TEKNOLOGI BAHAN KONSTRUKSIPENGGUNAAN BAJA DALAM

KONTRUKSI BANGUNAN

Di Susun Oleh:

Nama : Ahmad Fajar Perdana

NIM : 14.51.015778

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PALANGKARAYA

TAHUN 2015

PENGAPLIKASIAN BAJA DALAM SEBUAH BANGUNAN

SEDERHANA

A. Pendahuluan.

Sebelum saya masuk ke penjelasan yang di perlukan dalam

tugas kali ini, sya akan masuk ke pengeritian baja secara umum dan

secara Kontruksi nya, dan demikian sedikit penjelasannya.

a. Pengertian

Sebelum saya masuk ke penjelasan yang di perlukan dalam

tugas kali ini, sya akan masuk ke pengeritian baja secara umum dan

secara Kontruksi nya, dan demikian sedikit penjelasannya.

Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar

dengan beberapa elemen lainnya, termasuk karbon. Kandungan unsur

karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai

grade-nya. Elemen berikut ini selalu ada dalam baja: karbon, mangan,

fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan

aluminium. Selain itu, ada elemen lain yang ditambahkan untuk

membedakan karakteristik antara beberapa jenis baja diantaranya:

mangan, nikel, krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan

niobium.Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan

lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Fungsi karbon

dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah

dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Baja

karbon ini dikenal sebagai baja hitam karena berwarna hitam, banyak

digunakan untuk peralatan pertanian misalnya sabit dan cangkul.

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).

b. Klasifikasi Baja

Meskipun baja sebelumnya telah diproduksi oleh pandai besi

selama ribuan tahun, penggunaannya menjadi semakin bertambah

ketika metode produksi yang lebih efisien ditemukan pada abad ke-17.

Dengan penemuan proses Bessemer di pertengahan abad ke-19, baja

menjadi material produksi massal yang membuat harga produksinya

menjadi lebih murah. Saat ini, baja merupakan salah satu material

paling umum di dunia, dengan produksi lebih dari 1,3 miliar ton tiap

tahunnya. Baja merupakan komponen utama pada bangunan,

infrastruktur, kapal, mobil, mesin, perkakas, dan senjata. Baja modern

secara umum diklasifikasikan berdasarkan kualitasnya oleh beberapa

lembaga-lembaga standar.

A. Berdasarkan komposisi

a. Baja karbon

b. Baja paduan rendah

c. Baja tahan karat

B. Berdasarkan proses pembuatan

a. Tanur baja terbuka

b. Dapur listrik

c. Proses oksidasi dasar

C. Berdasarkan bentuk produk

a. Pelat batangan

b. Tabung

c. Lembaran

d. Pita

e. Bentuk struktural

D. Berdasarkan struktur mikro

a. Feritik

b. Perlitik

c. Martensitik

d. Austenitik

E. Berdasarkan kegunaan dalam konstruksi

a. Baja Struktural

b. Baja Non-Struktural

Gambar 1.1 Pelet bijih besi untuk produksi baja

Gambar 1.2 Sebuah pabrik baja di Britania Raya.

B. PEMBAHASAN

Gambar 2.1 rangka atap baja ringan.

1. Kelebihan Dan Kelemahan Baja Sebagai Bahan Bangunan

Beberapa Keuntungan Menggunakan Struktur Baja. Baja dapat

dimanfaatkan sebagai struktur utama sebuah bangunan seperti

gudang, bengkel kerja, dan bangunan lapangan futsal. Beberapa

keuntungan dan kekurangan sebagai pertimbangan menggunakan

baja sebagai struktur utama bangunan.

Baja memiliki kekuatan tarik yang tinggi, jauh lebih tinggi

dibanding beton. Bila diberi gaya tarikan terus menerus hingga

melewati batas elastisitasnya, baja akan mengalami regangan yang

cukup besar sebelum benar-benar runtuh. Artinya, gedung berstruktur

baja, saat mengalami gempa bumi tidak akan langsung rubuh.

