Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

9

Transcript of Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

Page 1: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 1/9

 

2. BAJA & SIFAT-SIFATNYA

2.1. BAJA STRUKTURAL

Selama periode pengenalan baja struktural sebagai bahan bangunan utama hingga

tahun 1960, baja yang dipakai adalah baja karbon ("carbon steel") dengan sebutan baja

ASTM (American Society for Testing and Materials) A7, dan mempunyai tegangan leleh

minimum yang ditetapkan (minimum specified yield stress) sebesar 33 ksi. Banyak

perencana hanya menyebutnya sebagai "baja" tanpa petunjuk lain, dan spesifikasi AISC

hanya mcnentukan tegangan izin dan prosedur untukjenis haja A7. Baja struktural yang

lain, seperti baja paduan ("alloy") rendah khusus tahan karat (A242) dan baja yang lebih

muda dilas (A373), telah ada di pasaran tetapi masih jarang dipergunakan untuk gedung.

Perencanaanjembatan kadang-kadang memakai baja tersebut.

Sekarang (1979) banyaknya baja yang tersedia memungkinkan seorang perencana

menaikkan kekuatan bahan pada daerah yang tegangannya besar, sehingga tidak perlu

memperbesar ukuran batang. Perencana dapat memutuskan berdasarkan mana ynag lebih

disukai, kekakuan maksimum atau berat teringan. Sifat tahan karat (untuk menghindari

seringnya pengecatan) juga dapat merupakan faktor yang penting. Beberapa baja

sekarang dioksidasi untuk membentuk lapisan pelindung yang padat. Lapisan ini

mencegah oksidasi (korosi/karat) lebih lanjut dan mempunyai tekstur yang rata dengan

warna coklat tua yang menarik. Karena pengecatan diperlukan, baja seperti ini (disebut

baja lapuk/weathering steel) mungkin lebih ekonomis walaupun biaya awalnya agak

lebih mahal daripada baja karbon tradisional.

Baja tertentu memiliki sifat kemampuan dilas yang lebih baik, beberapa lainnya

lebih sesuai untuk tangki tekanan (pressure vessels), baik pada suhu di atas maupun di

bawah suhu kamar. Baja struktural dirunjukkan dengan identifikasi ASTM, dan juga

dengan banyak sebutan lain. untuk tujuan perencanaan, tegangan leleh tarik adalab.

besaran yang digunakan oleh spesifikasi, seperti AISC, sebagai variabel sifat bahan untuk

menetapkan tcgangan izin terhadap pelabagai macam pembebanan. Istilah tegangan leleh

dipakai sebagai kata umum untuk "titik leleh", yaiu titik penyimpangan dari keadaan

elastis sempuma yang dapat dilihat dengan jelas pada kebanyakan baja struktural, atau

"kekuatan leleh" yaitu tegangan pada regangan tetap tertentu untuk baja tanpa titik lc1eh

yang jelas. Baja untuk pemakaian struktural yang digiling panas (hot-rolled) dapat

dibedakan atas baja karbon, baja paduan rendah berkekuatan tinggi, dan baja paduan.

Baja Karbon

Sebutan baja karbon berIaku untuk baja yang mengandung unsur bukanbesi

dengan persentase maksimum sebagai berikut :

a. karbon 1,70 % c. silikon 0,60 %

b. mangan 1,65 % d. tembaga 0,60 %.

