1. MATERIAL, PROPERTIS DAN SIFAT BAJA ?
SUMBER 1
Material baja
unggul jika ditinjau dari segi kekuatan, kekakuan dan daktilitasnya. Jadi tidak
mengherankan jika di setiap proyek-proyek konstruksi bangunan (jembatan atau
gedung) maka baja selalu ditemukan, meskipun tentu saja volumenya tidak harus
mendominasi.
Tinjauan dari
segi kekuatan, kekakuan dan daktilitas sangat cocok dipakai mengevaluasi
struktur yang diberi pembebanan. Tetapi perlu diingat bahwa selain kondisi tadi
akan ada pengaruh lingkungan yang mempengaruhi kelangsungan hidup struktur
bangunannya. Jadi pada suatu kondisi tertentu, suatu bangunan bahkan dapat
mengalami kerusakan meskipun tanpa diberikan beban sekalipun (belum berfungsi).
Jadi ketahanan bahan material konstruksi terhadap lingkungan sekitarnya adalah
penting untuk diketahui agar dapat diantisipasi baik.
Kelebihan
material baja dibandingkan material beton atau kayu adalah karena buatan
pabrik, yang tentunya mempunyai kontrol mutu yang baik. Oleh karena itu dapat
dipahami bahwa kualitas material baja yang dihasilkannya relatif homogen dan
konsisten dibanding material lain, yang berarti juga lebih dapat diandalkan
mutunya.
Di sisi lain karena merupakan hasil
produk industri, maka agar prosesnya menguntungkan harus diusahakan mencapai
kondisi optimum. Untuk itu diperlukan suatu kuantitas tertentu yang terkesan
relatif monoton serta tidak mudah dibuat variasinya. Itulah pentingnya dibuat
standarisasi bentuk profil. Dari tabel profil baja yang ada terlihat banyak
sekali profil yang tersedia, tetapi dalam kenyataannya jika peminatnya relatif
sedikit maka profil yang jarang dipakai tentunya tidak diproduksi banyak. Jadi
akhirnya tidak semua profil pada tabel dapat dipilih. Hanya profil-profil
tertentu yang memang umum (banyak) digunakan. Hal ini perlu diketahui insinyur
perencana konstruksi baja, jangan hanya berpedoman teoritis hitungan, karena
kalau sampai mengubah profil rencana dengan profil tersedia, kemungkinan
berubah pula detail sambungan yang dibuat. Jika ini tidak dipikirkan waktu
dapat terbuang sia-sia.
Tidak ada jaminan bahwa lokasi pabrik
baja akan berdekatan dengan proyek atau bengkel fabrikasi, sehingga panjang
profil baja ditentukan oleh kemampuan kendaraan transportasi pengangkut (truk
atau kapal) dan jalur transportasi (darat atau air) yang akan dilaluinya.
Ketahanan Korosi
Baja unggul ditinjau dari segi
kemampuannya menerima beban, tetapi ketika dibiarkan tanpa perawatan khusus di
lingkungan terbuka, terlihat lemahnya. Baja yang unsur utamanya besi mengalami
korosi, yaitu suatu proses elektrokimia. Jika itu terjadi, maka pada bagian
besi yang bertindak sebagai anode akan terjadi oksidasi yang merusak dan
menghasilkan karat besi Fe2O3.nH2O, zat padat berwarna coklat kemerah-merahan.
Volume baja berkurang karena menjadi karat tadi. Mengenai bagian besi yang bertindak
sebagai anode dan bagian mana yang bertindak sebagai katode tergantung pada
banyak faktor, misalnya zat pengotor, atau adanya perbedaan rapatan logam itu,
atau ada jenis logam lain yang bersinggungan.
Kemungkinan terjadinya korosi pada baja
merupakan kelemahan konstruksi baja disbanding kontruksi beton. Oleh sebab itu
saat perencanaan faktor ini harus diantisipasi dengan baik. Korosi yang terjadi
pada konstruksi baja adalah ibarat kanker, senyap tetapi akibatnya bias sangat
mematikan.
SUMBER 2
o Stainless steel : baja tahan karat
mengandung Cr 19%, Ni 9%, dan Fe 72%.
o Baja krom : baja yang tahan karat
tahan panas mengandung 12%-18% Cr.
o Baja nikel : baja tahan karat dan
keras, mengandung 25% Ni.
o Baja mangan : baja sangat keras
mengandung 11%-14% Mn.