Biasanya akan meregang dulu (miring), baru kemudian bila gaya

sudah melebihi batas kritis, baru bangunan tersebut akan patah /

runtuh. Sama halnya pada struktur bangunan. Hal ini memberi

kesempatan bagi penghuni gedung untuk menyelamatkan diri.

Baja sering digunakan sebagai struktur utama bangunan karena

memiliki beberapa kelebihan ;

a) Mempunyai kekuatan yang tinggi meski berukuran lebih ringkas

daripada beton. Sehingga dapat mengurangi ukuran struktur,

serta mengurangi beban sendiri struktur. Baja sangat cocok

diterapkan pada struktur jembatan. Beton jauh lebih berat

dibandingkan baja.

b) Homogenitas tinggi. Baja bersifat homogen, sehingga

kekuatannya merata. Beda dengan beton yang merupakan

campuran dari beberapa material penyusun, tidak mudah

mengatur agar kerikil dan pasir bisa merata ke semua bagian

beton.

c) Keawetan tinggi. Baja akan tahan lama bila perawatan yang

dilakukan terhadapnya sangat baik. Misalnya, rutin mengecat

permukaan baja agar terhindar dari korosi.

d) Bersifat elastis. Baja berperilaku elastis sampai tingkat

tegangan yang cukup tinggi. Baja akan kembali ke bentuk

semula asalkan gaya yang terjadi tidak melebihi batas

elastisitas baja.

e) Daktilitas baja cukup tinggi. Selain mampu menahan tegangan

tarik yang cukup tinggi, baja juga akan mengalami regangan

tarik yang cukup besar sebelum runtuh. Seperti yang saya

jelaskan diatas.

f) Kemudahan pemasangan dan pengerjaan. Penampang baja

bisa dibentuk sesuai yang dibutuhkan. Penyambungan antar

elemen pada struktur baja juga mudah, hanya tinggal

memasangkan baut atau bisa menggunakan las, sehingga akan

mempercepat kegiatan proyek

Baja juga memiliki kelemahan sebagai struktur yaitu ;

a) Pemeliharaan rutin. Baja membutuhkan pemeliharaan khusus

agar mutunya tidak berkurang. Konstruksi baja yang

berhubungan langsung dengan udara atau air harus dicat

secara periodik.

b) Baja akan mengalami penurunan mutu secara drastis bahkan

kerusakan langsung karena temperatur tinggi. Misalnya saat

terjadi kebakaran.

c) Baja memiliki kelemahan tekuk pada penampang langsing.

2. Metode Perawatan Baja

Perawatan pada Baja Struktur sangat di perlukan .Karena, akan

menimbulkan resiko “korosi” pada baja. Ada berbagai cara untuk

terjadi korosi pada baja ;

a) Baja struktur yang akan digunakan untuk struktur tidak

diproteksi,

b) Adanya air dari hasil sisa-sisa reaksi antara air dan semen

c) Tembok atau beton yang menggunakan baja tulangan tidak

kedap air.

Dampak dari Baja yang Mengalami Korosi pada suatu

bangunan dapat mempengaruhi masa pakai bangunan tersebut,

karena kinerja komponen struktur bangunan menurun. Guna mencapai

umur bangunan sesuai dengan rencana diperlukan pemeliharaan

bangunan dan perawatan bangunan secara terus menerus. Adapun

beberapa kerugian yang timbul akibat korosi pada suatu konstruksi

yaitu:

a) Keluarnya biaya tambahan untuk memperbaiki kerusakan

karena korosi.

b) Kekuatan bangunan yang akan berkurang.

c) Membahayakan keselamatan.

d) Mengurangi keindahan bangunan.

Pencegahan Korosi pada Baja Struktur dilakukan dengan

beberapa cara diantaranya ;

a) Memproteksi baja tulangan yang akan digunakan.

b) Proteksi Beton dengan cat waterproof

c)  Monitoring.