Karbon dan mangan adalah unsur utama untuk menaikkan kekuatan besi murni. Kategori

ini meliputi bahan dari besi acuan (ingot) yang tidak mengandung karbon sampai besi

Catalan Kuliak "Teknologi Baja" . 15

Page 2: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 2/9

 

tuang yang mengandung karbon minimal 1,7 %. baja ini dibagi atas empat kategori :

karbon rendah (kurang dari 0,15 %); karbon lunak (0,15-0,29 %); karbon sedang (0,30-

0,59 %); karbon tinggi (0,60-1,70 %). Baja karbon struktural tennasuk kategori karbon

lunak; baja seperti A36 mengandung karbon maksimum yang berkisaranatar 0,25 dan

0,29 % tergantung pada tebalnya. Baja karbon struktural ini memiliki titik leleh yang

jelas. Penambahan presentase karbon menaikkan tegangan leleh tetapi mengurangi

daktilitas ("ductility"), sehingga lebih sukar dilas. Pengelasan yang ekonomis dan

memadai dengan tanpa pemanasan awal, pemanasan akhir, atau elektroda las khusus

umumnya hanya dapat dicapai bila kandungan karbon tidak lebih dari 0,30 %. Beberapa

tahun terakhir ini, kandungan karbon dalam pelbagai baja karbon dibatasi agar

kemampuan dilasnya lebih baik.

100 tI

'c, I~ 80 I~ I

II

Pergeseran0.2% Kekuatan tarik, Fu

Baja paduan yang dibentuk

dengan perlakuan panas;

baja paduan yang dicelup

dan dipanasi kembali A514ekiJatan leleh

minimum

Fy = 100 ksiBaja karbon paduan

("I rendah kekuatan

'uc

~'". 60a.

: . ; ;

(hi

~A36 (a)

c

'"C~ 40 -C

~ F, = 3 6 k si

20

0,05 ~15 0,20 0,25 0,,30 ~35

Regangan. inci per inci

Garnbar 2,) ,), Kurva tegangan-regangan yang umum

Baja Paduan Rendah Kekuatan Tinggi

Kategori ini meliputi baja yang tegangan lelehnya berkisar antara 40 dan 70 ksi

(275 dan 480 Mpa) dengan titik leleh yang jelas (sarna seperti baja karbon). Baja ini

diperoleh dari baja karbon dengan menarnbah unsur paduan seperti chrom, columbium,

Catalan Kuliab "Teknologi Baja" 16

Page 3: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 3/9

 

tembaga, mangan, molybdenum, nikel, fosfor, vanadium atau zirconiwn, agar beberapa

sifat mekanisnya lebih baik. Sementara baja karbon mendapatkan kekuatan dengan

menaikkan kandungan karbon, unsur paduan menaikkan kekuatan dengan memperhalus

mikrostruktur yang terjadi selama pendinginan baja. Baja paduan rendah kekuatan tinggi

("high-strength low-alloy steel") dipakai pada kondisi penggilingan atau penormalan

(tanpa perlakuan panas).

Baja Paduan

Baja paduan rendah dapat didinginkandalam air (quenched) dan dipanasi

kemabali (tempered) untuk memperoleh kekuatan leleh sebesar 80 sampat 110 ksi (550

sampai 760 Mpa). Kekuatan leleh biasanya didefenisikan sebagai tegangan pada

regangan tetap 0,2 %, karena baja ini tidak menunjukkan titik lelh yang jelas. Baja ini

dapat dilas dengan prosedur yang sesuai, dan biasanya tidak membutuhkan perlakuan

panas ("heat treatment") setelah dilas. Untuk keperluan khusus, pengurangan tegangan("stress relieving") kadang-kadang dibutuhkan. Beberapa baja karbon, seperti bebrapa

baja tangki tekanan, dapat didinginkan dalam air dan dipanasi kemabali untuk

mendapatkan kekuatan leleh sebesar 80 ksi (550 Mpa), tetapi kebnayakan baja dengan

kekuatan ini adalah baja paduan rendah. Baja paduan rendah ini umumnya mengandung

karbon maksimal sebesar 0,20 % untuk membatasi kekerasan mikrostruktur kasar

(martens it) yang dapat terbentuk selama perlakuan panas atau pengelasan, sehingga

bahaya retak diperkecil.

