FERNANDO (13021101041)

BELTSAZAR E. KARANGAN (13021101008)

SATYA E. D. WAKKARY (13021101009)

ARMANDO PANJAITAN (13021101070)

PREISY G. KAENG (13021101118)

STRUKTUR BAJADEFINISISeluruh macam besi yang dengan tidak

dikerjakan terlebih dahulu lagi, sudah dapat ditempa.

Adalah bahan yang serba kesamaannya (homogenitasnya) tinggi, terdiri terutama dari Fe dalam bentuk kristal dan C.

Pembuatannya dilakukan sebagai pembersihan dalam temperatur yang tinggi dari besi mentah yang didapat dari proses dapur tinggi.

besi mentah tidak dapat ditempa.

Terdapat 3 Macam besi mentah : Besi mentah putih Besi mentah kelabu Besi mentah bentuk antara

Ikhtisar singkat dari Proses pembuatan baja : Proses Bessemer. Proses thomas. Proses Martin. Proses dengan dapur elektro. Proses dengan mempergunakan kui Proses aduk (proses puddle).

Sifat - sifat umum dari baja bangunan : Sifat – sifat umum dari baja yaitu teristimewa kekakuannya dalam berbagai macam keadaan pem- bebanan atau muatan terutama tergantung :

Cara meleburnya.Macam dan banyaknya logam campuranCara (proses) yang digunakan waktu pembuatannya.

Dalam proses pembuatan baja maka logam campuran baja itu sebagian sudah ada dalam bahan mentah itu namun masih perlu ditambahkan pada waktu pembuatan baja seperti : C, Mn, Si termasuk bahan utama S dan P.

Sifat – sifat utama baja untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bangunan :

Keteguhan (solidity) artinya mempunyai ketahanan terhadap tarikan, tekanan atau lentur

Elastisitas (elasticity) artinya kemampuan / kesanggupan untuk dalam batas –batas pembebanan tertentu, sesudahnya pem- bebanan ditiadakan kembali kepada bentuk semula.

Kekenyalan / keliatan (tenacity) artinya kemampuan/kesanggupan untuk dapat menerima perubahan perubahan bentuk yang besar tanpa menderita kerugian- kerugian berupa cacat atau kerusakan yang terlihat dari luar dan dalam untuk jangka waktu pendek

Kemungkinan ditempa - (maleability) sifat dalam keadaan merah pijar menjadi lembek dan plastis sehingga dapat dirubah bentuknya

Kemungkinan dilas (weklability) artinya sifat dalam keadaan panas dapat digabungkan satu sama lain dengan memakai atau tidak memakai bahan tambahan, tampa merugikan sifat -sifat keteguhannya

Kekerasan (hardness) Kekuatan melawan terhadap masuknya benda lain.

Dalam praktek hal penting yang berhubungan dengan sifat baja adalah: :

Penentuan syarat – syarat minimum harus dicantumkan dalam kontrak pemesanan, pembelian dan penyerahan bahan

Garansi adanya sifat-sifat yang merata melalui dari pengetesan pada waktu bahan datang

Tuntutan – tuntutan yang tinggi yang tidak diperlukan sebaiknya tidak dicantumkan karena tidak ekonomis

Sifat-sifat baja harus selalu terjamin ada untuk kondisi pengerjaan dari baja misalnya pemotongan, pengeboran pengelasan.

Sebaliknya pada saat pengerjaan baja maka dijaga sedemikian rupa sehingga sifat – sifat baja tidak hilang

Bentuk - bentuk bagian dari kon- struksi bangunan dan sambungan - sambungan tidak mengakibatkan sifat - sifat baja menjadi berubah.

Baja bangunan terbagi menjadi dua bagian :baja wals (gilling) tidak dengan campuran logam.Baja wals dengan campuran logam

BAJA GOL.1Yang termasuk dalam golongan 1 adalah baja St 37 yang lazim diguna-kan di Eropa dan Indonesia.Baja ini dibuat melalui proses thomas dan Martin.

Angka 37 berarti bahwa minimum keteguhan putus tarik adalah 37 Kg/mm2.

Baja St 00 juga termasuk dalam golongan 1 dengan kwalitas perdagangan.

Dipergunakan untuk konstruksi gedung-gedung yang kurang penting sehingga pengetesan tidak diperlukan cukup hanya melalui pengelihatan

BAJA GOL.2

Keuntungan :Digunakan bila konstruksi memerlukan bahan

yang ringan.Lebih tahan terhadap pertukar-an beban. Menjadikan tegangan sekunder lebih kecil.

