download

Mata kuliah : S0844 - Teori Dan Perancangan Struktur Baja
Tahun
: 2010
Pengantar Material Baja
Pertemuan 1-2
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian struktur baja.
Bina Nusantara University
Outline Materi
• Pengertian Struktur Baja
• Sifat-sifat bahan baja
• Proses pembuatan baja
Bina Nusantara University
STRUKTUR BAJA
DEFINISI
• Seluruh macam besi yang dengan tidak dikerjakan terlebih dahulu lagi,
sudah dapat ditempa.
• Adalah bahan yang serba kesamaannya (homogenitasnya) tinggi, terdiri
terutama dari Fe dalam bentuk kristal dan C.
Pembuatannya dilakukan sebagai pembersihan dalam temperatur yang
tinggi dari besi mentah yang didapat dari proses dapur tinggi.
besi mentah tidak dapat ditempa.
Bina Nusantara University
Terdapat 3 Macam besi mentah :
•
Besi mentah putih
•
Besi mentah kelabu
•
Besi mentah bentuk antara
Ikhtisar singkat dari Proses pembuatan baja :
•
Proses Bessemer.
•
Proses thomas.
•
Proses Martin.
•
Proses dengan dapur elektro.
•
Proses dengan mempergunakan kui
•
Proses aduk (proses puddle).
Bina Nusantara University
Sifat - sifat umum dari baja bangunan :
Sifat – sifat umum dari baja yaitu teristimewa kekakuannya dalam berbagai
macam keadaan pem- bebanan atau muatan terutama tergantung :
• Cara meleburnya.
• Macam dan banyaknya logam campuran
• Cara (proses) yang digunakan waktu pembuatannya.
• Dalam proses pembuatan baja maka logam campuran
baja itu
sebagian sudah ada dalam bahan mentah itu namun masih perlu
ditambahkan pada waktu pembuatan baja seperti : C, Mn, Si termasuk bahan
utama S dan P.
Bina Nusantara University
Sifat – sifat utama baja untuk dapat dipergunakan sebagai bahan
bangunan :
•
•
•
Keteguhan (solidity) artinya mempunyai ketahanan terhadap tarikan,
tekanan atau lentur
Elastisitas (elasticity) artinya kemampuan / kesanggupan untuk dalam
batas –batas pembebanan tertentu, sesudahnya pem- bebanan ditiadakan
kembali kepada bentuk semula.
Kekenyalan / keliatan (tenacity) artinya 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
Bina Nusantara University
•
•
•
Kemungkinan ditempa - (maleability) sifat dalam keadaan merah pijar
menjadi lembek dan plastis sehingga dapat dirubah bentuknya
Kemungkinan dilas (weklability) artinya sifat dalam keadaan panas dapat
digabungkan satu sama lain dengan memakai atau tidak memakai bahan
tambahan, tampa merugikan sifat -sifat keteguhannya
Kekerasan (hardness) Kekuatan melawan terhadap masuknya benda
lain.
Bina Nusantara University
Dalam praktek hal penting yang berhubungan dengan sifat baja adalah: :
• Penentuan syarat – syarat minimum harus dicantumkan dalam kontrak
pemesanan, pembelian dan penyerahan bahan
• Garansi adanya sifat-sifat yang merata melalui dari pengetesan pada waktu
bahan datang
• Tuntutan – tuntutan yang tinggi yang tidak diperlukan sebaiknya tidak
dicantumkan karena tidak ekonomis
• Sifat-sifat baja harus selalu terjamin ada untuk kondisi pengerjaan dari baja
misalnya pemotongan, pengeboran pengelasan.
• Sebaliknya pada saat pengerjaan baja maka dijaga sedemikian rupa
sehingga sifat – sifat baja tidak hilang
Bina Nusantara University
•
Bentuk - bentuk bagian dari kon- struksi bangunan dan sambungan sambungan tidak mengakibatkan sifat - sifat baja menjadi berubah.
Baja bangunan terbagi menjadi dua bagian :
• baja wals (gilling) tidak dengan campuran logam.
• Baja wals dengan campuran logam
Bina Nusantara University
BAJA GOL.1
Yang termasuk dalam golongan 1 adalah baja St 37 yang lazim diguna-kan di
Eropa dan Indonesia.Baja ini dibuat melalui proses thomas dan Martin.
Angka 37 berarti bahwa minimum keteguhan putus tarik adalah 37 Kg/mm2.
Baja St 00 juga termasuk dalam golongan 1 dengan kwalitas perdagangan.