Perlakuan panas terdiri dari pencelupan (pendinginan yang cepat dengan air atau

minyak dengan suhu antara 900°C sampai 250°C kemudian baja dipanasi kembali ke

suhu minimal 620°C dan dibiarkan dingin. Pemanasan ulang, walaupun mengurangikekuatan dan kekerasan bahan yang telah dicelup, sangat bermanfaat untuk menaikkan

keliatan (toughness) dan daktilitas. Pengurangan kekuatan dan kekerasan akibat kenaikan

suhu diperkecil dengan pengerasan (hardening) kedua akibat pengendapan senyawa

karbon dan columbium, titanium atau vanadium yang halus. Pengendapan dimulai pacta

suhu kira-kira 510°C dan dipercepat hingga 680°C. Pemanasan ulang sampai atau dekat

1250 O F untuk mendapatkan manfaat maksimum dari pengendapan senyawa karbon dapat

menyebabkan baja berada dalam zone transformasi. Akibatnya, mikrostruktur baja

menjadi lebih lemah seperti yang diperoleh tanpa pencelupan dan pemanasan ulang.

Ringkasnya, pencelupan menghasilkan martensit, yaitu mikrostruktur yang sangat

keras, kuat dan getas. Pemnasan kembali mengurangi sedikit kekuatan dan kekerasan

tetapi menaikkan keliatan dan daktilitas.

2.2. KELAKUAN TEGANGAN-REGANGAN (UJI TARIK) PADA SUHU

ATMOSFIR

Kurva tegangan-regangan yang umum akibat tarikan diperlihatkan pada Gambar

2.2.1. untuk tiga kategori baja yaitu baja karbon, paduan rendah kekuatan tinggi, dan

paduan rendah kekuatan tinggi yang diberi perlakuan panas. Kelakuan yang sarna juga

terjadi pada tekanan bila tekuk (buckling) dicegah dengan memberikan tumpuan.

CataJan Kuliah "Teknologi Baja" 17

Page 4: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 4/9

 

100

0,025

80

Kekuatan leleh pada perpanjangan 0,5% akibat beban,

F y = 100 ksi

Kekuatan leleh pada pergeseran 0,2%, F y = 100 ksi.

~ Untuk F y = 100 ksi; tipikal untuk

baja dengan Fy>65 ksi

500

Pergeseran 0,2% (0,002 inci/inci) coo,

~400 c·

co

'"co01<1 >f-

300

~.x :

60

IIIC>

Ccoen

'"-

40

U~tuk F y = 50 ksi; tipikat untuk kebanyakan

baja struktural dengan Fy';:;; 65 ksi

Baja A36

.Titik leleh bawah

100

20(1

20Daerah plastis Daerah pengerasan-regangan

sarnpa kekuaran tarik maksimum

o 0,005 0,015

Regangan E, inci/inci

Gamber 2.2.1. KUfVlI tegangan-regangan tipikal yang diperbesar untuk pelbagai tegangan leleh

Kurva tegangan-regangan (lihat Gambar 2.2.1) menunjukkan bahwa hubungan

garis lurus berakhir di titik yang disebut bolas proporsional. Titik ini umumnya berimpit

dengan titik leleh baja struktural yang titik lelehnya tidak melarnpaui 450 Mpa. Untuk

baja paduan rendah yang dicelup dar! dipanasi kembali, penyimpangan dari garis lurus

terjadi secara perlahan-lahan seperti pada kurva (c). Tegangan leleh adalah sebutan

umum untuk (a) tegangan di titik leleh bila ada , dan (b) tegangan yang selaras dengan

regangantertentu untuk bahan dengan kelakuan tegangan-regangan yang tidak linear

secara bertahap.

