Kelebihan Dan Kekurangan Menggunakan Struktur Rangka Atap Baja RinganWritten by admin on 18th March 2010, filed under IDEA

Perkembangan Teknologi membawa perubahan yang baik dan benar terhadap kemajuan di bidang konstruksi dan pembangunan infrastruktur. Perkebangan ini sangat membantu alam dan ekosistimnya yang terus menerus diperas habis oleh manusia untuk kepentingan individualis. Berbagai contoh dapat kita temui seperti penggunaan kayu sebagai bahan dasar konstruksi rumah, furniture dan mebel serta accessories yang berkaitan dengan bahan dasar tersebut ternyata membutuhkan kayu-kayu yang bagus dan baik. Kayu yang bagus tersebut ternyata juga berasal dari pohon-pohonan yang juga berfungsi sebagai paru-paru dunia karena dapat mendaur ulang polusi-polusi yang dihasilkan oleh manusia itu sendiri. Maka kita dapat sedikit bersyukur bahwa beberapa teknologi baru dapat membantu mengurangi penggundulan Hutan yang merupakan paru-paru dunia ini. Hal ini terlihat pada perkembangan penggunaan bahan konstruksi atap yang saat ini lebih banyak menggunakan rangka atap dengan bahan dasar baja ringan dan bukan lagi menggunakanbahan dasar kayu. Perkembangan pada bidang ini sebenarnya sudah lama dilakukan oleh para ahli konstruksi, tetapi pada waktu sebelumnya masyarakat belum mengenal atau belum memperdalam pengetahuan akan konstruksi baja ringan yang ternyata mempunyai sifat lebih efisien daripada menggunakan bahan dasar rangka kayu sebagai penopang konstruksi atap rumahmereka.Setiap bahan konstruksi yang digunakan pada rumah anda pasti mempunyai kelebihan dan kekurangannya baik dari kekuatan, estetika bentuk atau hal lainnya. Seperti halnya dalam penggunaan rangka atap baja pada rumah anda. Konstruksi baja ringan ini sudah mengalami uji coba dan penelitian yang dilakukan oleh para ahli bertahun-tahun dan telah lolos uji kekuatan serta lolos pengujian hal-hal lainnya yang berhubungan dengan keselamatan manusia. Jika kita perbandingkan dengan struktur atap konvensional yaitu rangka atap dengan bahan dasar kayu, maka penggunaan rangka atap bajaringan akan mempunyai perbandingan yang berbeda dari segi carapandang setiap penggunanya, mungkin bisa dikatakan tergantung

akan lokasi dan biaya produksi untuk mendatangkan material tersebut. Kelemahan atap baja ringan dibandingkan dengan konstruksi atap kayu seperti dalam hal terhadap suhu yang cenderung menyerap panas lebih banyak dibandingkan dengan kayudan hal itu juga bergantung terhadap lokasi rumah, yaitu pada daerah iklim tropis atau bukan tropis.

Home Pendidikan Kursus Fungsi Baja

Fungsi Baja Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbonsebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisarantara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalambaja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasibergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. 

Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah mangan(manganese), krom (chromium), vanadium, dan tungsten. Denganmemvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagaijenis kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbonpada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatantariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadigetas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility) . 

Sehingga, pada dasarnya, fungsi baja memiliki keserupaan denganfungsi bahan atau material besi (fe). Dalam kehidupan sehari-hari,besi digunakan untuk macam-macam fungsi, misalnya untuk membuatberbagai macam barang yang membutuhkan daya tahan tinggi dan lama(kendaraan, mesin, perkakas rumah tangga, dsb). Dalam duniakonstruksi, baja biasa dipakai sebaga bahan konstruksi jalan, relkereta api, dan banyak infrastruktur bangunan. Ketahanan(daktilitas) baja yang lebih tinggi dari besi karena dicampur karbondan bahan-bahan lainnya mengakibatkan baja mampu memenuhi fungsinyasebagai komponen struktur bangunan.

MENGENAL PROFIL BAJA dan KEGUNAAN Beberapa standar konstruksi Indonesia menggunakan Baja Profil. Kebutuhan konstruksi secara permanen, kokoh, dan stabil secara kualitas menjadi prioritas utama terselenggaranya pembangunan yang mapan, dan menjadi dasar misi utama proyek-proyek pembangunan konstruksi milik pemerintah. Berikut adalah jenis bahan baja utama yang biasa dipakai di Indonesia sesuai kebutuhan konstruksi.

1. Wide Flange (WF)

WF biasa digunakan untuk : balok, kolom, tiang pancang, top & bottomchord member pada truss, composite beam atau column, kantilever kanopi, dll.

Istilah lain: IWF, WF, H-Beam, UB, UC, balok H, balok I, balok W.

2. UNP

Penggunaan UNP hampir sama dengan WF, kecuali untuk kolom jarang digunakan karena relatif lebih mudah mengalami tekuk.

Istilah lain: Kanal U, U-channel, Profil U

3.  Equal Angle (Hot Rolled)

Biasa digunakan untuk : member pada truss, bracing, balok, dan struktur ringan lainnya.

Istilah lain : profil siku, profil L, L-shape.

4. Unequal Angle (Hot Rolled)

Penggunaan dan istilah lain hampir sama dengan Equal Angle.

5. Lipped Channel

Biasa digunakan untuk : purlin (balok dudukan penutup atap), girts (elemen yang memegang penutup dinding misalnya metal sheet, dll), member pada truss, rangka komponen arsitektural.

Istilah lain : balok purlin, kanal C, C-channel, profil C

6. Equal Angle (Cold Formed)

Biasa digunakan untuk : bracing struktur ringan (kecil), rangka komponen arsitektural, support komponen-komponen ME.

Istilah lain : hampir sama dengan EA hot rolled.

7. Unequal Angle (Cold Formed)

Pengunaan dan istilah lain hampir sama dengan Equal Angle.

8.  RHS (Rectangular Hollow Section) – cold formed

Pengunaan : komponen rangka arsitektural (ceiling, partisi gipsum, dll), rangka dan support ornamen-ornamen non struktural.

Istilah lain : besi hollow (istilah pasar), profil persegi, profil []

9. SHS (Square Hollow Section) – cold formed

Pengunaan dan istilah lain hampir sama dengan RHS.

10. Steel Pipe

Penggunaan : bracing (horizontal dan vertikal), secondary beam (biasanya pada rangka atap), kolom arsitektural, support komponen arsitektural (biasanya eksposed, karena bentuknya yang silinder mempunyai nilai artistik)

Istilah lain : steel tube, pipa

11. T-Beam (Hot Rolled)

Pengunaan : balok lantai, balok kantilever (kanopi)Istilah lain : balok T

Catatan : 

"penggunaan diatas umumnya pada struktur jenis gedung dan industrial building. Untuk jenis struktur lain seperti jembatan, bangunan off-shore, tower, dll kadang membutuhkan profil baja yang khusus dan agak berbeda baik dari bentuk dan ukuran penampang, material, maupun spesifikasi teknis lainnya.."

 Banyak kita jumpai berbagai bangunan danjembatan yang menggunakan baja sebagaistruktur utamanya. Contohnya, jembatankereta api dan jembatan jalan raya yangmelintasi sungai yang cukup lebar. Kemudianada bangunan pabrik maupun gudang yangbesar. Jembatan terpanjang di Indonesia saatini, yakni Jembatan Suramadu, jugamenggunakan kabel baja sebagai strukturnya.Sebenarnya, apa sih struktur baja itu?Apakah dia memiliki keunggulan dibandingbeton?

Ada 3 jenis struktur baja yang seringditerapkan sebagai struktur bangunan:

Tipe Rangka atau frame structure

Dengan menyusun batang baja dengan bentuk struktur tertentu, batang baja mampumemperkuat satu sama lain. Hal ini banyak diterapkan pada struktur atap, bangunanpabrik, pergudangan, jembatan serta tower BTS (Base Transceiver Station) operator seluler.Yang populer di dunia, adalah Menara Eiffel, yang sebagian besar menggunakan batang-batang baja yang disusun secara struktural hingga bisa berdiri megah hingga kini.

Tipe cangkang atau shell-type structure

Struktur baja tipe cangkang diterapkan pada bangunan stadion, gelora, maupun bangunanlain yang membutuhkan kubah / dome diatasnya. Salah satu contoh adalah struktur atappada Sapporo Dome, salah satu stadion yang dipakai dalam Piala Dunia 2002.