3. Sambungan Las Dan Baut Pada Baja

a. Sambungan las

Sambungan las adalah sambungan antara dua logam dengan cara

pemanasan, dengan atau tanpa logam pengisi. Sambungan terjadi pada

kondisi logam dalam keadaan plastis atau leleh. Sambungan las banyak

digunakan pada: Konstruksi baja, Ketel uap dan tangki, Permesinan

Jenis – Jenis Sambungan LAS:

1) Sambungan Sebidang

Sambungan sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujung-

ujung plat datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sarna.

Keuntungan utama jenis sambungan ini ialah menghilangkan eksentrisitas

yang timbul pada sambungan lewatan tunggal. Bila digunakan bersama

dengan las tumpul penetrasi sempurna (full penetration groove weld),

sambungan sebidang menghasilkan ukuran sambungan minimum dan

biasanya lebih estetis dari pada sambungan bersusun.

Kerugian utamanya ialah ujung yang akan disambung biasanya harus

disiapkan secara khusus (diratakan atau dimiringkan) dan dipertemukan

secara hati-hati sebelum dilas. Hanya sedikit penyesuaian dapat dilakukan,

dan potongan yang akan disambung harus diperinci dan dibuat secara teliti.

Akibatnya, kebanyakan sambungan sebidang dibuat di bengkel yang dapat

mengontrol proses pengelasan dengan akurat.

2) Sambungan Lewatan

Sambungan lewatan merupakan jenis yang paling umum. Sambungan

ini mempunyai dua keuntungan utama:

− Mudah disesuaikan. Potongan yang akan disambung tidak memerlukan

ketepatan dalam pembuatannya bila dibanding dengan jenis sambungan lain.

Potongan tersebut dapat digeser untuk mengakomodasi kesalahan kecil

dalam pembuatan atau untuk penyesuaian panjang.

− Mudah disambung. Tepi potongan yang akan disambung tidak memerlukan

persiapan khusus dan biasanya dipotong dengan nyala (api) atau geseran.

Sambungan lewatan menggunakan las sudut sehingga sesuai baik untuk

pengelasan di bengkel maupun di lapangan. Potongan yang akan disambung

dalam banyak hal hanya dijepit (diklem) tanpa menggunakan alat pemegang

khusus. Kadang-kadang potongan-potongan diletakkan ke posisinya dengan

beberapa baut pemasangan yang dapat ditinggalkan atau dibuka kembali

setelah dilas.

− Keuntungan lain sambungan lewatan adalah mudah digunakan untuk

menyambung plat yang tebalnya berlainan.

3) Sambungan Tegak

Jenis sambungan ini dipakai untuk membuat penampang bentukan

(built-up) seperti profil T, profil 1, gelagar plat (plat girder), pengaku tumpuan

atau penguat samping (bearing stiffener), penggantung, konsol (bracket).

Umumnya potongan yang disambung membentuk sudut tegak lurus seperti

pada. Jenis sambungan ini terutama bermanfaat dalam pembuatan

penampang yang dibentuk dari plat datar yang disambung dengan las sudut

maupun las tumpul.

4) Sambungan Sudut

Sambungan sudut dipakai terutama untuk membuat penampang

berbentuk boks segi empat seperti yang digunakan untuk kolom dan balok

yang memikul momen puntir yang besar.

5) Sambungan Sisi

Sambungan sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai

untuk menjaga agar dua atau lebih plat tetap pada bidang tertentu atau untuk

mempertahankan kesejajaran (alignment) awal.

Keunggulan dibandingkan dengan sambungan lainnya:

1. Lebih murah dan lebih ringan

2. Tidak ada pengurangan luas penampang

3. Permukaan sambungan bisa dibuat rata

4. Bahaya terhadap korosi kurang

5. Mudah pembersihannya

6. Tampak lebih bagus

Kekurangan:

1. Hanya untuk logam sejenis

2. Terjadi perubahan struktur material pada daerah HAZ

3. Pengelasan dilapangan lebih sukar dari sambungan keling/baut

4. Sambungan Cendrung melengkung

b. Sambungan Paku Keling

Paku keling (rivet) digunakan untuk sambungan tetap antara 2 plat

atau lebih misalnya pada tangki dan boiler. Paku keling dalam ukuran yang

kecil dapat digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak

membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga,

furnitur, alat-alat elektronika, dll Sambungan dengan paku keling sangat kuat

dan tidak dapat dilepas kembali dan jika dilepas maka akan terjadi kerusakn

pada sambungan tersebut. Karena sifatnya yang permanen, maka

sambungan paku keling harus dibuat sekuat mungkin untuk menghindari

kerusakan atau patah.