Rasio tegangan dan regangan pada daerah garis lurus awal disebut modulus

elastisitas, atau modulus Young, E,yang secara pendekatan dapat diambil sebesar 29.000

ksi (200.000 Mpa) untuk baja struktural. Pada daerah garis lurus ini, pembebanan dan

penghilangan beban tidak menimbulkan defonnasi pennanen, jadi daerah ini adalahdaerah elastis.Untuk baja yang memiliki tititk leleh, seperti kurva (a) dan (b) pada

Catatan Ku/iah "Teknologi Baja" 18

Page 5: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 5/9

 

Gambar 2.2.1, keadaan regangan yang besar dengan tegangan konstan disebut daerah

plastis. Baja dengan kekuatan yang lebih tinggi (kurva (c), Gambar 2.2.1) juga

mempunyai daerah yang dapat disebut sebagai daerah plastis, namun pada daerah ini

tegangan tidak konstan dan terus naik pada saat regangan bertambah. Sekarang ini (1979)metoda kekuatan plastis belum berlaku untuk baja ini.

Kurva tegangan-regangan juga menunjukkan daktilitas. Daktilitas didefenisikan

sebagai jumlah regangan permanen (yaitu regangan yang melampaui batas proporsional)

sampai titik patah. Besarnya daktilitas diperoleh dari uji tarik dengan menentukan

persentase perpanjangan (dengan membandingkan luas penampang lintang akhir dan

semula) benda uji. Daktilitas penting karena memungkinkan terjadinya kelelahan

setempat akibat tegangan yang besar, sehingga distribusi tegangan berubah. Prosedur

perencanaan berdasarkan kelakuan kekuatan batas memerlukan daktilitas bawaan

(inherent) yang besar, terutama untuk mengakomodasikan tegangan di dekat lubang atau

perubahan bentuk batang yang mendadak, serta untuk perencanaan sambungan.

2.3. KELIA TAN DAN KEKENYALAN

Keliatan (toughness) dan kekenyalan (resilience) merupakan ukuran kemampuan

logam untuk menyerap energi mekanis. Untuk tegangan uniaksial (satu sumbu), besaran

ini dapat diperoleh dari kurva uji tarik (tegangan-regangan teknik) seperti yang

diperlihatkan pada Gambar 2.1.1.

Kekenyalan berhubungan dengan penyerapan energi elastis suatu bahan.

Kekenyalan adalah jumlah energi elastis yang dapat diserap oleh satu satuan volume

bahan yang dibebani tarikan; besarnya sarna dengan luas bidang di bawah diagram

tegangan regangan sampai tegangan leleh.

Keiiatan berhubungan dengan energi total, baik elastis maupun inelastis, yang

dapat diserap oleh satu satuan volume bahan sebelum patah. Untuk tarikan uniaksial,

keliatan sarna dengan luas bidang di bawah kurva tegangan-regangan tarik sampai titik

patah (akhir dari diagram). Luas ini kadang-kadang disebut modulus keliatan. karena

deformasi semua bagian pada benda uji tarik tidak sarna besar dan maksimum, luas

tersebut hanya memberikan harga pendekatan bagi keliatan logam.

2.4. KELAKUA..'N PADA SUHU TINGGI

Perencanaan struktur yang hanya berada pada suhu atmosfir jarang meninjau

kelakuan pada suhu tinggi. Pengetahuan tentang kelakuan ini diperlukan dalam

menentukan prosedur pengelasan dan pengaruh kebakaran.

Bila suhu melampaui 93°C, kurva tegangan-regangan mulai menjadi tak linear

dan secara bertahap titik leleh yang jelas menghilang. Modulus elastisitas, kekuatan

leleh, dan kekuatan tarik akan menurun bila suhu naik. Pada suhu antara 430 dan 540°C

terjadi laju penurunan maksimum. Baja dengan persentase karbon yang tinggi, seperti

Catalan Kuliah "Teknologi Baja" 19

Page 6: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 6/9

 

A36 dan A440 menunjukkan "pelapukan regangan" (strain aging) pada suhu 150 sampai

370°C. Pelapukan regangan mengakibatkan turunnya daktilitas.