Tipe suspensi atau suspension-type structure

Suspensi bisa juga disebut tarikan. Baja pada sistem struktur ini menahan beban dengankekuatan tarikannya. Contohnya, biasa dimanfaatkan sebagai kabel baja pada jembatan.

Baja memiliki kekuatan tarik yang tinggi, jauh lebih tinggi dibanding beton. Bila diberigaya tarikan terus menerus hingga melewati batas elastisitasnya, baja akan mengalamiregangan yang cukup besar sebelum benar-benar runtuh.

Artinya, gedung berstruktur baja, saat mengalami stress yang hebat -semisal gempa bumi-tidak akan langsung rubuh. Biasanya akan meregang dulu (miring), baru kemudian bila gayasudah melebihi batas kritis, baru bangunan tersebut akan patah / runtuh. Sama halnyapada struktur jembatan. Hal ini memberi kesempatan bagi penghuni gedung untukmenyelamatkan diri.

Beda dengan beton biasa yang akan langsung runtuh bila gaya melebihi batas kritisnya.

Baja sering digunakan sebagai struktur utama bangunan karena memiliki beberapakeunggulan:

1.   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 beratdibandingkan baja.

2.   Homogenitas tinggi. Baja bersifat homogen, sehingga kekuatannya merata. Beda denganbeton yang merupakan campuran dari beberapa material penyusun, tidak mudah mengaturagar kerikil dan pasir bisa merata ke semua bagian beton.

3.   Keawetan tinggi. Baja akan tahan lama bila perawatan yang dilakukan terhadapnyasangat baik. Misalnya, rutin mengecat permukaan baja agar terhindar dari korosi.

4.   Bersifat elastis. Baja berperilaku elastis sampai tingkat tegangan yang cukuptinggi. Baja akan kembali ke bentuk semula asalkan gaya yang terjadi tidak melebihibatas elastisitas baja.

5.   Daktilitas baja cukup tinggi. Selain mampu menahan tegangan tarik yang cukuptinggi, baja juga akan mengalami regangan tarik yang cukup besar sebelum runtuh.Seperti yang saya jelaskan diatas.

6.   Kemudahan pemasangan dan pengerjaan. Penampang baja bisa dibentuk sesuai yangdibutuhkan. Penyambungan antar elemen pada struktur baja juga mudah, hanya tinggalmemasangkan baut atau bisa menggunakan las, sehingga akan mempercepat kegiatanproyek.

Meski demikian, baja juga memiliki kelemahan sebagai struktur:

1.   Pemeliharaan rutin. Baja membutuhkan pemeliharaan khusus agar mutunya tidakberkurang. Konstruksi baja yang berhubungan langsung dengan udara atau air harusdicat secara periodik.

2.   Baja akan mengalami penurunan mutu secara drastis bahkan kerusakan langsung karenatemperatur tinggi. Misalnya saat terjadi kebakaran.

3.   Baja memiliki kelemahan tekuk pada penampang langsing.

Sekarang ini, banyak juga yang memanfaatkan baja ringan sebagai sistem rangka atap.Selain murah, ringan, dan pengerjaannya mudah, baja juga lebih awet.

Baja sudah banyak menggantikan peran kayu dalam konstruksi. Jaman kayu sebagai atapmungkin sudah hampir punah. Mengingat hutan-hutan di seluruh Indonesia sudah dibabathabis oleh para penebang kayu. Bisa-bisa hutan kita akan gundul semua bila kita terusmenggunakan kayu sebagai bahan bangunan…

Baja secara umum dapat dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :

Baja karbon (Carbon steel) Baja paduan (Alloy steel)

1. Baja Karbon (carbon steel)

Baja karbon dapat terdiri atas :

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 ) o Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.o 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

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:

Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 % Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 % 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 makabaja 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

Jenis Lainnya :

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)

Cara Menghitung Luas rangka atap baja ringan adalah menggunakan luas permukaan miring, dimana luas rangka atap bajaringan telah meliputi oversteck dan kemiringan atap. dengan cara penghitungannya sbb:

Misal:

Panjang : 10 m1 Lebar     : 10 m1 oversteck : 0.60 m kemiringan atap: 30 derajat (cosinus 30 = 0.8660) bentuk atap limas (jatuh air ke empat sisi) dengan

oversteck keliling ( depan, belakang, kanan,kiri )

Menentukan luas datar:

Luas Datar = (Panjang + oversteck) x (lebar + oversteck)

= (10+0.6+0.6) x (10+0.6+0.6)

= 11.2 x 11.2

= 125.44 M2

Menentukan Luas miringnya:

Luas Miring = Luas datar / cosinus kemiringan atap

= 125.44 / 0.8660

= 144.85 M2

Maka Luas Rangka atap Bajaringannya adalah = 144.85 M2

Teknologi   Baja TEKNOLOGI BAJABaja adalah satu bahan bangunan yang unsur utamanya terdiri dari besi.Ditemukan ketika dilakukan penempaan dan pemanasan yang menyebabkan tercampurnya besi dengan karbon pada proses pembakaran.Sering digunakan untuk bangunan monumental dan berukuran besar.Bentuk Baja :1. Baja Pelata) Baja berupa pelat, baik pelat lembaran maupun pelat strip dengan tebal antara 3 mm s.d 60 mm.b) Baja pelat lembaran lebar antara 150 mm s.d 4300 mm dengan panjang 3 s.d 6 meter.c) Baja pelat setrip biasanya dengan lebar <600 mm dengan panjang 3 s.d 6 meter.d) Ada yang polos dan ada yang bermotif. Namun untuk konstruksi biasanya digunakan pelat polos. Sedangkan yang bermotif digunakan untuk lantai bis. Cabin kapal, dll.2. Baja ProfilBaja berupa batangan (lonjoran) dengan penampang berprofil dengan bentuktertentu dengan panjang pada umumnya 6 meter (namun bisa juga dipesan di pabrik dengan panjang sampai 15 meter)3. Baja BetonBaja yang digunakan untuk penulangan atau pembesian beton (untuk konstruksi beton). Pada umumnya berbentuk batangan ataulonjoran dengan berbagai macam ukuran (dari pabrik 12 meter)4. Baja SikuBaja profil berbentuk siku sama kaki yang digunakan untuk penggunaan umum dengan ukuran lebar kaki mulai 20 mm sampai 200 mm.Kelebihan Baja Siku :- Praktis,- Mudah dalam pengerjaan,- Dapat dibongkar pasang, dll.

Penggunaan Baja Siku :- Atap,- Rak Lemari,- Sandaran buku,dllUntuk macam – macam baja lainnya akan diteruskan dipostingan saya selanjutnya.hehehe……

Sejarah Struktur BajaPosted on 25/06/2008 | Tinggalkan Komentar

I. Sejarah Struktur Baja

Penggunaan logam sebagai bahan struktural diawali dengan besi tuang

untuk bentang lengkungan (arch) sepanjang 100 ft (30 m) yang dibangun

di Inggris pada tahun 1777 – 1779. Dalam kurun waktu 1780 – 1820,.

Dibangun lagi sejumlah jembatan dari besi tuang, kebanyakan

berbentuk lengkungan dengan balok – balok utama dari potongan –

potongan besi tuang indivudual yang membentuk batang – batang atau

kerangka (truss) konstruksi. Besi tuang juga digunakan sebagai rantai

penghubung pada jembatan – jembatan suspensi sampai sekitar tahun

1840.

Setelah tahun 1840, besi tempa mulai mengganti besi tuang dengan

contoh pertamanya yang penting adalah Brittania Bridge diatas selat

Menai di Wales yang dibangun pada 1846 – 1850. Jembatan ini

menggunakan gelagar –gelagar tubular yang membentang sepanjang 230 –

460 – 460 – 230 ft (70 – 140 – 140 – 70 m) dari pelat dan profil

siku besi tempa.

Proses canai (rolling) dari berbagai profil mulai berkembang pada saat

besi tuang dan besi tempa telah semakin banyak digunakan. Batang –

batang mulai dicanai pada skala industrial sekitar tahun 1780.

Perencanaan rel dimulai sekitar 1820 dan diperluas sampai pada

bentuk – I menjelang tahun 1870-an.

Perkembangan proses Bessemer (1855) dan pengenalan alur dasar pada

konverter Bessemer (1870) serta tungku siemens-martin semakin

memperluas penggunaan produk – produk besi sebagai bahan bangunan.

