum dapat
dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :
1.
Baja karbon
(Carbon steel)
Baja karbon terdiri atas :
a. Baja karbon rendah (low carbon
steel) Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya
mudah ditempa dan mudah di mesin Penggunaannya:
b. 0,05 % – 0,20 % C : automobile
bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.
c. 0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts,
bolts, forgings, bridges, buildings.
d. Baja karbon menengah (medium carbon steel )
·
Kekuatan
lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
·
Sifatnya
sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.
Penggunaan:
Ø 0,30 % – 0,40 % C : connecting
rods, crank pins, axles.
Ø 0,40 % – 0,50 % C : car axles,
crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.
Ø 0,50 % – 0,60 % C : hammers dan
sledges.
Ø Baja karbon tinggi (high carbon
steel) tool steel Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong.
Kandungan 0,60 % – 1,50 % C
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:
a)
Low alloy steel, jika
elemen paduannya ≤ 2,5 %
b)
Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
c)
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
Selain jenis-jenis baja di atas juga
terdapat jenis – jenis baja lainnya antara lain :
Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:
·
Baja tahan
garam (acid-resisting steel)
·
Baja tahan
panas (heat resistant steel)
·
Baja tanpa
sisik (non scaling steel)
·
Electric steel
·
Magnetic steel
·
Non magnetic steel
·
Baja tahan
pakai (wear resisting steel)
·
Baja tahan
karat/korosi
Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut
kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:
·
Baja karbon
konstruksi (carbon structural steel)
·
Baja karbon
perkakas (carbon tool steel)
·
Baja paduan
konstruksi (Alloyed structural steel)
·
Baja paduan
perkakas (Alloyed tool steel)
·
Baja
konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)
Kelebihan Baja sebagai Material Struktur antara
lain :
1.Kekuatan Tinggi
Kekuatan yang tinggi dari baja per satuan berat
mempunyai konsekuensi bahwa beban mati akan kecil. Hal ini sangat penting untuk
jembatan bentang panjang, bangunan tinggi, dan bangunan dengan kondisi tanah
yang buruk.
2.Keseragaman
Sifat baja tidak berubah banyak terhadap waktu, tidak
seperti halnya pada struktur beton bertulang.
3. Elastisitas
Baja berperilaku mendekati asumsi perancang teknik
dibandingkan dengan material lain karena baja mengikuti hukum Hooke hingga
mencapai tegangan yang cukup tinggi. Momen inersia untuk penapang baja dapat
ditentukan dengan pasti dibandingkan dengan penampang beton bertulang.
4. Permanen
Portal baja yang mendapat perawatan baik akan berumur
sangat panjang, bahkan hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kondisi tertentu
baja tidak memerlukan perawatan pengecatan sama sekali.
5.Daktilitas
Daktilitas didefinisikan sebagai sifat material untuk
menahan deformasi yang besar tanpa keruntuhan terhadap beban tarik. Suatu
elemen baja yang diuji terhadap tarik akan mengalami pengurangan luas penampang
dan akan terjadi perpanjangan sebelum terjadi keruntuhan. Sebaliknya pada material
keras dan getas (brittle) akan hancur terhadap beban kejut. SNI 03-1729-2002
mendefinisikan daktilitas sebagai kemampuan struktur atau komponennya untuk
melakukan deformasi inelastis bolak-balik berulang (siklis) di luar batas titik
leleh pertama, sambil mempertahankan sejumlah besar kemampuan daya dukung
bebannya. Beban normal yang bekerja pada suatu elemen struktur akan
mengakibatkan konsentrasi tegangan yang tinggi pada beberapa titik. Sifat
daktil baja memungkinkan terjadinya leleh lokal pada titik-titik tersebut
sehingga dapat mencegah keruntuhan prematur. Keuntungan lain dari material
daktil adalah jika elemen struktur baja mendapat beban cukup maka akan terjadi
defleksi yang cukup jelas sehingga dapat digunakan sebagai tanda keruntuhan.