Penurunan modulus elastisitas tidak terlalu besar pada suhu sarnpai 540°C,

setelah itu modulus elastisitas akan menurun dengan cepat. Yang lebih penting, bila suhu

mencapai 260 sampai 320°C deformasi pada baja akan membesar sebanding dengan

lamanya waktu pembebanan; fenomena ini dikenal sebagai "rangkak" (creep). Rangkak

sering dijumpai pada struktur beton dan pengaruhnya pada baja (yang tidak terjadi pada

suhu kamar) meningkat bila suhu naik.

Pengaruh suhu tinggi yang lain adalab :

a). Memperbaiki daya tahan kejut takik sampai kira-kira 65-95 D c .

b). Menaikkan kegetasan akibat perubahan metalurgis, seperti pengendapan senyawakarbon yang mulai terjadi pada suhu 510°C.

c). Menaikkan sifat tahan karat baja struktural bila suhu mendekati 540°C.

Baja umwnnya dipakai pada keadaan suhu di bawah 1000 O p , dan beberapa baja yang

diberi perlakuan panas harus dijaga agar suhunya di bawah 430°C.

2.5. PATAH GETAS

Patah getas didefenisikan sebagai ''jenis keruntuhan berbahaya yang terjadi tanpa

deformasi plastis lebih dahulu dan dalam waktu yang sangat singkat". Kelakuan patah

dipengaruhi oleh suhu, laju pembebanan, tingkat tegangan, ukuran cacat, tebal atau

pembatas pelat, geometri sambungan, dan mutu pengerjaan.

Pengaruh Suhu

Suhu merupakan faktor penting dalam beberapa hal : (a) harga di bawah mana

keliatan takik tidak memadai, (b) pada suhu 320 sampai 430°C timbul formasi

mikrostruktur yang getas, dan (c) di atas 540°C pengendapan senyawa karbon dan

elemen paduan terjadi sehingga mikrostrukturnya lebih getas.

Pengaruh Tegangan multiaksial

Kurva tegangan-regangan teknik berlaku bagi tegangan uniaksia; sebelum patah,

pengecilan penampang terjadi. Jika beban lateral biaksial (dua sumbu) diberikan,

"kelakuan plastis tidak terjadi sehingga batang akan patah secara getas dengan tanpa

perpanjangan dan pengecilan luas penampang". Tegangan patah yang berdasarkan luas

penampang lintang semula akan sama harganya seperti tegangan yang berdasarkan

penampang lintang yang diperkecil pada kasus tarikan uniaksial. Tegangan akan jauh di

atas kekuatan tarik maksimum dari kurva tegangan-regangan teknik yang selalu dihitung

berdasarkan luas penampang semula.

Takik mempunyai penga:ruh yang hampir sama seperti pembebanan triaksial .

teoritis, yaitu mengekang aliran plastis (yang akan terjadi) sehingga pada tegangan yanglebih tinggi cenderung runtuh secara getas. Takik dapat terjadi pada struktur yang

Catatan Xuliah "Teknologi Baja" 20

Page 7: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 7/9

 

sebenarnya karena sudut yang tak diisi dalam perencanaan atau las yang tidak sempurna

sehingga timbul retak-retak. Hal ini dapat menyebabkan kegetasan. Namun, takik dan las

yang retak dapat dikurangi dengan perencanaan dan prosedur pengelasan yang baik.

Tegangan Multiaksial Akibat Pengelasan

Umumnya pengelasan menimbulkan kontinuitas yang menaikkan tegangan

biaksial dan tegangan triaksial serta kondisi regangan, sehingga kelakuannya menjadi

getas. Sebagai illustrasi , tinjaulah balok bertumpuan sederhana pada Gambar 2.5.1. yang

memikul pelat yang tertarik. Akibat lenturan , sayap bawah pada balok mengalami

tarikan, jadi tegangan di titik A adalah tarikan uniaksial (dengan mengabaikan pengaruh

yang kecil dari lebar balok serta pertemuan sayap dan badan). Tarikan pada pelat yang

disambung dengan siku dan baut menyebabkan baut sayap dan siku mengalami tarikan

aksial serta baut pada pelat penggantung mengalami gaya geser, sehingga tidak

menimbulkan pengaruh yang besar pada tegangan di titik A. Dengan kata lain, kondisitegangan pada sambungan dalam Gambar 2.S.1.a mendekati keadaan uniaksial.