Kerugian :Harganya lebih tinggi.Sifatnya lebih getas.Mengerjakannya lebih sulit karena lebih kerasJika digunakan jembatan menjadi tidak kaku atau

lendutannya besar.

Pada dasarnya untuk kekuatan konstruksi persyaratan yang

Diperlukan adalah: syarat kekuatan syarat kekakuan

Dengan mengetahui kerugian dari type baja ini maka untuk

konstruksi jembatan perlu adanya penyesuaian penyesuaian

sbb : tinggi jembatan dibuat lebih untuk mengimbangi

adanya lendutan yang besar Tegangan yang diizinkan tidak digunakan sepenuhnya

sehingga perhitungan boros/ mahal.

Percobaan-percobaan dari baja bangunan adalah : Percobaan tarik Percobaan lentur Penetapan kekerasan menurut brinell Percobaan tarik pukul lentur Percobaan tarik pukul

SPESIFIKASI MATERIAL BAJA

Standard yang digunakan untuk perencanaan struktur baja

Beberapa standar yang digunakan untuk perencanaan struktur baja

PPBBI : Penentuan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia

AISC : American Institut of Steel Construction

ASTM : America Society for Teding MaterialDIN : Denteh Industrial NarmenJIS : Japan Industrial Standard

SIFAT MEKANIS MATERIAL BAJAHubungan Tegangan-Regangan Baja Kekuatan material secara umum diberikan

dalam bentuk hubungan tegangan-regangan. Untuk material baja, hubungan tegangan-regangan diperoleh dari uji tarik secara monotonik. Gambar 1 menunjukkan tegangan-regangan tipikal dari jenis baja karbon, baja mutu tinggi dan baja aloi berdasarkan hasil pengujian tarik

Hubungan tegangan regangan juga menunjukkan tingkat daktilitas dari material. Daktilitas material

didefinisikan sebagai jumlah rasio regangan faktur terhadap regangan leleh dimana semakin besar rasio,

makin besar tingkat daktilitas dari material. Daktilitas ini sangat penting dalam perencanaan struktur tahan

gempa.

Perilaku Pada Suhu Rendah Dalam perencanaan struktur baja menggunakan baja mutu tinggi

tanpa pengaturan suhu, masalah fraktur umumnya dapat timbul terlebih pada sambungan las dari pelat baja yang relatif tebal. Hal ini terjadi karena material baja akan mengalami transisi dari daktail ke getas seiring dengan penurunan suhu dibawah 0oC. Rentang temperatur dimana terjadi transisi dari daktail ke getas disebut DBTT dan ditentukan melalui pengujian Charpy V Notch. Gambar 3, menunjukkan hasil pengujian Charpy pada suatu pelat baja karbon dipasaran dimana energi tumbukan yang mampu diserap oleh pelat baja adalah 15ft-lb (20 N-m) pada suhu 17oF ( - 8.3oC). Dalam praktik umumnya disyaratkan sedikitnya energi tumbukan sebesar 15ft-lb pada suhu 40oF harus dipenuhi oleh produsen baja dari hasil pengujian Charpy. Makin besar energi tumbukan yang bisa diserap maka makin kokoh (toughness) material baja tersebut.

Perilaku pada suhu tinggi

Keruntuhan Getas Fraktur Walaupun material baja pada umumnya bersifat daktail namun

dalam beberapa kondisi, baja dapat mengalami keruntuhan yang bersifat getas. Keruntuhan getas yang umum terjadi adalah keruntuhan getas fraktur yang dapat berbahaya dan terjadi secara tiba-tiba. Keruntuhan ini terjadi hanya pada elemen struktur baja yang mengalami tegangan tarik. Jenis keruntuhan ini terjadi akibat beberapa hal berikut:

Pengaruh suhu tinggi

Dalam proses quenching, suhu yang tinggi akan menyebabkan timbulnya mikrostruktur yang getas sebagai akibat dari proses metalurgi. Untuk itu proses tempering harus dilakukan pada material untuk mengubah mikrostruktur baja yang lebih daktail.

Pengaruh suhu rendah Sesuai penjabaran mengenai perilaku suhu rendah, maka perlu

diketauhui suhu peralihan daktail ke getas dari suatu profil/pelat baja sehingga bahaya akibat keruntuhan getas dapat dihindari.

Pengaruh perubahan geometri penampang (notch effect) Akibat pengaruh notch, kuat tarik dari spesimen dengan coakan

(notch) akan lebih besar dari spesimen tanpa coakan akibat adanya kekangan lateral sehingga menyebabkan konsentrasi tegangan seperti diperlihatkan pada Gambar 7.