SUMBER 3
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 )
·
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
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 maka baja 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
SUMBER
4
Berbagai jenis bahan telah kita gunakan dalam kehidupan
sehari-hari maupun dalam industri. Penggunaannya pun sangat bergantung pada
sifat-sifat dari bahan tersebut. Didalam industri manufaktur tidak akan lepas
dari dengan satu bidang ilmu teknik yang berhubungan dengan material. Secara
umum meterial teknik diklasifikasikan menjadi 2 (dua) golongan yakni logam
(metal) dan non logam (non metal). Jika ditinjau dari sudut pandang susunan
unsur dasar, logam (metal) dibagi menjadi 2 (dua), yaitu logam murni dan logam
alloy (logam paduan). Sedangkan non logam dibagi menjadi 3 (tiga), yaitu
keramik, komposit, dan polimer.
SUMBER 5
SIFAT LOGAM :
§ kadar kemurnian 99,9%
§ kekuatan tarik rendah
§ titik lebur tinggi
§ daya hantar listrik baik
§ daya tahan terhadap karat baik
SUMBER 6
SIFAT BAJA Baja mempunyai sejumlah sifat
yang membuatnya menjadi baqhan bangunan yang sangat berharga. Beberapa sifat
baja yang penting adalah: kekuatan, kelenturan, kealotan, kekerasan dan
ketaqhan terhadap korosi.
1. kekuatan
baja mempunyai daya tarik,lengkung, dan
tekan yang sangat besar. Pada setiap partai baja, pabrikan baja menandai
beberapa besar daya kekuatan baja itu. Pabrikan baja misalnya, memasukan satu
partai baja batangan dan mencatumkan pada baja itu Fe 360. di sini Fe
menunjukan bahwa partai itu menunjukkan daya kekuatan (minimum) tarikan atau
daya tarik baja itu. Yang dimaksud dengan istilah tersebut adalah gaya tarik N
yang dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi patah.
Dalam hal ini daya tarik itu adalah 360 N/mm2. dahulu kita mencantumkan daya
tarik baja itu Fe 37, karena daya tariknya adalah 37 kgf/mm2. karna
smengandung sedikit kadar karbon, maka semua jenis baja mempunyai daya tarik
yang kuat. Oleh karna daya tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan
berbagai tegangan, seperti tegangan lentur.
2. Kelenturan
Baja bukan saja kuat tetapi juga lentur
3. Kealotan
Pada umumnya baja bersifat sangat a lot,sehingga
tidak cepat patah
4. Kekerasan
Baja itu sangat keras sekali sehingga
sebagai bahan konstruksi, baja mungkin saja untuk digunakan berbagai tujuan.
Apabila untuk produk-produk baja tertentu ada suatu keharusan,maka bisa saja
baja itu, dengan cara dipanaskan,dibuat luar biasa kerasnya.
5. ketahanan terhadap
korosi
Tanpa perlindungan, baja sangat cepat
berkarat. Untung saja baja diberikan perlindungan yang sangat efektif dengan
berbagai cara.
SUMBER 7
Sifat fisik baja
meliputi : berat, berat jenis, daya
hantar panas dan konduktivitas listrik
Sifat mekanis suatu bahan adalah
kemampuan bahan tersebut memberikan perlawanan apabila diberikan beban pada
bahan tersebut. Atau dapat dikatakan sifat mekanis adalah kekuatan bahan
didalam memikul beban yang berasal dari luar. Sifat mekanis pada baja meliputi:
Kekuatan Baja.
Sifat penting pada baja adalah
kuat tarik. Pada saat baja diberi beban, maka baja akan cenderung mengalami
deformasi/perubahan bentuk. Perubahan bentuk ini akan menimbulkan
regangan/strain, yaitu sebesar terjadinya deformasi tiap satuan panjangnya.
Akibat regangan tersebut, didalam baja terjadi tegangan/stress sebesar, ,
dimana P = beban yang membebani baja, A = luas penampang baja. Pada waktu baja
diberi beban, maka terjadi regangan. Pada waktu terjadi regangan awal, dimana
baja belum sampai berubah bentuknya dan bila beban yang menyababkan regangan
tadi dilepas, maka baja akan kembali ke bentuk semula. Regangan ini disebut
dengan regangan elastis karena sifat bahan masih elastis. Perbandingan antara
tegangan dengan regangan dalam keadaan elastis disebut dengan â€Å“Modulus
Elastisitas/Modulus Youngâ€. Ada 3 jenis tegangan yang
terjadi pada baja, yaitu :
-Â Â Â Â Â Â Â Â Â
tegangan , dimana baja masih dalam keadaan elastis
-Â Â Â Â Â Â Â Â Â
tegangan leleh, dimana baja mulai rusak/leleh
-Â Â Â Â Â Â Â Â Â
tegangan plastis, tegangan maksimum baja, dimana baja mencapai kekuatan
maksimum.
Keuletan Baja (ductility)
Kemampuan baja untuk
berdeformasi sebelum baja putus. Keuletan ini berhubungan dengan besarnya
regangan/strain yang permanen sebelum baja putus. Keuletan ini juga berhubungan
dengan sifat dapat dikerjakan pada baja. Cara ujinya berupa uji tarik.