Selanjutnya, tinjaulah pelat penggantung yang tertarik dan dilas ke sayap balok

yang tertarik pada Gambar 2.S.1.b. Tegangan di titik A sekarang biaksial karena pelat

digantung langsung pada sayap di titik A. Oleh karena itu, daerah las mengalami

tegangan triaksial, yaitu biaksial akibat beban yang diberikan langsung ditambah dengan

penahan deformasi sepanjang sumbu las akibat gantungan yang menerus (pengaruh angka

Poisson). Perencanaan sambungan las harus meninjau kemungkinan terjadinya kegetasan

akibat tegangan tiga dimensi.

t ~

£ r 1) L 2it

~

~Tarikan A

badan

(a) Sambungan baut (b) Sambungan las

Gamba! 2.5.1. Perbandingan kondisi tegangan pada sambungan baut dan la s

Catatan Kuliab "Teknologi Baja" 21

Page 8: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 8/9

 

Pengaruh Ketebalan

Jika tegangan bidang terjadi pada pelat tipis yang tegangan dalam arah

transversalnya dapat diabaikan, pengaruh tiga dimensi tidak terjadi. Untuk pelat tebal,·

kecenderungan terjadinya kegetasan meningkat karena pengaruh tiga dimensi. Akibat

proses pembuatan, pelat tebal juga cenderung lebih getas daripada pelat tipis; (a) laju

pendinginan yang lebih lambat meningkatkan kekasaran mikrostruktur, dan (b)

kandungan karbon yang lebih tinggi (yang diperlukan agar kekuatan penampang tipis

yang diberi perlakuan panas) juga menghasilkan bahan yang lebih getas.

Pengaruh Beban Dinamis

Pembebanan yang lebih cepat seperti akibat pukulan palu, gempa bumi atauledakan nuIdir merubah sifat tegangaa-regangan. Umumnya, kenaikan laju regangan

akibat beban dinamis menaikkan titik leleh, kekuatan tarik dan daktilitas. Pada suhu kira-

kira 320 D C terjadi penurunan kekuatan yang cukup berarti. Kegetasan juga agak

meningkat dengan laju regangan yang tinggi, tetapi kelihatannya berkaitan dengan faktor

lain seperti takik tempat konsentrasi tegangan dan pengaruh suhu pada keliatan. Faktor

yang lebih penting dari pembebanan dinamis bukanlah laju pertambahan regangan yang

cepat, tetapi gabungannya dengan laju penurunan regangan yang cepat.

2.6. SOBEKAN LAMELA

Sobekan lamella (lamella tearing) merupakan salah satu bentuk patah getas.

dalam kasus ini, bahan dasar pada sambungan las yang sangat dikekang (restrained)

pecah (sobek) akibat regangan "sepanjang ketebalan" yang timbul karena penyusutan

logam las. Bila las dilakukan pada sambungan yang sangat dikekang, tegangan setempat

akibat penyusutan logam las dapat beberapa kali lebih besar dari regangan titik leleh.

Karena tegangan akibat beban kerja jauh di bawah tegangan leleh, regangan akibat beban

kerja tidak menimbulkan atau menyebarkan sobekan lamela.

Akibat operasi penggilingan panas dalam pembuatan profil, penampang baja

mempunyai sifat yang berlainan dalam arah sejajar penggilingan, arah transversal, dan

arah "ketebalan". Dalam daerah elastis baik arah penggilingan maupun transversal

menunjukkan kelakuan yang serupa, dengan batas elastis untuk arah transversal berada

sedikit di bawah batas untuk arah penggilingan. Namun, daktilitas (kapasitas regangan)

dalam arah "ketebalan" dapat jauh di bawah daktilitas untuk arah penggilingan.

