Pengenalan Bahan Baja.
Sampai Sekitar tahun 1960 sebagian besar bangunan di USA
memakai baja kontruksi Carbon Steel yang menurut ASTM( Amerika Society For
Testing Materials) ditandai dengan A7 yang mempunyai Yield Stress 33 ksi (1 ksi
=1000 psi),Selain itu masih ada baja kontruksi lainnya,seperti Low-Alloy (A242)
yang tahan terhadap karat dan baja yang mudah di las yaitu A373.Namun demikian
baja-baja yang disebut terakhir jarang di pakai untuk bangunan gedung.biasanya
baja tersebut dipakai untuk jembatan.Para
perencana biasanya mengkehendaki baja yang dapat mempertinggi tegangan
(strenght) dari pada menambah ukuran bahan.
Carbon Steel.
Carbon steel adalah baja yang terdiri dari elemen-elemen
yang prosentase maksimum selain bajanya sebagia berikut :
1.
1,70% Carbon
2.
1,65% Manganese
3.
0,60% Silicon
4.
0.60% Copper
Carbon dan Manganese adalah bahan pokok untuk meninggikan
tegangan(strength) dari bahan murni.
Baja dikategorikan berdasarkan material,ialah dari Ingot
Iron ( Baja bongkah ) tanpa Carbon sama sekali, sampai Cost Iron ( baja tuang )
yang mempunyai karbon sekurang-kurangnya 1,70%.
Baja ini dibagi menjadi 4 kategori ( berdasarkan Carbon
yang dikandung) :
·
Low Carbon ( Mengandung Carbon Kurang dari 0,15%)
·
Mild Carbon ( Mengandung Carbon 0,15% - 0,29%)
·
Medium Carbon ( Mengandung Carbon 0,30% - 0,59% )
·
High Carbon ( mengandung Carbon 0,60% - 1,70% )
Perbandingan Antara A36 Dengan Bj 37.
Dapat dilihat Pada tabel 1 halaman 6 PPBBI,Besarnya
tegangan leleh untuk Bj 37 = 2400 kg/cm2.Debandingkan dengan
tegangan leleh A36 yang terletak di antara 2200-2500 kg/cm2,tampak
bahwa harga 1 Bj 37 terletak dalam range tegangan leleh A36,sehingga
A36 dan Bj 37 ≈ sama.
Perlu diketahui
bahwa yang di maksud dengan baja A36 ialah bahwa baja tersebut 0 mempunyai
tegangan leleh σ1= 36 ksi,sedangkan
BJ 37 mempunyai tegangan ultimate σu = 37 kg/mm2 =
3700 kg/cm2.( σu= tegangan Ultimate).
DUCTILITY
(DAKTILITAS).
Daktilitas
didefinisikan sebagai banyaknya
permanent strain.Untuk baja A36,misalnya,mempunyai daktilitas sebanyak stain
sampai batang patah.
COLD WORK.
Proses
pembebenan di luar elastic range menyebabkan perubahan dalam daktilitasnya yang
berguna,jika digunakan dalam temperatus atmosfir.
TOUGHNESS DAN
RESILIENCE.
Toughness dan
resilience adalah ukuran dari kemampuan baja untuk menghisap micanibal energy.
Resilience : menunjukkan elastic energy absorption (tenaga penyerap elastis)
dari bahan. Kadang-kadang ditunjukkan sebagai modulus of resilience.
Resilience adalah banyaknya elastic energy yang dapat di serap oleh satu satuan
volume dari bahan yang yang di bebani tarikan =luas daerah sress-strain diagram
sampai yield stress.
Notch touchness adalah suatu term
yang di paki untuk melukiskan penahanan dari baja dan penyebaran crack pada
dasar dari standar notch. Charpy v-notch test dapat di pakai secara luas untuk
menentukan stanstition temperatur dari brittle ke ductil
behavior (kelakuan ductile)
FRACTURE
(RETAK).
Jika temperatur
berkurang maka yield stress dan tensile strength dari baja konstruksi pada
umumnyamenjadi naik, begitu juga sebaliknya. Biasanya pada temperatur di bawah
dimana benda uji mengalami tensile stress (tegangan tarik), dapat mengakibatkan
fracture by cleavage. Disini tampak hanya sedikit atau tidak ada sama sekali
deformasi plastis.
Untuk mengerti brittle fracture, orang harus
melihat pada pengaruh dari stress concentrations disertai oleh com]nstrains
(paksaan) yang mencegah plasticdistribution dari tegangannya. Lateral
controlaction (pengerutan rateral) pada arah lebar dan tebal dari material yang
bertegangan tinggi pada ujung notch, di tahan oleh pengerutan lateral yang
lebih kecil dari material yang bertegangan lebih rendah.
FATIQUE (LELAH)
Banyak
bagian-bagian konstruksi harus memikul beban berulang yang cepat. Pengalaman
menunjukkan bahwa bagian-bagian konstruksi dan sambungan dapat hancur akibat
fatique atau pertumbuhan crack yang tidak stabil. Umumnya kehancuran fatique
bisa terjadi walaupun nominal clycic stress dalam bahan jauh lebih rendah dari
pada elastic limit. Dulu orang beranggapan bahwa loading cycles ditandai oleh R
dan maximum stress. Sekarang ternyata stress range adalah stress variable yang
dominan yang menyebabkan crack growth.