Dipergunakan untuk konstruksi gedung-gedung yang kurang penting sehingga
pengetesan tidak diperlukan cukup hanya melalui pengelihatan
Bina Nusantara University
BAJA GOL.2
Keuntungan :
• Digunakan bila konstruksi memerlukan bahan yang ringan.
• Lebih tahan terhadap pertukar-an beban.
• Menjadikan tegangan sekunder lebih kecil.
Kerugian :
• Harganya lebih tinggi.
• Sifatnya lebih getas.
• Mengerjakannya lebih sulit karena lebih keras
• Jika digunakan jembatan menjadi tidak kaku atau lendutannya besar.
Bina Nusantara University
Pada dasarnya untuk kekuatan konstruksi persyaratan yang
Diperlukan adalah:
• syarat kekuatan
• syarat kekakuan
Dengan mengetahui kerugian dari type baja ini maka untuk
konstruksi jembatan perlu adanya penyesuaian penyesuaian
sbb :
• tinggi jembatan dibuat lebih untuk mengimbangi adanya lendutan yang besar
• Tegangan yang diizinkan tidak digunakan sepenuhnya sehingga perhitungan
boros/ mahal.
Bina Nusantara University
Percobaan-percobaan dari baja bangunan adalah :
•
Percobaan tarik
•
Percobaan lentur
•
Penetapan kekerasan menurut brinell
•
Percobaan tarik pukul lentur
•
Percobaan tarik pukul
Bina Nusantara University
STRUKTUR BAJA
Bina Nusantara University
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian struktur baja.
Bina Nusantara University
Outline Materi
• Pengaturan baja yang digunakan
• Jenis-jenis profil baja
• Prosedur design
Bina Nusantara University
PROFIL BAJA
Ada 2 macam bentuk profil baja berdasarkan cara
pembuatannya :
•
Hot Rolled Shapes (mengandung residual stress).
•
Cold Formed Shapes (light gage cold form steel).
Standard Rolled Shapes
Wide Flange
Shape
Bina Nusantara University
Normal Profil
Baja Siku
Kanal Profil
Beberapa Cold Formed Shapes
I-Shaped Double Channels
Bina Nusantara University
e channels
Har Section
Standard yang digunakan untuk perencanaan struktur baja
Beberapa standar yang digunakan untuk
perencanaan struktur baja
•
•
•
•
•
PPBBI : Penentuan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia
AISC : American Institut of Steel Construction
ASTM : America Society for Teding Material
DIN : Denteh Industrial Narmen
JIS : Japan Industrial Standard
Bina Nusantara University
Prosedur Design
Prosedur Design :
1. Design fungsional
2. Design kerangka baja
Design fungsional akan menjamin
tercapainya yang dikehendaki seperti :
• Areal kerja yang lapang dan cukup
• Ventilasi dan pengkoordinasian udara yang tepat
• Transportasi yang memadai
• Pencahayaan
• Estetika
Design kerangka kerja : pemikiran susunan serta ukuran
elemen-elemen struktur yang tepat, sehingga beban-beban
bangunan bekerja aman
Bina Nusantara University
Prosedur Design (samb)
1. Perencanaan
–
–
2.
Penentuan fungsi-fungsi yang akan dilayani
oleh struktur yang bersangkutan
Menentukan kriteria-kriteria untuk mengukur
apakah desain yang ditentukan optimum
Konfigurasi Struktur Pendahuluan
Susunan dari elemen-elemen yang akan melampaui fungsifungsi langkah 1
Bina Nusantara University
Prosedur Design (samb)
3. Pemilihan batang pendahuluan
Pemilihan ukuran batang yang memenuhi kriteria obyektif, seperti
berat atau biaya minimum yang dilakukan atas dasar keputusan dari
langkah 1,2,3
4. Penentuan bahan-bahan yang harus dipikul
–
–
–
–
–
Beban mati
Beban hidup
Beban angin
Beban gempa
Beban lain-lain
Bina Nusantara University
Prosedur Design (samb)
5. Analisis
Analisa struktural dengan membuat model beban-beban dan
kerangka kerja struktural untuk mendapatkan gaya internal dan
defleksi yang dikehendaki
6. Evaluasi
Apakah semua persyaratan kekuatan dan kemampuan telah
terpenuhi dan apakah hasilnya optimum
7. Redesain
Hasil evaluasi maka jika perlu dilakukan pengulangan pada bagian
mana yang harus di redesain
Bina Nusantara University
Kriteria optimum desain struktur
1. Biaya minimum
2. Berat minimum
3. Waktu konstruksi minimum
4. Jumlah tenaga kerja minimum
5. Efisiensi pengoperasian yang maksimum
Bina Nusantara University