Sejak tahun 1890, baja telah mengganti kedudukan besi tempa sebagai

bahan bangunan logam yang terutama. Dewasa ini (1990-an), baja telah

memiliki tegangan leleh dari24 000 sampai dengan 100 000 pounds per

square inch, psi (165 sampai 690 MPa), dan telah tersedia untuk

berbagai keperluan struktural.

Berikut ini adalah awal mula ditemukannya Baja.

Besi ditemukan digunakan pertama kali pada sekitar 1500 SM

Tahun 1100 SM, Bangsa hittites yang merahasiakan pembuatan

tersebut selama 400 tahun dikuasai oleh bangsa asia barat,

pada tahun tersebbut proses peleburan besi mulai diketahui

secara luas.

Tahun 1000 SM, bangsa yunani, mesir, jews, roma, carhaginians

dan asiria juga mempelajari peleburan dan menggunakan besi

dalam kehidupannya.

Tahun 800 SM, India berhasil membuat besi setelah di invansi

oleh bangsa arya.

Tahun 700 – 600 SM, Cina belajar membuat besi.

Tahun 400 – 500 SM, baja sudah ditemukan penggunaannya di

eropa.

Tahun 250 SM bangsa India menemukan cara membuat baja

Tahun 1000 M, baja dengan campuran unsur lain ditemukan

pertama kali pada 1000 M pada

kekaisaran fatim yang disebut dengan baja damascus.

1300 M, rahasia pembuatan baja damaskus hilang.

1700 M, baja kembali diteliti penggunaan dan pembuatannya di

eropa.

II. Material baja

2.1 Jenis – jenis Baja

Dengan baja dimaksudkan suatu bahan dengan keserbasamaan

yang besar, yang terutama terdiri atas ferrum (Fe) dalam

bentuk hablur dan 0,04 @ 1,6% zat arang (C); zat arang itu

didapat dengan jalan membersihkan bahan pada temperatur

yang sangat tinggi, dengan menggunakan proses – proses

yang akan disebut sebagian besar dari besi kasar, yang

dihasilkan oleh dapur – dapur tinggi.

Semua jenis – jenis baja sedikit banyak dapat ditempa dan

dapat disepuh, sedangkan untuk baja lunak pada tegangan

yang jauh dibawah kekuatan tarik atau batas patah TB, yaitu apa

yang dinamakan batas lumer atau tegangan lumer Tv, terjadi suatu

keadaan yang aneh, dimana perubahan bentuk berjalan terus

beberapa waktu, dengan tidak memperbesar beban yang ada.

Sifat – sifat baja bergantung sekali kepada kadar zat

arang, semakin bertambah kadar ini, semakin naik tegangan

patah dan regangan menurut prosen, yang terjadi pada

sebuah batang percobaan yang dibebani dengan tarikan,

yaitu regangan patah menjadi lebih kecil.

Persentase yang sangat kecil dari unsur – unsur lainnya,

dapat mempengaruhi sifat – sifat baja dengan kuat sekali,

secar baik atau jelek. Guna membedakannya, jenis – jenis

baja diberi nomor yang sesuai dengan tegangan patah yang

dijamin dan yang terendah pada percobaan tarik yang

normal, tetapi untuk setiap jenis baja juga ditentukan

suatu TBmaks.

1.2 Klasifikasi Baja

1. Baja Karbon

Baja Karbon dibagi menjadi empat kategori berdasarkan

persentase karbonnya : Karbon rendah (kurang dari 0,15%);

Karbon lunak (0,15 – 0,29%); Karbon sedang (0.3 – 0.59%); dan

karbon tingi (0,6 – 1,7%). Baja Karbon struktural termasuk

dalam kategori karbon lunak. Baja Karbon struktur menunjukan

titik leleh dfinit, peningkatan perentase karbon akan

menigkatkan kekerasannya namun mengurangi kekenyalannya,

sehingga lebih sulit dilas.

2. Baja Perpaduan Rendah Berkekuatan Tinggi

Kategori ini meliputi baja – baja yang memiliki tegangan lelehdari 40 – 70 ksi (275 – 480 MPa), yang menunjukan titik lelehyang jelas, sama dengan yang terjadi pada baja karbon.Penambahan sejumlah elemen paduan terhadap baja seperti krom,kolubium, tembaga, mangan, molibden, nikel, fosfor, vanadiumatau zirkonium, akan memperbaiki sifat – sifat mekanisnya.Bila Karbon mendapatkan kekuatan dengan penambahan kandungankarbonnya, elemen – elemen paduan menciptakan tambahan

kekuatan lebih dengan mikrostruktur yang halus ketimbangmikrostruktur yang kasar yang diperoleh selama prosespendinginan baja. Baja paduan rendah berkkuatan tinggidigunakan dalam kondisi seperti tempaan atau kondisi normalyakni kondisi dimana tidak digunakan perlakuan panas.

3. Baja Paduan

Baja paduan rendah dapat didinginkan dan disepuh supaya

dapat mencapai kekuatan leleh sebesar 80 – 110 ksi (550 – 760

MPa). Kekuatan leleh biasanya didefinisikan sebagai tegangan

pada regangan offset 0,2%, karena baja ini tidak menunjukan

titik leleh yang jelas. Dengan prosedur yang tepat baja ini

dapat dilas, dan biasanya tidak membutuhkan tambahan

perlakuan panas setelah pengelasan dilakukan. Untuk beberapa

keperluan khusus, kadangkala dibutuhkan pengendoran tegangan.

Beberapa baja karbon, seperti baja tekanan fluida tertentu,

dapat didinginkan dan disepuh supaya dapat memberikan

kekuatan leleh sekitar 80 ksi (550 MPa), namun kebanyakan

baja dengan kekuatan sedemikian merupakan baja paduan rendah.

Baja paduan rendah ini pada umumnya memiliki karbon sekitar

0,2% supaya dapat membatasi kekerasan mikrostruktur btiran

kasar (martensit) yang mungkin terbentuk selama perlakuan

panas atau pengelasan, sehingga dapat mengurangi bahaya

retakan.

Perlakuan panas terdiri dari pendinginan (pendinginan

secara cepat dengan air atau minyak paling tidk 16500F (9000C)

sampai sekitar 300 – 4000F); kemudian penyepuhan dengan

pemanasan kembali sampai paling tidak sekitar 11500F (6200C)

dan kemudian dibiarkan mendingin. Penyepuhan, meskipun

mengurangi sedikit kekuatan dan kekerasan dari bahan yang

telah didinginkan, namun dapat meningkatkan kekenyalan dan

keuletan. Pengurangan dalam kekuatan dan kekerasan dengan

peningkatan temperatur sedikit dilawan oleh munculnya

pengerasan sekunder yang terjadi akibat penyerapan kolubium,

titanium atau vanadium karbida. Penyerapan ini dimulai pada

temperatur sekitar 9500F (5100C) dan menjadi makin cepat

sampai sekitar 12500F (6800C). Penyepuhan pada atau sekitar

12500F untuk mendapatkan penyerapan maksimum dari karbida

mungkin akan mengakibatkan masuknya elemen tersebut ke dalam

zona transformasi dan hasilnya mikrostruktur menjadi lebih

lemah yang mungkin dapat diperoleh tanpa pendinginan dan

penyepuhan.

Secara ringkas, pendinginan menghasilkan martensit, suatu

mikrostruktur getas yang sangat keras dan kuat ; pemanasan

kembali akan sedikit mengurangi kekuatan dan kekerasan, namun

akan meningkatkan keuletan dan kekenyalan.

III. Sifat Baja

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

IV Struktur Baja

Struktur dapat dibagi menjadi tiga kategori umum :

a) Struktur rangka (framed structure), dimana elemen –

elemennya kemungkinan terdiri dari batang – batang

tarik, balok, dan batang – batang yang mendapatkan

beban lentur kombinasi dan beban aksial,

b) Struktur tipe cangkang (shell type structure), dimana

tegangan aksial lebih dominan,

c) Struktur tipe suspensi (suspension type structure), dimana

tarikan aksial lebih mendominasi sistem pendukung

utamanya.

a) Struktur Rangka

Kebanyakan konstruksi bangnan tipikal termasuk dalam

kategori ini. Bangunan berlantai banyak biasanya terdiri

dari balok dan kolom, baik yang terhubungkan secara rigid

atau hanya terhubung sederhana dengan penopang diagonal

untuk menjaga stabilitas. Meskipun suatu bangunan

berlantai banyak bersifat tiga dimensional, namun

biasanya bangunan tersebut didesain sedemikian rupa

sehingga lebih kaku pada salah satu arah ketimbang arah

lainnya. Dengan demikian, bangunan tersebut dapat

diperlakukan sebagai serangkaian rangka (frame) bidang.