Kekerasan Baja
adalah ketahanan baja terhadap
besarnya gaya yang dapat menembus permukaan baja. Cara ujinya dengan kekerasan
Brinell, Rockwell, ultrasonic, dll
Ketangguhan Baja (toughness)
Ketangguhan baja adalah hubungan
antara jumlah energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus.
Semakin kecil energi yang diserap oleh baja, maka baja tersebut makin rapuh dan
makin kecil ketangguhannya. Cara ujinya dengan cara memeberi pukulan mendadak (impact/pukul
takik).
SUMBER 8
Sifat mekanis suatu bahan adalah kemampuan bahan tersebut
memberikan perlawanan apabila diberikan beban pada bahan tersebut. Atau dapat
dikatakan sifat mekanis adalah kekuatan bahan didalam memikul beban yang
berasal dari luar. Sifat penting pada baja adalah kuat tarik.
Pada waktu terjadi regangan awal,
dimana baja belum sampai berubah bentuknya dan bila beban yang menyebabkan
regangan tadi dilepas, maka baja akan kembali ke bentuk semula. Regangan ini
disebut dengan regangan elastis karena sifat bahan masih elastis. Perbandingan
antara tegangan dengan regangan dalam keadaan elastis disebut dengan “Modulus
Elastisitas/Modulus Young”. Ada 3 jenis tegangan yang terjadi pada baja, yaitu:
·
Tegangan,
dimana baja masih dalam keadaan elastis;
·
Tegangan
leleh, dimana baja mulai rusak/leleh; dan
·
Tegangan
plastis, tegangan maksimum baja, dimana baja mencapai kekuatan maksimum.
Kekerasan baja adalah ketahanan baja terhadap besarnya
gaya yang dapat menembus permukaan baja. Ketangguhan baja adalah hubungan
antara jumlah energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus.
Baja mempunyai kekuatan yang tinggi dan sama kuat pada
kekuatan tarik maupun tekan dan oleh karena itu baja adalah elemen struktur
yang memiliki batasan sempurna yang akan menahan beban jenis tarik aksial,
tekan aksial, dan lentur dengan fasilitas yang hampir sama. Semua 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. Sifat dari baja yang dapat mengalami
deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur
atau putus disebut sifat daktilitas.
Di samping itu keuntungan-keuntungan lain dari struktur
baja, antara lain adalah:
·
Proses
pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat;
·
Dapat
di las;
·
Komponen-komponen
struktumya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya;
·
Komponen-komponen
yang sudah tidak dapat digunakan lagi masih mempunyai nilai sebagai besi tua;
dan
·
Struktur
yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak terlalu
sukar;
Selain keuntungan-keuntungan tersebut bahan baja juga
mempunyai kelemahan-kelemahan sebagai berikut:
·
Komponen-komponen
struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya tahan api sesuai
dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran;
·
Diperlukannya
suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat; dan
·
Akibat
kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat
menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran
horisontal.
Sifat-sifat mekanis lainnya baja struktural
untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:
·
Modulus
elastisitas : E = 200.000 MPa;
·
Modulus
geser : G = 80.000 MPa;
·
Nisbah
poisson : μ = 0,3; dan
·
Koefisien
pemuaian : á = 12 x 10 -6 / o C.
Penggilingan dengan pemanasan (hot-rolling) adalah
proses pembentukan utama di mana bongkahan baja yang merah menyala secara
besar-besaran digelindingkan di antara beberapa kelompok penggiling.
Penampang melintang dari bongkahan yang ash biasanya dicetak dari baja
yang baru dibuat dan biasanya berukuran sekitar 0,5 m x 0,5 m persegi,
yang akibat proses penggilingan ukuran penampang melintang dikurangi
menjadi lebih kecil dan menjadi bentuk yang tepat dan khusus.
Pembentukan dengan pendinginan (cold-forming)
adalah metode lain yang digunakan untuk
membuat komponen-komponen baja dalam jumlah yang besar.
Satu hal lain yang membedakan proses-proses tersebut adalah bahwa
peralatan yang digunakan untuk proses pencetakan dengan pendinginan lebih
sederhana dan dapat digunakan untuk menghasilkan penampang melintang yang
bentuknya disesuaikan untuk penggunaan yang khusus. Beberapa keuntungan
baja profil dingin antara lain:
·
Lebih
ringan;
·
Kekuatan
dan kakuan yang tinggi;
·
Kemudahan
pabrikasi dan produksi massal;
·
Kecepatan
dan kemudahan pendirian; dan
·
Lebih
ekonomis dalam pengangkutan dan pengelolaan.
Telah ada pelengkung yang dirancang secara khusus dan
mempunyai bentang sangat panjang [misalnya bentang 300 ft (90 m) atau lebih].