Umumnya profil I cukup daktil bila dibebani dalam arah sejajar atau transversal

terhadap arah penggilingan. Penampang I akan berubah bentuk setempat hingga

regangannya lebih besar dari regangan leleh (FIBs). Jadi beban dipikul pada keadaan di

mana sebagian penampang mengalami tegangan leleh, dan jika beban diperbesar, bahan

di sekitarnya akan ikut mendukung. Namun, bila regangan dilokalisir misalnya dalam

arah "ketebalan" di sayap penampang yang tebal, maka keadaan terkekang terjadi karena

regangan pada sayap tersebut tidak dapat dibagi ke sayap lainnya melalui badan

Catalan. Kuliah "Teknologi Baja" 22

Page 9: Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya

5/14/2018 Bab2 Baja Dan Sifat Sifatnya - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bab2-baja-dan-sifat-sifatnya-55a931cde782b 9/9

 

penampang. Regangan "ketebalan" setempat yangbesardapat melampaui regangan titik

leleh, sehingga terjadi dekohesi dan menimbulkan sobekan lamela.

2.7.BAJA LAPUK DAN TAHAN KARAT

Sejak pemakaian baja pertama, salah satu kelemahan utama ialah dibutuhkannya

pengecatan untuk mencegah kemsakan logam akibat karat (korosi). Baja karbon yang

kekuatannya rendah tidak niahaI tetapi sangat mudah berkarat. Sifat tahan karat dapat

ditingkatkan dengan menambahkan tembaga sebagai unsur paduan, Namun, baja karbon

yang mengandung tembaga terlalu mahal untuk pemakaian umum.

Baja paduan rendah kekuatan tinggi memiliki sifat tahan karat yang beberapa kali

lebih besar dari baja karbon struktural, baik dengan atau tanpa penambahan tembaga.

Permukaan baja paduan rendah kekuatan tinggi tidak sekasar baja karbon, dan karat yang

terbentuk menjadi lapisan pelindung yang mencegah korosi lebih Ianjut. Dengan elemenpaduan tertentu, baja paduan rendah kekuatan tinggi akan memberikan lapisan oksida

pelindung yang tarnpaknya menarik dan dapat dideskripsikan sebagai berikut : " Lapisan

ini adalah karat yang sangat padat - warnanya adalah gabungan dari coklat, merah dan

ungu tua Tekstur dan warnanya tidak dapat ditiru - karakter yang hanya dapat

diperoleh dari alam, seperti pada batu, marmer, dan granit." Bila baja tidak perlu dicat

dan dibiarkan terbuka, baja ini disebut baja lapuk (weathering steel). Seperti yang dapat

diperkirakan, sifat karat suatu baja, termasuk: baja lapuk, tergantung pada susunan kimia,

derajat polusi pada atmosfir, dan frekuensi pembasahan dan pengeringan baja.

Fabrikasi dan pemasangan baja Iapukperlu dilakukan dengan hati-hati, Lekukan,

goresan dan celah yang memperburuk tampak hams dihindari. Pengecatan walaupununtuk identifikasi hams dikurangi sesedikit mungkin, karena semua tanda harus

dihilangkan setelah pemasangan selesai. Kerak dan penghilangan wama akibat

pengelasan juga hams dihilangkan. Biaya tambahan akibat proses fabrikasi dan

pemasangan diimbangi oleh tidak perlunya pengecatan selama masa berdirinya struktur.

Dalam banyak hal, kebutuhan baja tahan api pada gedung memperlambat pemakaian baja

ekspos. Dua contoh penyclesaian yang bermanfaat adalah (1) menaruh batang baja

ekspos semuanya di luar dari bagian gedung yang dapat inudah terbakar, dan (2) mengisi

kolom baja ekspos yang berongga dengan air yang diproses secara kimia sebagai penurun

oanas sehingga suhu baja tetap dingin bila kolom terbakar.

Catatan Kuliab "Teknologi Baja" 23