Meskipun demikian, bila perangkaan sedemikian rupa

sehingga perilaku batang – batangnya pada salah satu

bidang cukup mempengaruhi perilaku pada bidang lainnya,

rangka tersebut harus diperlakukan sebagai rangka ruang

tiga dimensi.

Bangunan – bangunan industrial dan bangunan – bangunan

sau lantai tertentu, seperti gereja, sekolah, dan

gelanggang, pada umumnya menggunakan struktur rangka baik

secara keseluruhan maupun hanya sebagian saja. Khususnya

sistem atap yang mungkin terdiri dari serangkaian

kerangka datar, kerangka ruang, sebuah kubah atau mungkin

pula bagian dari suatu rangka datar atau rangka kaku satu

lantai dengan pelana. Jembatan pun kebanyakan merupakan

struktur rangka, seperti balok dan gelagar pelat atau

kerangka yang biasanya menerus.

b) Struktur Tipe Cangkang

Dalam tipe struktur ini, selain melayani fungi bangunan, kubahjuga bertindak sebagai penahan beban. Salah satu tipe yang umum dimana tegangan utamanya berupa tarikan adalah bejana yang digunakan untuk menyimpan cairan (baik untuk temperatur tinggi maupun rendah), diantaranya yang paling terkenal adalahtanki air. Bejana penyimpanan, tanki dan badan kapal merupakancontoh – contoh lainnya. Pada banyak struktur dengan tipe cangkang, dapat digunakan pula suatu struktur rangka yang dikombinasikan dengan cangkang.

Pada dinding – dinding dan atap datar, sementara

berfungsi bersama dengan sebuah kerangka kerja, elemen –

elemen “kulit”nya dapat bersifat tekan. Conto pada badan

pesawat terbang. Struktur tipe cangkang biasanya didesain

oleh seorang spesialis.

c) Struktur Tipe Suspensi

Pada struktur dengan tipe suspensi, kabel tarikmerupakan elemen – elemen utama. Biasanya    subsistem dari struktur initerdiri dari struktur kerangka, seperti misalnya rangka pengaku pada jembatan gantung. Karena elemen tarik ini terbukti paling efisien dalam menahan beban, struktur dengan konsep ini semakin banyak dipergunakan.

Telah dibangun pula banyak struktur khusus dengan

berbagai kombinasi dari tipe rangka, cangkang, dan

suspensi. Meskipun demikian, seorang desainer spesialis

dalam tipe struktur cangkang ini pun pada dasarnya harus

juga memahami desain dan perilaku struktur rangka.

V. Desain

a. Desain Struktur

Desain struktur dapat didefinisikan sebagai suatu

paduan dari sains dan seni, yang mengkombinasikan perasaan

intuitif seorang insinyur yang berpengalaman mengenai

perilaku struktur dengan pengetahuan yang mendalam mengenai

prinsip – prinsip statika, dinamika, mekanika bahan dan

analisis struktur, untuk menciptakan suatu struktur yang

aman dan ekonomis sehingga dapat berfungsi seperti yang

diharapkan.

b. Prinsip – prinsip Desain

Desain merupakan suatu proses untuk mendapatkan

penyelesaian yang optimum. Dalam desain apapun, harus

ditentukan sejumlah kriteria untuk menilai apakah yang

optimum tersebut telah tercapai atau belum. Untuk sebuah

struktur, kriteria – kriteria tersebut dpat berupa :

1. Biaya minimum,

2. Berat yang minimum,

3. Waktu konstruksi yang minimum,

4. Jumlah tenaga kerja minimum,

5. Biaya pembuatan produk – produk pemilik yang minimum,

6. Efisiensi pengoperasian yang maksimum bagi pemilik.

Biasanya dilibatkan beberapa kriteria yang masing –

masing perlu diberi bobot nilai. Dengan memperhatikan

kriteria yang mungkin seperti diatas, tampaklah bahwa

penentuan kriteria – kriteria yang terukur dengan jelas pun

(seperti berat dan biaya) untuk mencapai suatu optimum kerap

kali terbukti tidak mudah, bahkan mustahil dilakukan. Dalam

kebanyakan situasi praktis, penilaian hanya dapat dilakukan

secara kualitatif.

Apabila suatu kriteria tertentu dapat diwujudkan

secara matematis, untuk memperoleh titik maksimum dan

minimum dari fungsi objektif yang bersangkutan, dapat

digunakan teknik – teknik optimasi. namun hendaknya kita

tidak melupakan kriteria subyektif lainnya, walaupun

pengintegrasian dai prinsip – prinsip perilaku dengan desain

elemen – elemen baja struktur hanya berdasarkan kriteria –

kriteria objektif yang sderhana saja, misalnya berat dan

biaya.

c. Prosedur Desain

Prosedur desain dapat dianggap terdiri dari dua

bagian, desain fungsional dan deain kerangka kerja

struktural. Desain fungsional menjamin tercapainya hasil –

hasil yang dikehendaki seperti :

a. Area kerja yang lapang dan mencukupi,

b. Ventilasi atau pengkondisian udara yang tepat,

c. Fasilitas – fasilitas transfortasi yang memadai, seperti

lift, tangga, dan derek atau alat –alat untuk menangani

bahan – bahan,

d. Pencahayaan yang cukup,

e. Estetika.

Desain kerangka kerja struktural berarti pemilihan

susunan serta ukuran elemen – elemen struktur yang tepat,

sehingga beban – beban layanan bekerja dengan aman.

Secara gari besar, prosedur desain secara iteratif

dapat digambarkan sebagai berikut :

1) Perencanaan. Penentuan fungsi – fungsi yang akan dilayani

oleh struktur yang bersangkutan. Tentukan kriteria –

kriteria untuk mengukur apakah desain yang dihasilkan

telah mencapai optimum.

2) Konfigurasi struktur pendahuluan. Susunan dari elemen –

elemen yang akan melayani fungsi – fungsi pada langkah 1

3) Penentuan beban – beban yang harus dipikul.

4) Pemilihan batang pendahuluan. Pemilihan ukuran batang

yang memenuhi kriteria objektif, seperti berat atau biaya

minimum dilakukan berdasarkan keputusan dari langkah 1,2

dan 3.

5) Analisis. Analisis struktur dengan membuat model beban –

beban dan kerangka kerja struktural untuk mendapatkan

gaya – gaya internal dan defleksi yang dikehendaki.

6) Evaluasi. Apakah semua persyaratan kekuatan dan kemampuan

kerja telah terpenuhi dan apakah hasilnya sudah optimum?

Bandingkan dengan kriteria – kriteria yang telah

ditentukan sebelumnya.

7) Redesain. Sebagai hasil dari evaluasi, diperlukan

pengulangan bagian mana saja dai urutan 1 sampai dengan

6. Langkah – langkah tersebut merupakan suatu proses

iteratif. Namun dengan mengingat bahwa konfigurasi

struktur dan pembebanan luar telah ditentukan sebelumnya.

Artikel : Baja galvanisasi (baja lapis seng) rentan terkorosi di lingkungan klorida

Kutipan makalah ilmiah : Karakterisasi perbandingan material baja karbon rendahdan baja lapis seng di lingkungan klorida 5% dengan uji kabut garam, (penulis :Gadang Priyotomo, ST)

Di alam bebas, logam-logam ditemukan dalam bentuk senyawa-senyawaberupa bijih. Bijih tersebut dapat berupa oksida, sulfida, karbonatatau sennyawa lainnya yang lebih kompleks. Menurut hukumtermodinamika logam akan stabil dalam keadaan energi bebas yanglebih rendah (G). Namun karena logam sangat dibutuhkan oleh manusiamaka dibentuk logam jadi dari bijih logam melalui berbagai prosessehingga ada unsur komersial atau unsur kegunaan bagi manusiaterjadi. Namun menurut hukum termodinamika mengungkapkankecenderungan logam jadi yang mempunyai tingkat energi bebas lebihtinggi berubah secara spontan ke energi yang lebih rendah dilingkungan sebagai oksida atau senyawa lainnya. Kondisi tersebutmenciptakan suatu kegagalan material akibat degradasi secaraelektrokimia di lingkungan yang dinamakan proses korosi.