Tegangan multiaksial pada sambungan las

Ketebalan Pelat Pelat yang tipis umumnya hanya mengalami tegangan dua

arah/biaksial yang tidak getas namun untuk pelat yang lebih tebal umumnya bila lebih tebal dari 50mm, efek kekangan dari ketebalan pelat akan makin besar yang tidak baik apabila disambung dengan las. Untuk itu apabila profil jumbo digunakan sebagai balok ataupun batang tarik, sambungan lewatan (splice) dari balok/batang tersebut sebaiknya menggunakan baut. Apabila sambungan ingin dibuat dengan las maka produsen baja harus menyediakan hasil uji Charpy agar diketahui tingkat kekokohannya.

Sobekan Lamelar (Lamellar Tearing) Keruntuhan getas juga sering terjadi pada profil jumbo akibat adanya

kondisi yang disebut sobekan lamelar. Hal ini diakibatkan retak mikro yang ada pada profil jumbo atau pelat yang tebal saat proses giling. Retak mikro ini pada dasarnya sejajar dengan bidang giling sehingga untuk mencegah terjadinya sobekan lamelar, detail sambungan las pada pelat harus memperhatikan bidang las terhadap bidang giling. Gambar 10 menunjukkan detail las yang perlu diperhatikan untuk menghindari sobekan lamelar.

Keruntuhan Lelah (Fatigue ) Material termasuk baja akibat beban siklik (beban yang berulang) akan

mengalami keruntuhan lelah atau fatigue. Pada kondisi tertentu tegangan yang menyebabkan kelelahan ini dapat mengakibatkan kegagalan sebelum mencapai kuat tarik maksimumnya. Capitan kertas dapat dijadikan contoh dimana dengan menggoyangkan secara cepat, capitan kertas tersebut akan putus dengan mudah dibandingkan tanpa menggoyangkannya.

Pada suatu batang/balok baja, akibat beban siklik, retak awal yang sudah ada dapat merambat sehingga menyebabkan kegagalan i.e fraktur. Retak awal tersebut dapat berasal dari lubang maupun coakan pada pelat. Sumber beban siklik ini sendiri berasal dari beban kendaraan pada struktur jembatan, jalur crane pada bangunan industri dan beban gelombang laut pada anjungan lepas pantai. Beban siklik pada dasarnya tidak dapat dihindari namun detail fabrikasi dan pembuatan baja dapat dilakukan sebaik mungkin untuk menghindari cacat pada elemen struktur baja yang dapat menyebabkan kegagalan/instabilitas akibat kelelahan.

Prosedur DesignProsedur Design :1. Design fungsional2. Design kerangka baja

Design fungsional akan menjamin tercapainya yang dikehendaki seperti : Areal kerja yang lapang dan cukup Ventilasi dan pengkoordinasian udara yang tepat Transportasi yang memadai Pencahayaan Estetika

Design kerangka kerja : pemikiran susunan serta ukuran

elemen-elemen truktur yang tepat, sehingga beban-beban

bangunan bekerja aman

Prosedur Design (samb)1. Perencanaan

Penentuan fungsi-fungsi yang akan dilayanioleh struktur yang bersangkutan

Menentukan kriteria-kriteria untuk mengukurapakah desain yang ditentukan optimum

2. Konfigurasi Struktur PendahuluanSusunan dari elemen-elemen yang akan melampaui fungsi-fungsi langkah 1

Prosedur Design (samb)3. Pemilihan batang pendahuluan

Pemilihan ukuran batang yang memenuhi kriteria obyektif, seperti berat atau biaya minimum yang dilakukan atas dasar keputusan dari langkah 1,2,3

4. Penentuan bahan-bahan yang harus dipikulBeban matiBeban hidupBeban anginBeban gempaBeban lain-lain

5. AnalisisAnalisa struktural dengan membuat model beban-beban dan kerangka kerja struktural untuk mendapatkan gaya internal dan defleksi yang dikehendaki

6. EvaluasiApakah semua persyaratan kekuatan dan kemampuan telah terpenuhi dan apakah hasilnya optimum

7. Redesain Hasil evaluasi maka jika perlu dilakukan pengulangan pada bagian mana yang harus di redesain

Kriteria optimum desain struktur1. Biaya minimum2. Berat minimum3. Waktu konstruksi minimum4. Jumlah tenaga kerja minimum5. Efisiensi pengoperasian yang maksimum