6.Liat (Toughness)
Baja strukur merupakan material yang liat artinya
memiliki kekuatan dan daktilitas. Suatu elemen baja masih dapat terus memikul
beban dengan deformasi yang cukup besar. Ini merupakan sifat material yang
penting karena dengan sifat ini elemen baja bisa menerima deformasi yang besar
selama pabrikasi, pengangkutan, dan pelaksanaan tanpa menimbulkan kehancuran.
Dengan demikian pada baja struktur dapat diberikan lenturan, diberikan beban
kejut, geser, dan dilubangi tanpa memperlihatkan kerusakan. Kemampuan material
untuk menyerap energi dalam jumlah yang cukup besar disebuttoughness.
7.Tambahan pada Struktur yang Telah Ada
Struktur baja sangat sesuai untuk penambahan struktur.
Baik sebagian bentang baru maupun seluruh sayap dapat ditambahkan pada portal
yang telah ada, bahkan jembatan baja seringkali diperlebar.
8.Lain-lain
Kelebihan lain dari materia baja
struktur adalah:
a)
Kemudahan
penyambungan baik dengan baut, paku keling maupun las,
b)
Cpat dalam
pemasangan,
c)
Dapat
dibentuk menjadi profil yang diinginkan,
d)
Kemungkinan
untuk penggunaan kembali setelah pembongkaran,
e)
Masih
bernilai meskipun tidak digunakan kembali sebagai elemen struktur.
f)
Adaptif
terhadap prefabrikasi
Kelemahan
Baja sebagai Material Struktur
Secara umum baja mempunyai kekurangan
seperti dijelaskan pada paragraf dibawah ini.
1. Biaya Pemeliharaan
Umumnya
material baja sangat rentan terhadap korosi jika dibiarkan terjadi kontak
dengan udara dan air sehingga perlu dicat secara periodik.
2. 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.
3. Rentan Terhadap Buckling
Semakin
langsung suatu elemen tekan, semakin besar pula bahaya terhadapbuckling (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 terhadapbuckling.
4. Fatik
Kekuatan
baja akan menurun jika mendapat beban siklis. Dalam perancangan perlu dilakukan
pengurangan kekuatan jika pada elemen struktur akan terjadi beban siklis.
5. 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).
BAB III
PENUTUPAN
A. KESIMPULAN
Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai
unsur dasar dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya.
Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai
grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser
pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi.
Baja pada dasarnya adalah besi (Fe) dengan tambahan
unsur karbon (C) sampai dengan 1,67 % (maksimal). Jenis-jenis baja dibagi
menjadi beberapa macam, yaitu baja karbon, baja paduan dan baja tahan karat (Stainless
Steel). Proses pembuatan baja terbagi menjadi tiga, yaitu : proses
konvertor, proses terbuka (Open Hearth Furnace) dan proses dapur listrik
(Electric Arc Furnace).
B. SARAN
a. Pemilihan metode pelaksanaan maupun
penggunaan bahan dan peralatan berpedoman pada faktor kamudahan dalam
pelaksanaan pekerjaan di lapangan, pengalaman tenaga kerja serta segi
ekonomisnya.
b. Maraknya supplier atau produksi atap
baja ringan nampaknya merupakan evolusi atau perubahan seiring berkembangnya
teknologi pada saat ini dimana manusia berfikir untuk melakukan perubahan serta
perkembangan untuk kemajuan teknologi tersebut dengan berbagai hal pertimbangan
termasuk dampak lingkungan, efisiensi serta keuntungan yang diperoleh
didalamnya.
c. Perlu di perhatikan ketika
menggunakan baja sebagai bahan struktur, pekerjaan baja harus di perhitungkan
dengan matang, karena jika tidak kualitas baja menurun.
DAFTAR
PUSTAKA
No comments:
Post a Comment