Di lingkungan yang agresif terhadap kerusakaan logam sebagai contohlingkungan pantai laut atau kondisi kadar klorida yang melebihi 3 %merupakan ancaman pada logam-logam komersial yang sering digunakandi bidang industri, transportasi dan sebagainya. Logam-logamkomersial tersebut merupakan jenis ferrous seperti baja kadar karbondan baja lapis seng, yang sering digunakan di berbagai bidangindustri. Baja kadar karbon rendah digunakan sebagai bahan bakubidang otomotif dan industri manufaktur sedangkan baja lapis sengdigunakan di lingkungan luar untuk melindungi secara dini terjadinyaproses korosi.

Lapis lindung seng yang terdapat di permukaan logam dasar setelahdiekspos 24 jam mengalami kerusakaan dan kehilangan lapisan disetiap sisi pelat. Semakin diekspos 48 hingga 72 jam, lapisan seng

semakin rusak dan hilang. Pada ekspos 96 jam, lapisan tersebuthilang sama sekali, kemudian saat ekspos 196 jam kerusakaan terjadipada logam dasar (host metal) ditandai dengan produk korosi yangberwarna merah bata diindikasikan sebagai fero oksida (Fe2O3)

Pada Gambar 3 terlihat bagian sisi pelat baja lapis seng mengalamiproses korosi akibat sisi yang tidak dilindungi sehingga logampelindung (seng) bersifat anodik dan baja bersifat katodik. Adanyalingkungan garam berkadar tinggi 5% maka lingkungan tersebutmerupakan elektrolit. Adanya elektrolit dapat menyebabkan terjadinyasel karat. Karena potensial reduksi baku (Eo) seng sekitar -0,76volt lebih rendah dibandingkan besi -0,44 volt, sehingga lebih cepatteroksidasi menjadi ion-ion Zn dan logam Fe terlindungi. Prosestersebut dinamakan proses galvanisasi atau couple.Namun lingkungangaram ekstrim 5%wt maka proses oksidasi pada lapisan seng begitucepat. Pada Gambar 2 juga terlihat lapisan seng terus berkurangseiring dengan waktu ekspos. Adanya ion klorida memperparahkerusakan lapisan tersebut.

Kesimpulan :

Baja lapis seng (baja galvanisasi) sangat rentan terhadap lingkungan korosif khususnyasenyawa klorida. Ion klorida (Cl-) bertanggung jawab atas korosi. Lapisan seng tidakselamanya mulus atau bagus,adanya keretakan secara mikro dapat memberikan “efek selkorosi” antara seng dan baja. Proses handling dan shipping pada peralatan yang mengandungbaja galvanisasi perlu diperhatikan.

Konstrusi Baja Bangunan Pabrik, Gudang, WorkshopAutor grah@bj

Struktur Bangunan dengan Konstruksi Baja untuk Pabrik – Gudang– Workshop – Hall :

Sifat Baja sebagai Material Struktur Bangunan :

Baja merupakan bahan yang mempunyai sifat struktur yang sangatbaik sehingga pada akhir abad 19, dimulainya menggunaan bajasebagai bahan struktur ( konstruksi ) utama, ketika itu metodepengolahan baja yang murah dikembangkan dengan skala yangluas. Sifat Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuatpada kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu bajaadalah menjadi elemen struktur yang memiliki batasan sempurnayang akan menahan beban jenis tarik aksial, tekan aksial, danlentur dengan fasilitas yang hampir sama pada konstruksi(struktur) nya. Berat jenis baja tinggi, tetapi perbandinganantara kekuatan terhadap beratnya juga tinggi sehinggakomponen baja tersebut tidak terlalu berat jikadihubungkan dengan kapasitas muat bebannya, selama bentuk-bentuk struktur (konstruksi) yang digunakan menjaminbahwa bahan tersebut dipergunakan secara efisien.

Keuntungan Baja sebagai Material Struktur Bangunan (Konstruksibangunan).Sifat Baja di samping kekuatannya yang besar untuk menahankekuatan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak volume, bajajuga mempunyai sifat-sifat lain yang menguntungkan sehinggamenjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangatumum dipakai dewasa ini. Beberapa keuntungan baja sebagaimaterial struktur antara lain:

Baja memiliki Kekuatan yang Tinggi.Dewasa ini baja bisa diproduksi dengan berbagai kekuatan yang bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan tekan lelehnya (Fy) atau oleh tegangan tarik batas (Fu). Bahan baja walaupun dari jenis yang paling rendah kekuatannya, tetap mempunyai perbandingan kekuatan per-volume lebih tinggi bila dibandingkan dengan bahan-bahan bangunan lainnya yang umum dipakai. Hal ini memungkinkan perencanaan sebuah konstruksi baja bisa mempunyai beban mati yang lebih kecil untuk bentang

yang lebih panjang, sehingga memberikan kelebihan ruang dan volume yang dapat dimanfaatkan akibat langsingnya profil-profil yang dipakai. 

Baja mudah dalam PemasanganSemua bagian-bagian dari konstruksi baja bisa dipersiapkan di bengkel, sehingga satu-satunya kegiatan yang dilakukan di lapangan ialah kegiatan pemasangan bagian-bagian konstruksi yang telah dipersiapkan. Sebagian besar dari komponen-komponenkonstruksi mempunyai bentuk standar yang siap digunakan bisa diperoleh di toko-toko besi, sehingga waktu yang diperlukan untuk membuat bagian-bagian konstruksi baja yang telah ada, juga bisa dilakukan dengan mudah karena komponen-komponen bajabiasanya mempunyai bentuk standar dan sifat-sifat yang tertentu, serta mudah diperoleh di mana-mana. 

Baja memiliki KeseragamanSifat-sifat baja baik sebagai bahan bangunan maupun dalam bentuk struktur dapat terkendali dengan baik sekali, sehingga para ahli dapat mengharapkan elemen-elemen dari konstruksi baja ini akan berperilaku sesuai dengan yang diperkirakan dalam perencanaan. Dengan demikian bisa dihindari terdapatnya proses pemborosan yang biasanya terjadi dalam perencanaan akibat adanya berbagai ketidakpastian.

Baja memiliki sifat Daktail – Liat (Daktilitas)Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atauputus disebut sifat daktilitas. Adanya sifat ini membuat struktur baja mampu mencegah terjadinya proses robohnya bangunan secara tiba-tiba. Sifat ini sangat menguntungkan ditinjau dari aspek keamanan penghuni bangunan bila terjadi suatu goncangan yang tiba-tiba seperti misalnya pada peristiwa gempa bumi.Di samping itu keuntungan-keuntungan laindari struktur baja, antara lain adalah :

Proses pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat. Dapat di las (welding) atau sistem baut (bolting). Komponen-komponen struktumya bisa digunakan lagi

untuk keperluan lainnya. Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan lagi

masih mempunyai nilai sebagai besi tua. Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan

cara pemeliharaan yang tidak terlalu sukar.

Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut :

o Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan bajaperlu diusahakan supaya tahan api sesuai dengan peraturanyang berlaku untuk bahaya kebakaran.

o Diperlukannya suatu biaya pemeliharaan untuk mencegahbaja dari bahaya karat.

o Akibat kemampuannya menahan tekukan pada batang-batangyang langsing, walaupun dapat menahan gaya-gaya aksial,tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseranhorisontal

Sifat Mekanis Baja :

Menurut SNI 03–1729–2002 tentang TATA CARAPERENCANAAN STRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG Sifat mekanisbaja   struktural yang digunakan dalam perencanaan harusmemenuhi persyaratan minimum yang diberikan pada Tabel 1. 

Tabel 1. Sifat mekanis baja struktural :

Sifat-sifat mekanis lainnya, Sifat-sifat mekanis lainnya bajastruktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagaiberikut:

Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa

Modulus geser        : G = 80.000 MPa

Nisbah poisson       : μ = 0,3

Koefisien pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C

Bentuk elemen baja sangat dipengaruhi oleh proses yangdigunakan untuk membentuk baja tersebut. Sebagian besar bajadibentuk oleh proses hot-rolling (penggilingan denganpemanasan) atau cold-forming (pembentukan dengan pendinginan).Penggilingan dengan pemanasan (hot-rolling) adalah prosespembentukan utama di mana bongkahan baja yang merah menyalasecara besar-besaran digelindingkan di antara beberapakelompok penggiling. Penampang melintang dari bongkahan

yang ash biasanya dicetak dari baja yang baru dibuat danbiasanya berukuran sekitar 0,5 m x 0,5 m persegi, yang akibatproses penggilingan ukuran penampang melintang dikurangimenjadi lebih kecil dan menjadi bentuk yang tepat dan khusus.