Bagian utama paku keling adalah :

1. kepala

2. badan

3. ekor

4. kepala lepas

Bahan paku kelingyang biasa digunakan antara lain adalah baja, brass,

aluminium, dan tembaga tergantung jenis sambungan/ beban yang diterima

oleh sambungan. Penggunaan umum bidang mesin : ductile (low carbor),

steel, wrought iron. Penggunaan khusus : weight, corrosion, or material

constraints apply : copper (+alloys) aluminium (+alloys), monel, dll.

Sambungan paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las

mempunyai keuntungan yaitu :

1. Sambungan keling lebih sederhana dan murah untuk dibuat.

2. Pemeriksaannya lebih mudah

3. Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong kepala dari paku

keling tersebut.

Bila dilihat dari bentuk pembebanannya, sambungan paku keling ini

dibedakan yaitu :

1. Pembebanan tangensial.

2. Pembebanan eksentrik.

3. Pembebanan tangensial

c. Sambungan baut

Baut adalah alat sambung dengan batang bulat dan berulir, salah satu

ujungnya dibentuk kepala baut ( umumnya bentuk kepala segi enam ) dan

ujung lainnya dipasang mur/pengunci. Dalam pemakaian di lapangan, baut

dapat digunakan untuk membuat konstruksi sambungan tetap, sambungan

bergerak, maupun sambungan sementara yang dapat dibongkar/dilepas

kembali. Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan pada umumnya ulir

segi tiga (ulir tajam) sesuai fungsinya yaitu sebagai baut pengikat.

Sedangkan bentuk ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk baut-baut

penggerak atau pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alat-alat

permesinan yang lain.

Jenis Baut

•Baut Hitam

Yaitu baut dari baja lunak ( St-34 ) banyak dipakai untuk konstruksi

ringan / sedang misalnya bangunan gedung, diameter lubang dan diameter

batang baut memiliki kelonggaran 1 mm.

•Baut Pass

Yaitu baut dari baja mutu tinggi (>St-42 ) dipakai untuk konstruksi

berat atau beban bertukar seperti jembatan jalan raya, diameter lubang dan

diameter batang baut relatif pass yaitu kelonggaran < 0,1 mm.

Ukuran Diameter Baut

Keuntungan Sambungan Baut

1.Lebih mudah dalam pemasangan/penyetelan konstruksi di lapangan.

2.Konstruksi sambungan dapat dibongkar-pasang.

3.Dapat dipakai untuk menyambung dengan jumlah tebal baja > 4d ( tidak

seperti paku keling dibatasi maksimum 4d ).

4.Dengan menggunakan jenis Baut Pass maka dapat digunakan untuk

konstruksi berat /jembatan.

Gambar 2.2 Contoh Sambungan Baut pada rangka atap baja ringan

DOKUMENTASI KESELURUHAN

Lokasi Bangunan : Jalan RTA. Milono

Jenis Struktur : Rangka Atap Baja Ringan, dengan sambungan baut

antar Baja.

Nama Profil : Profil baja yang digunakan adalah Profil baja untuk

kerangka atap suatu struktur, dengan rangka atap baja

ringan.

Gambar 5.1 Batangan Baja Ringan

Gambar 5.2 Kontruksi struktur atap tampak dari muka

Gambar 5.3 Sambungan Baut pada Rangka Atap Baja Ringan

Gambar 5.4 Sambungan T

Gambar 5.5 pemasangan Baut pada rangka atap.