BAB 1

PENDAHULUAN

Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan 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 mangan (manganese), krom (chromium), vanadium, dan tungsten. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. 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). (wikipedia)

1. Perencanaan StrukturDalam konstruksi sipil perencanaan sebuah struktur merupakan perpaduan adri Ilmu pengetahuan seorang ahli struktur dengan nilai seni dan intuisinya. Perencanaan sebuah struktur ratusan tahun yang lalu tidak memperhatikan hal-hal seperti ini, melainkan pembuatan sebuha struktur secara “mentah” tanpa ada perhitungan-perhitungan akan nilai-nilai safety, dan factor efisiensi, barulah sekitar tahun 1850 perencanaan struktur mulai menjadi lebih ilmiah.

2. BebanSecara Umum pembagian beban dibedakan atas;a. Beban Mati

Yaitu berat dari semua bagian suatu gedung/bangunan yang bersifat tetap dan tidak bergerak (non dinamis).

b. Beban HidupYaitu beban gravitasi yang bekerja pada struktur dalam masa layannya (bersifat dinamis).

c. Beban AnginAdalah beban yang diterima oleh struktur akibat tekanan dari udara yang bergerak.

d. Beban GempaAdalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada struktur akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa.

Berdasarkan SNI 03 – 1729 – 2002,Kombinasi pembebananBerdasarkan beban-beban tersebut di atas maka struktur baja harusmampu memikul semua kombinasi pembebanan di bawah ini:1,4D (6.2-1)1,2D + 1,6 L + 0,5 (La atau H) (6.2-2)1,2D + 1,6 (La atau H) + (γ L L atau 0,8W) (6.2-3)

Ashadi Amir D11108002

1,2D + 1,3 W + γ L L + 0,5 (La atau H) (6.2-4)1,2D ± 1,0E + γ L L (6.2-5)0,9D ± (1,3W atau 1,0E) (6.2-6)Keterangan:D adalah beban mati yang diakibatkan oleh berat konstruksi permanen, termasuk dinding, lantai, atap, plafon, partisi tetap, tangga, dan peralatan layan tetapL adalah beban hidup yang ditimbulkan oleh penggunaan gedung, termasuk kejut, tetapi tidak termasuk beban lingkungan seperti angin, hujan, dan lain-lainLa adalah beban hidup di atap yang ditimbulkan selama perawatan oleh pekerja, peralatan, dan material, atau selama penggunaan biasa oleh orang dan benda bergerakH adalah beban hujan, tidak termasuk yang diakibatkan genangan airW adalah beban anginE adalah beban gempa, yang ditentukan menurut SNI 03–1726– 1989, atau penggantinya dengan, γ L = 0,5 bila L< 5 kPa, dan γ L = 1 bila L≥ 5 kPa.

Kekecualian: Faktor beban untuk L di dalam kombinasi pembebananpada persamaan 6.2-3, 6.2-4, dan 6.2-5 harus sama dengan 1,0 untukgarasi parkir, daerah yang digunakan untuk pertemuan umum, dansemua daerah di mana beban hidup lebih besar daripada 5 kPa.

3. Konsep Dasar LRFDBerbeda dengan konsep awal yang telah ada sebelumnya yakni ASD (Allowable Stress Design) yang berdasarkan pada tegangan kerja, maka untuk metode LRFD ( Load and Resistance Factor Design ) dengan mengandalkan probabilitas, namun tidak diperlukan analisa probabilitas secara penuh, terkecuali untuk situasi-situasi tidak umum yang tidak diatur dalam peraturan.

Berdasarkan analisa Probabilitas maka dalam metode ini kita sring jumpai Nilai Rata-rata, Standar Deviasi, Fungsi kerapatan Probabilitas, Kurva distrubusi Normal dan istilah-istilah probabilitas lainnya.

4. Peluang KegagalanDalam Konteks analisa Keandalan struktur yang dimaksud dengan kegagalan adalah terjadinya salah satu dari sejumlah kondisi batas yang telah ditentukan sebelumnya. Factor beban dan tahanan dipilih sedemikian rupa sehingga peluang kegagalam suatu struktur adalah kecil sekali atau masih dalam batas-batas yang dapat diterima.

Ashadi Amir D11108002

BAB II

MATERIAL BAJA DAN SIFAT-SITAFNYA

1. Material Baja

a. Baja karbon (carbon steel), dibagi menjadi tiga yaitu; Baja karbon rendah (low carbon steel) machine, machinery dan mild steel

- 0,05 % - 0,30% C. Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin. Penggunaannya:

- 0,05 % - 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.- 0,20 % - 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings.

Baja karbon menengah (medium carbon steel)- Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah. - Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong. Penggunaan: - 0,30 % - 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles. - 0,40 % - 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers. - 0,50 % - 0,60 % C : hammers dan sledges.

Baja karbon tinggi (high carbon steel) tool steel- Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % - 1,50 % C

Penggunaan - screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives,

drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters.

b. Baja paduan (alloy steel)Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

1. Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %2. Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %3. High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 %

Baja pada umumnya dibagi atas besi pencanaian dan tulangan, berikut penjelasan dari kedua macam baja :

1. Baja canaian

Baja canaian adalah baja hasil pencanaian dari baja pada umunya yang digolongkan atas baja pelat, baja batang, baja kawat, baja batang, serta baja profiltermasuk pipa baja.

2. Baja Tulangan

Baja ini mempunyai panjang 12.0m dan penampang melintang berbentuk lingkaran atau hampir lingkaran, dan sebaiknya memiliki permukaan yang bergerigi.

Ashadi Amir D11108002

2. SIFAT BAJA

Kelakuan Baja Pada Suhu TinggiPerencanaan struktur yang hanya berada pada suhu atmosfer jarang meninjau kelakuan pada suhu tinggi. Pengetahuan tentang kelakuan ini diperlukan dalam menetukan prosedur pengelasan dan pengaruh kebakaran.

Bila suhu melampaui 930C, kurva tegangan-regangan mulai menjadi tak linear dan secara bertahap titik lelleh yang jelas menghilang. Modulus elastis , kekuatan leleh, dan kekuatan tarik akan turun bila suhu naik.

Pengaruh suhu tinggi yang lain adalah;- Memperbaiki daya tahan kejut takik sampai kira-kira 65-95oC- Menaikkan kegetasan akibat perubahan metalurgis, seperti pengendapan senyawa karbon.- Menaikkan sifat tahan karat baja structural bila suhu mendekati 5400C

Sobekan Lamela

Merupakan salah satu bentuk patah getas, dalam kasus ini bahan dasar padasambungan las yang sangat dikekang pecah akibat regangan “sepanjang ketebalan) yang timbul karena penyusutan logam las. Bla las dilakukan padasambungan 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 menyebabkan sobekan lamella.

Keruntuhan Lelah

Pembebanan yang bersifat siklik dapat menyebabkan keruntuhan, meskipun tegangan leleh baja tak tercapai, keruntuhan ini dinamankan keruntuhan lelah yang dipengaruhi oleh beberapa factor, seperti:

1. Jumlah siklus pembebanan2. Daerah tegangan layan3. Cacat-cacat dalam material seperti retak-retak kecil.

Ashadi Amir D11108002