Batasan bentuk penampang melintang yang dihasilkan sangatbesar dan masing-masing bentuk memerlukan penggilingan  akhirtersendiri.  Bentuk penampang melintang I dan H biasanyadigunakan untuk elemenelemen besar yang membentuk balok dankolom pada rangka struktur.  Bentuk kanal dan siku cocokuntuk elemen-elemen kecil seperti lapisan tumpuan sekunder dansub-elemen pada rangka segitiga. Bentuk penampang persegi,bulat, dan persegi empat yang berlubang dihasilkan dalambatasan ukuran yang luas dan digunakan seperti halnya pelatdatar dan batang solid dengan berbagai ketebalan. Perincianukuran dan geometri yang dimiliki seluruh penampangstandar didaftarkan dalam tabel penampang yang dibuat olehpabrik baja.

Pembentukan dengan pendinginan (cold-forming) adalah metodelain yang digunakan untuk membuat komponen-komponen baja dalamjumlah yang besar. Dalam proses ini, lembaran baja tipisdatar yang telah dihasilkan dari proses peng-gilingan denganpemanasan dilipat atau dibengkokkan dalam keadaan dingin untukmembentuk penampang melintang struktur.

(Gambar 1 : Bentuk Baja Profil Canai Panas)

Elemen-elemen yang dihasilkan dari proses inimempunyai karakteristik yang serupa dengan penampang yangdihasilkan dari proses penggilingan dengan pemanasan. Sisiparalel elemen-elemen tersebut memiliki penampang yang tetap,tetapi ketebalan logam tersebut berkurang sehingga elemen-elemen tersebut lebih ringan, dan tentunya memiliki kapasitasmuat beban yang lebih rendah.

Bagaimanapun, proses-proses tersebut memungkinkan pembuatanbentuk penampang yang sulit.

Satu hal lain yang membedakan proses-proses tersebut adalahbahwa peralatan yang digunakan untuk proses pencetakan denganpendinginan lebih sederhana dan dapat digunakanuntuk menghasilkan penampang melintang yang bentuknyadisesuaikan untuk penggunaan yang khusus. Karena penampangyang dibentuk dengan pendinginan memiliki kapasitas muat yangrendah, maka penampang ini terutama digunakan untuk elemensekunder pada struktur atap, seperti purlin, dan untuk sistemlapisan tumpuan. Potensi elemen-elemen tersebut untukperkembangan di masa yang akan datang sangat besar.

Komponen struktur baja dapat juga dihasilkan denganpencetakan, yang dalam kasus yang sangat kompleks memungkinkanpembuatan bentuk penampang yang sesuai dengan kebutuhan. Akantetapi, teknik ini bermasalah ketika digunakan untuk komponenstruktur, yang disebabkan oleh kesulitan untuk menjamin mutucetakan yang baik dan sama di keseluruhan bagian.

Fungsi struktur merupakan faktor utama dalampenentuan konfigurasi struktur. Berdasarkan konfigurasistruktur dan beban rencana, setiap elemen atau komponendipilih untuk menyangga dan menyalurkan beban pada keseluruhanstruktur dengan baik. Batang baja dipilih sesuai standar yangditentukan oleh American Institute of Steel Construction(AISC) juga diberikan oleh American Society of Testing andMaterials (ASTM). Pengelasan memungkinkan penggabungan platdan/atau profil lain untuk mendapatkan suatu profil yangdibutuhkan oleh perencana atau arsitek.

Penampang yang dibuat dengan penggilingan panas,seperti diperlihatkan pada Gambar 2. Penampang yang palingbanyak dipakai ialah profil sayap lebar (wide-flange) [Gambar2.a] yang dibentuk dengan penggilingan panas dalam pabrikbaja. Ukuran profil sayap lebar ditunjukkan oleh tingginominal dan berat per kaki (ft), seperti W18 X 97 mempunyaitinggi 18 in (menurut AISC Manual tinggi sesungguhnya =18,59 in) dan berat 97 pon per kaki. (Dalam satuan SI,penampang W18 X 97 disebut sebagai W460 x 142 yang tingginya460 mm dan massanya 142 kg/m).

Gambar 2. Macam-macam Profil Baja

Balok Standar Amerika [Gambar 2.(b)] yang biasanyadisebut balok I memiliki sayap (flange) yang pendek danmeruncing, serta badan yang tebal dibanding dengan profilsayap lebar. Balok I jarang dipakai dewasa ini karena bahanyang berlebihan pada badannya dan kekakuan lateralnya relatifkecil (akibat sayap yang pendek). Kanal [Gambar 2.(c)] dansiku [Gambar 2.(d)] sering dipakai baik secara tersendiri ataudigabungkan dengan penampang lain. Kanal misalnya ditunjukkandengan C12 X 20,7, yang berarti tingginya 1.2 in danberatnya 20,7 pon per kaki. Siku diidentifikasi oleh panjangkaki (yang panjang ditulis lebih dahulu) dan tebalnya,seperti, L6 X 4 X 3 Profil T struktural [Gambar 2.(e)] dibuatdengan membelah dua profil sayap lebar atau balok I danbiasanya digunakan sebagai batang pada rangka batang (truss).Profil T misaInya diidentifikasi sebagai WT5 X 44, dengan 5adalah tinggi nominal dan 44 adalah berat per kaki; profil Tini didapat dari W10 X 88, Penampang pipa [Gambar 2.(f)]dibedakan atas “standar”, “sangat kuat”, dan “dua kali sangatkuat” sesuai dengan tebalnya dan juga dibedakan atasdiameternya; misalnya, diameter 10 in-dua kali sangatkuat menunjukkan. ukuran pipa tertentu. Boks struktural[Gambar 2.(g)] dipakai bila dibutuhkan penampilan arsitekturyang menarik dengan baja ekspos. Boks ditunjukkandengan dimensi luar dan tebalnya, seperti boks struktural 8 X6 X 1/4.

Banyak profil lainnya dibentuk dalam keadaan dingin (cold-formed) dari bahan plat dengan tebal tidak lebih dari 1 in,seperti yang diperlihatkan pada Gambar 3.  dan Gambar 4.

Gambar 3. Beberapa Profil Elemen Struktur Rangka Individu

Gambar 4. Beberapa Profil Lembaran-2 Panel dan Dek

Beberapa keuntungan baja profil dingin antara lain:

Lebih ringan Kekuatan dan kakuan yang tinggi Kemudahan pabrikasi dan produksi masal Kecepatan dan kemudahan pendirian Lebih ekonomis dalam pengangkutan dan pengelolaan Baja profil keadaan dingin dapat diklasifikasikan menjadi : Elemen struktur rangka individu (Gambar 3.) Lembaran-lembaran panel dan dek (Gambar 4.)

Standar Nasional Indonesia

Menurut SNI 03 – 1729 – 2002 tentang TATA CARA PERENCANAANSTRUKTUR BAJA UNTUK BANGUNAN GEDUNG, semua baja strukturalsebelum ifabrikasi, harus memenuhi ketentuan berikut ini:

SK SNI S-05-1989-F: Spesifikasi Bahan Bangunan Bagian B (BahanBangunan dari Besi/baja);

SNI 07-0052-1987: Baja Kanal Bertepi Bulat Canai Panas, Mutu dan Cara Uji;

SNI 07-0068-1987: Pipa Baja Karbon untuk Konstruksi Umum, Mutudan Cara Uji;

SNI 07-0138-1987: Baja Kanal C Ringan; SNI 07-0329-1989: Baja Bentuk I Bertepi Bulat Canai Panas,

Mutu dan Cara Uji; SNI 07-0358-1989-A: Baja, Peraturan Umum Pemeriksaan; SNI 07-0722-1989: Baja Canai Panas untuk Konstruksi Umum; SNI 07-0950-1989: Pipa dan Pelat Baja Bergelombang Lapis Seng; SNI 07-2054-1990: Baja Siku Sama Kaki Bertepi Bulat Canai

Panas, Mutu dan Cara Uji; SNI 07-2610-1992: Baja Profil H Hasil Pengelasan dengan Filter

untuk Konstruksi Umum; SNI 07-3014-1992: Baja untuk Keperluan Rekayasa Umum; SNI 07-3015-1992: Baja Canai Panas untuk Konstruksi dengan

Pengelasan; SNI 03-1726-1989: Tata Cara Perencanaan Ketahanan Gempa Untuk

Rumah dan Gedung.