FACTOR ELASTIC
STRESS CONCENTRATION.
Untuk pelat
yang lebarnya tak berhingga dengan lubang bulat dan memikul beban uniaxial
uniform tension, pelat itu mempunyai stress concentration factor = 3. bila
lebar berkurang, pertambahan factor stress concentration menjadi sangat
berarti. Satu-satunya cara mengetahui fatique streng adalah menyelenggarakan
fatique test.data hasil test dinyatakan dalam diagram S-N
S = applied
stress
N = number of
cycles to faylure
TEGANGAN RUANG
Dalam
kenanyakan struktur desain, yielding dalam struktur yan sebenarnya tidak seprti
yang benar-benar yang terlihat dalam percobaan tarikan, di tinjau dalam keadaan
ruang, tegangan idealnya di hitung dengan persamaan berikut:
MODULUS OF
ELASTICITY-SHEAR (MODULUS GELINCIR)
Pembebanan
dalam geser urni menghasilkan stress strain curve dengan bagian garis lurus dan
kemiringannya menunnjukkan mudulus elastisitasnya.
BENTUK BAJA
PROFIL I
Ada 2 bentuk profil baja menurut cara pembuatannya yaitu
:
- Hot Roller Shaped, di bentuk dengan carablok-blok
baja yang panas di proses melalui rol-rol dalam pabrik. Baja ini sebelum
batabg di bebani sudah ada residual stress yang berasal dari pabrik.
- Cold formed Shaped, di bentuk dari pelat-pelat yang sudah jadi. Tebal nya tidak kurang dari 3/16 inch, profil semacam ini ringan dan sering di sebut Light Gage Form Steel.
BATANG TARIK
- Batang tarik adalah batang yang menerima beban
tarik.
- Desain batang tarik adalah desain paling sederhana
dari structural engineering.
- Desain di dasarkan atas ijin tegangan tarik, dimana
tegangan tidak boleh melampaui tegangan ijin.
- Apabila ada lubang maka luas penampang melimtangnya
adalah luas netto (luas netto-luas lubang)
KEKUATAN BATANG TARIK
Meskipun stabilitas bukan merupakan suatu kriteria untuk
mendesain batang tarik, namun perlu dibatasi panjangnya untuk menjaga batang
agar tidak terlalu flexibel. Terlebih batang akan bergetar bila menahan
gaya-gaya angin, rangka terbuka atau bila harus
menahan alat-alat bergetar seperti fans atau compresors.
Untuk menanggulangi persoalan d atas maka perlu di adakan kriteria kekuatan.
PENGARUH
PENEMPATAN LUBANG TERHADAP LUAS NETTO.
- Menurut AISC: luas netto efektif akibat lubangtidak
boleh melebihi 85% dari luas penampang bruto.
- Menurut PPBBI: Tegangan rata-rata pada batang tarik yang berlubang tidak boleh leih besar dari 0,75 x tegangan dasar (75% α) dan luas lubang ≤ 15% luas penampang bruto.
ALAT SAMBUNG
Pada konstruksi baja
di pakai beberapa macam alat
sambung yaitu:
- Paku keling.
- Baut (baut sekrup hitam)
- High Strength Bolt (baut mutu tinggi)
- Las
Berdasarkan penemuan terbaru, sambungan dengan baut biasa
sebenarnya tidak dapt dianggap rigid (kaku), sambungan di katakan rigid apabila
menggunakan HSB atau LAS. Paku keling sebenarnya dapat mebuat sambungan menjadi
cukup kaku karna mempunyai shear resistance, tapi shear resistance pada paku
keling ini timbul karena adanya proses pendinginan pada pemasangan. Tp
sayangnya shear resistance tidak dapat di atur.
KERUSAKAN SAMBUNGAN
Rusaknya sambungan di sebabkan oleh:
- pembebanan terlalu besar pada geseran di bidang
geser sehingga paku menjadi patah
akibat geseran.
- Tekanan terlalu besar pada dinding lubang atau di
sebut tekanan tumpu, sehingga dinding lubang rusak karena adanya tekanan
tumpu (tekanan dinding lubang).
Contoh soal :
Tentukan baut memikul geser jika diketahui data sbb :
Tentukan baut memikul geser jika diketahui data sbb :
Baut
diameter 22 mm type A325
No
= 17,3 ton (dari tabel)
n =
misalkan 1 (jumlah bidang geser = 1)
F =
gesekan = 0.35
Jawab :
Ng = .
1. 17,3
= 4,325 ton
Jika dipakai baut hitam diameter 20 mm
Jumlah bidang geser = 1
Ng = ¼ π.
(2,2)2. 960
= 3647
kg = 3,647 ton
Beyond-steel Indonesia jual besi dan baja industri:
BalasHapusPlat A572 gr.50,
Plat A516 gr.70,
Creusabro 8000,
stainless 304 dan
stainless 316 high quality , dll,
dengan kualitas terjamin. bisa dipertanggung jawabkan, c/w certificate.
Untuk info lebih lengkap silahkan hubungi: sales@beyond-steel.com