Konsep Sambungan Struktur Baja

Sistem Struktur dengan Konstruksi Baja

Hampir semua sistem konstruksi baja berat terbuat dari elemen-elemen linear yang membentang satu arah. Berbagai penampangbaja profil dengan flens lebar yang tersedia dalam berbagaiukuran dapat digunakan. Banyaknya ukuran penampang inimemungkinkan fleksibilitas dalam desain elemen balok-dan-kolom. Meskipun hubungan sederhana (sendi) umumnya digunakanpada sistem ini, kita dapat dengan mudah membuat titik hubungyang mampu memikul momen. Struktur rangka yang titik-titikhubungnya mampu memikul momen, mempunyai tahanan terhadapbeban lateral cukup besar. Kestabilan lateral juga dapatditingkatkan dengan menggunakan dinding geser atau elemenpengekang diagonal.

BALOK :

Bentuk sayap lebar biasanya digunakan sebagai elemen yangmembentang secara horizontal [lihat Gambar  5.(a)]. Intervalbentang yang mungkin untuk elemen ini sangat lebar. Elemen inibiasanya ditumpu sederhana kecuali apabila aksi rangkadiperlukan untuk menjamin stabilitas, di mana hubungan yangmampu memikul momen digunakan. Bentuk-bentuk lain, sepertikanal, kadang-kadang digunakan untuk memikul momen, tetapibiasanya terbatas pada beban ringan dan bentang pendek.

Gambar 5. Sistem Konstruksi untuk Struktur Baja

GIRDER PLAT :

Girder plat adalah bentuk khusus dari balok dengan penampangtersusun [Iihat Gambar 5.(d)], Elemen ini dapat dirancanguntuk berbagai macam beban maupun bentang yang dibutuhkan.Elemen struktur ini sangat berguna apabila beban yang sangatbesar harus dipikul oleh bentang menengah. Elemen ini seringdigunakan, misalnya sebagai elemen penyalur beban utama yangmemikul beban kolom pada bentang bersih.

KONSTRUKSI KOMPOSIT :

Banyak sistem struktural yang tidak dapat dikelompokkan secaramudah menurut material yang digunakan. Sistem balok kompositseperti terlihat pada Gambar 5.(c) sering kita jumpai. Dalam

hal ini, baja adalah bagian yang diletakkan pertama kali,kemudian beton dicor di sekitar penghubung geser (shearconnectors) di atas balok baja. Adanya penghubung gesertersebut menyebabkan balok baja dan beton di atasnya bekerjasecara integral. Dengan demikian terbentuk  enampang T denganbaja sebagai bagian yang mengalami tarik, dan beton yangmengalami tekan.

Gambar 5. Sistem Konstruksi untuk Struktur Baja (Lanjutan)

RANGKA BATANG DAN JOIST BATANG TERBUKA  :

Merupakan variasi tak hingga dari konfigurasi rangka batangyang mungkin digunakan. Rangka batang dapat juga dibuat ataudirancang secara khusus untuk bentang dan beban yang sangatbesar. Joist web terbuka yang merupakan produksi besar-besaran[lihat Gambar 5.(b)], dapat digunakan baik untuk sistem lantaimaupun atap. Elemen ini umumnya relatif ringan danterdistribusi merata. Joist web terbuka umumnya ditumpusederhana, tetapi bila diperlukan dapat dibuat hubungan kaku.Pada sistem yang sama dapat digunakan joist web terbuka danflens lebar yang mempunyai titik hubung yang dapat memikulmomen sehingga kita mendapat aksi rangka yang dapat menahanbeban lateral.

PELENGKUNG :

Pelengkung kaku dengan berbagai bentuk dapat dibuat dari baja.Pelengkung yang telah dibuat di luar lokasi (prefabricated)dan telah tersedia untuk bentang kecil sampai menengah. Telahada pelengkung yang dirancang secara khusus dan mempunyaibentang sangat panjang [misalnya bentang 300 ft (90 m) ataulebih]. Pelengkung baja dapat dibuat dari penampang masif ataudinding terbuka.

CANGKANG :

Banyak bentuk cangkang yang menggunakan baja. Masalah utamadalam penggunaan baja untuk memperoleh permukaanberkelengkungan ganda adalah memuat bentuk dari elemen-elemengaris. Pada kubah,misalnya, baik pendekatan dengan rusuk ataugeodesik adalah mungkin. Dek baja ringan yang erdimensi kecilumumnya digunakan untuk membentuk permukaan terluarnya. Padasituasi bentang kecil, permukaan baja melengkung dapat dibuatdengan menekan lembaran baja secara khusus agar serupa dengancara yang digunakan dalam membuat bentuk baja berkelengkungantunggal maupun ganda pada badan mobil.

STRUKTUR KABEL :

Baja adalah satu-satunya material yang dapat digunakan sebagaistruktur kabel. Bentuk struktur kabel yang dapat dibuat takhingga banyaknya. Kabel dapat digunakan untuk atap permanenyang permukaan penutupnya dapat berupa elemen rangka datarkaku atau permukaan membran.

UKURAN ELEMEN

Gambar 6. mengilustrasikan batas-batas perbandingan tinggibentang untuk beberapa sistem struktur baja yang umumdigunakan. Kolom baja struktural umumnya mempunyaiperbandingan tebal-tinggi bervariasi antara 1 : 24 dan 1 : 9,yang tergantung pada beban dan tinggi kolom.Keseluruhankemungkinan bentang yang dapat dicapai dari beberapa sistemterangkum dalam gambar 7.

Setiap struktur adalah gabungan dari bagian-bagian tersendiriatau batang-batang yang harus disambung bersama (biasanya di

ujung batang) dengan beberapa cara. Sambungan terdiri darikomponen sambungan (pelat pengisi, pelat buhul, pelatpendukung, dan pelat penyambung) dan alat pengencang (baut danlas).

Jenis Alat Sambung Bukan Las

Jenis-jenis sambungan struktur baja yang digunakan adalahpengelasan serta sambungan yang menggunakan alat penyambungberupa paku keling (rivet) dan baut.  Baut kekuatan tinggi(high strength bolt) telah banyak menggantikan paku kelingsebagai alat utama dalam sambungan struktural yang tidak dilas.

Cara Pasang Rangka Baja Ringan

Cara Pasang Rangka Baja RinganKelebihan dari baja ringan adalah kekuatan baja ringan bisa sampai 10 tahun. "atap baja yang dipakai adalah baja bermutu tinggi, hi-ten g550 lapis zinc dan alumunium. Baja di-treatment hingga tipis, lalu ditarik hingga mutu atap baja ringan tinggi. Kekuatannya sama dengan baja-baja biasa. Kuat, bisa diinjak-injak, untuk menahan beban genteng, plafon, memasang lisplang dan listrik," papar fransisca lagi.

Selain itu, dari segi pemasangan atap baja sangat efisien. "sehari bisa memasang 25 m2. Jika mencapai 100 m2 bisa sampai empat hari. Hari kelima

sudah bisa pasang genteng. Sementara jika memakai kayu bisa dua kali dari itu. Apalagi baja konvensional tiga kalinya." bahkan saat pemasangan, tempatnya relatif bersih, tak banyak sisa-sisa potongan.Kenyamanan memakai baja ringan diakui pemilik rumah ir. Donnie di daerah cipete. Sang aristek memilih rangka atap dengan memakai baja ringan, bukan kayu. "memang, sih, untuk harga dibanding dengan kayu jenis tertentu jadi terasa sedikit agak lebih mahal. Tapi kalau dibandingkan dengan kayu kamperatau jati tentu jadi lebih murah. Bayangkan, sudah mahal tapi dimakan rayappula, jadi jatuhnya tambah mahal, bukan?" papar ir. Nehemia, konsultan rumah tersebut.Selain dari harga, atap baja ringan segi pengerjaan pun lebih mudah dan cepat. "karena kita tinggal merancang modelnya seperti apa, bagian pabrik yang membuat rangka. Setelah itu, kita tinggal menyambung dengan menggunakan baut. Memasangnya pun tak lama hanya 3-4 hari saja. Sementara kayu, selain lebih berat, tenaga yang dipakai pun lebih banyak meski bahannya lebih murah."Menurut nehemia, kekuatan kayu pun diprediksi berusia 10-20 tahun saja. "sementara kalau memakai baja ringan bisa mencapai 50-100 tahun." kelebihanlain, baja anti rayap dan ringan. Jadi, jangan bayangkan baja-baja yang berat, karena baja yang dipakai untuk kuda-kuda rumah berbeda jenisnya. "ringannya seperti seng, kalau dibentangkan dan ditekuk-tekuk gampang sekali. Kena angin pun lebih fleksibel menahan beban."Tren memakai rangka baja ringan ini, lanjut nehemia, diramalkan akan bertahan lama. "bayangkan jika orang masih memakai kayu, berapa banyak lagipohon yang ditebang. Apalagi dengan kemajuan zaman, teknologi tinggi, orangmaunya serba cepat dan praktis."Sayangnya, berbeda dengan kayu, kuda-kuda dari atap ringan dari baja ringankurang bagus dari segi estetika. Itu sebabnya harus ditutup dengan eternit.Tetapi jangan khawatir, karena perawatan atap ringan lebih gampang karena tak perlu dipoles dengan anti rayap. Bahkan di saat gempa atau angin besar baja akan tetap bertahan

Diposkan oleh Zaenal Abidin

truktur Kerangka Baja Ringan

Kali ini kita akan membahas mengenai Struktur baja ringan yang diyakini mempunyai kelebihan dalam hal kekuatan dan umur pakai, memang mempunyai perilaku yang berbeda dibandingkan dengan struktur kuda-kuda kayu. Struktur kuda-kuda kayu mempunyai dimensi yang lebih besar dibandingkan struktur baja ringan, terutama dalam hal ketebalan profil. Struktur baja ringan mempunyai dimensi yang lebih tipis dibanding kuda-kuda kayu, mulai dari ketebalan 0.75 mm hingga ketebalan 1 mm. Rangka

baja misalnya dapat kita temukan pada atap baja ringan.Dalam menggunakan dimensi yang relatif lebih kecil, tentu saja sistem pemasangan struktur baja ringan berbeda dengan sistem pemasangan kuda-kuda kayu. Struktur baja ringan mempunyai kekuatan tarik yang tinggi tapi bersamaan dengan itu mempunyai kekakuan yang lemah. Oleh karena itu, salah satu faktor utama yang menentukan kekuatan struktur baja ringan adalah batang pangaku, dalam struktur baja ringan biasa disebut dengan istilah BRACING.Bracing atau pengaku inilah yang digunakan untuk mengantisipasi kekakuan baja ringan yang lemah. Banyak jenis bracing atau pengaku dalam struktur baja ringan, mulai dari pengaku batang bawah, pengaku batang atas, ikatan angin, ataupun pengaku web yang mempunyai fungsi dan penempatan yang berbeda-beda sesuai dengan perhitungan dan beban atap. Mungkin Anda juga mengenal atap baja. Kurang atau tidak diperhitungkannya bracing atau pengaku dalam struktur baja ringan, dapat menimbulkan resikoyang tidak diinginkan, resiko terburuk yang dapat terjadi adalah kegagalan struktur baja ringan hingga mengakibatkan kerobohan atap.

Oleh karena itu, salah satu point yang harus diperhatikan dalam penggunaan struktur baja ringan, misalnya atap baja adalah pengaku atau bracing yang digunakan. Dengan perhitungan yang tepat, struktur baja ringan menjadi solusi terbaik pengganti kuda-kuda kayu.

Published : 20:37 Author : MEGATruss global

Cara Pasang Rangka Baja RinganKelebihan dari baja ringan adalah kekuatan baja ringan bisa lebih dari 10 tahun. "material baja yang dipakai adalah baja bermutu tinggi, hi-ten g550 lapis zinc dan alumunium. Baja di-treatment hingga tipis, lalu ditarik hingga mutu atap baja ringan tinggi. Kekuatannya sama dengan baja-baja biasa. Kuat, bisa diinjak-injak, untuk menahan beban genteng, plafon, memasang lisplang dan listrik.

Selain itu, dari segi pemasangan atap baja sangat efisien. "sehari bisa memasang 25 m2. Jika mencapai 100 m2 bisa sampai empat hari. Hari kelima sudah bisa pasang genteng. Sementara jika memakai kayu bisa dua kali dari itu. Apalagi baja konvensional tiga kalinya." bahkan saat pemasangan, tempatnya relatif bersih, tak banyak sisa-sisa potongan.Kenyamanan memakai baja ringan diakui oleh banyak orang. Sang aristek memilih rangka atap dengan memakai baja ringan, bukan kayu. "memang, sih, untuk harga dibandingdengan kayu jenis tertentu jadi terasa sedikit agak lebih mahal. Tapi kalaudibandingkan dengan kayu kamper atau jati tentu jadi lebih murah. Bayangkan, sudah mahal tapi dimakan rayap pula, jadi jatuhnya tambah mahal.Selain dari harga, atap baja ringan segi pengerjaan pun lebih mudah dan cepat. "karena kita tinggal merancang modelnya seperti apa, bagian pabrik yang membuat rangka. Setelah itu, kita tinggal menyambung dengan menggunakan baut. Memasangnya pun tak lama hanya 3-4 hari saja. Sementara kayu, selain lebih berat, tenaga yang dipakai pun lebih banyak meski bahannya lebih murah."kekuatan kayu pun diprediksi berusia 10-20 tahun saja. "sementara kalau memakai baja ringan bisa mencapai 50-100 tahun." kelebihan lain, baja anti rayap dan ringan. Jadi, jangan bayangkan baja-baja yang berat, karena baja yang dipakai untuk kuda-kuda rumah berbeda jenisnya. "ringannya seperti seng, kalau dibentangkan dan ditekuk-tekuk gampang sekali. Kena angin pun lebih fleksibel menahan beban."Tren memakai rangka baja ringan ini, lanjut nehemia, diramalkan akan bertahan lama. "bayangkan jika orang masih memakai kayu, berapa banyak lagi pohon yang ditebang. Apalagi dengan kemajuan zaman, teknologi tinggi, orang maunya serba cepat dan praktis."Sayangnya, berbeda dengan kayu, kuda-kuda dari atap ringan dari baja ringan kurang bagus dari segi estetika. Itu sebabnya harus ditutup dengan eternit. Tetapi jangan khawatir, karena perawatan atapringan lebih gampang karena tak perlu dipoles dengan anti rayap. Bahkan di saat gempa atau angin besar baja akan tetap bertahan

cara pemasangan rangka atap baja ringan terbilang mudah, Rangka bajasendiri terdiri dari lempengan-lempengan panjang (profil) yg bervariasibentuk dan ukurannya sesuai fungsi masing-masing dalam struktur rangkaatap.

cara pemasangan rangka atap baja ringan Tuk kuda-kuda atau rangka utama dangording, profil baja ringan ini biasanya berbentuk “I” atau “U” terbalikdan memiliki ukuran yg lebih besar. selanjutnya reng, reng ialah pengikatkuda-kuda dan gording yg posisinya melintang di atas kuda-kuda dan gording,serta mengikat kuda-kuda dan gording tersebut hingga membentuk suatukerangka yg kokoh.

Lempengan reng adalah profil yg paling kecil bentuk dan ukurannya.Fungsinya sebagai penahan genteng atau jenis atap lainnya dan sebagaipengatur jarak setiap baris genteng agar lebih rapi dan lebih“mencengkeram”.

Tuk dapat hasil yg maskimal cara pemasangan rangka atap baja ringansebaiknya memperhatikan beberapa criteria berikut ini:

Hitung Berapa Derajat Kemiringan AtapSemakin curam kemiringan, maka dipastikan akan menambah besar jumlah luasatapnya. Idealnya, kemiringan atap berada pada kisaran 25 dan 30 derajat.Takaran ideal ini dilihat baik dari segi konstruksi, maupun dari sisijumlah luasnya. Dgn tingkat kemiringan seperti itu, jumlah bahan ygdipergunakan tuk rangka atap baja ringan akan efisien.

Hitung Jumlah Beban AtapBeban terdiri dari beban hidup, beban mati dan beban angin. Variabel ygbisa disiasati adalah beban mati, yaitu penggunaan penutup atapnya, karenaitu pertimbangkanlah material tuk penutup atap.

Bentuk Atap Bentuk atap paling baik tuk cara pemasangan rangka atap baja ringan adalahpelana dan limasan berikut kombinasinya. Bila memakai atap dgn modellengkung, tetap dapat menggunakan rangka atap baja ringan namun dgn hargarelatif lebih mahal.