Masalah utama dalam penggunaan baja untuk memperoleh permukaan berkelengkungan
ganda adalah memuat bentuk dari elemen-elemen garis. Pada kubah,misalnya, baik
pendekatan dengan rusuk atau geodesik adalah mungkin.
Baja adalah satu-satunya material yang dapat digunakan
sebagai struktur kabel. Kolom baja struktural umumnya mempunyai perbandingan
tebal-tinggi bervariasi antara 1 : 24 dan 1 : 9, yang tergantung pada
beban dan tinggi kolom. Setiap struktur adalah gabungan dari bagian-bagian
tersendiri atau batang-batang yang harus disambung bersama (biasanya di ujung
batang) dengan beberapa cara.
Jenis-jenis sambungan struktur baja yang digunakan adalah pengelasan serta
sambungan yang menggunakan alat penyambung berupa paku keling (rivet) dan baut.
Sumber 9
Keuntungan
Baja sebagai Material Struktur Bangunan
Di samping kekuatannya
yang besar untuk menahan kekuatan tarik dan tekan tanpa membutuhkan banyak
volume, baja juga mempunyai sifatsifat lain yang menguntungkan sehingga
menjadikannya sebagai salah satu bahan bangunan yang sangat umum dipakai dewasa
ini. Beberapa keuntungan baja sebagai material struktur antara lain:
Kekuatan
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.
Kemudahan
Pemasangan
Semua
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-komponen konstruksi 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 baja biasanya mempunyai bentuk standar dan sifat-sifat
yang tertentu, serta mudah diperoleh di mana-mana.
Keseragaman
Sifat-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.
Daktilitas
Sifat dari baja
yang dapat mengalami deformasi yang besar di bawah pengaruh tegangan tarik yang
tinggi tanpa hancur atau putus 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 lain dari struktur baja, antara lain adalah:
? Proses
pemasangan di lapangan berlangsung dengan cepat.
? Dapat di las.
? 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 :
?
Komponen-komponen struktur yang dibuat dari bahan baja perlu diusahakan supaya
tahan api sesuai dengan peraturan yang berlaku untuk bahaya kebakaran.
? Diperlukannya
suatu biaya pemeliharaan untuk mencegah baja dari bahaya karat.
? Akibat
kemampuannya menahan tekukan pada batang-batang yang langsing, walaupun dapat
menahan gaya-gaya aksial, tetapi tidak bisa mencegah terjadinya pergeseran
horisontal
2. Kelemahan
Baja
Sumber
1
- Bisa
berkarat.
- Lemah
terhadap gaya tekan.
- Tidak
fleksibel seperti kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profile
- Tidak
kokoh
- Tidak
tahan api
Sumber
2
Kelemahan
Baja sebagai Material Struktur
Secara umum baja mempunyai kekurangan seperti dijelaskan pada paragraf dibawah
ini.
BiayaPemeliharaan
Umumnya material baja sangat rentan terhadap korosi jika dibiarkan terjadi
kontak dengan udara dan air sehingga perlu dicat secara periodik.
Biaya Perlindungan Terhadap Kebakaran
Meskipun baja tidak mudah terbakar tetapi kekuatannya menurun drastis jika
terjadi kebakaran. Selain itu baja juga merupakan konduktor panas yang baik
sehingga dapat menjadi pemicu kebakaran pada komponen lain. Akibatnya, portal
dengan kemungkinan kebakaran tinggi perlu diberi pelindung. Ketahanan material
baja terhadap api dipersyaratkan dalam Pasal 14 SNI 03-1729-2002.
Rentan Terhadap Buckling
Semakin langsung suatu elemen tekan, semakin besar pula bahaya terhadap buckling (tekuk). Sebagaimana telah disebutkan
bahwa baja mempunyai kekuatan yang tinggi per satuan berat dan jika digunakan
sebagai kolom seringkali tidak ekonomis karena banyak material yang perlu
digunakan untuk memperkuat kolom terhadap buckling.
Fatik
Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklis. Dalam perancangan perlu
dilakukan pengurangan kekuatan jika
pada elemen struktur akan terjadi beban siklis.
Keruntuhan Getas
Pada kondisi tertentu baja akan kehilangan daktilitasnya dan keruntuhan getas
dapat terjadi pada tempat dengan konsentrasi tegangan tinggi. Jenis beban fatik
dan temperatur yang sangat rendah akan memperbesar kemungkinan keruntuhan getas
(ini yang terjadi pada kapal Titanic).
Sumber
3
Kelemahan memakai material besi/ baja daripada beton
Tapi baja juga memiliki kelemahan seperti :
1. Bisa berkarat
2. Lebih berisik jika dilewati beban seperti kereta api.
Karena itu ada penelitian dan pengembangan untuk masalah ini yaitu
mengembangkan baja mutu tinggi tahan korosi yang sangat berguna jika jembatan
berada di daerah laut yang kadar garamnya tinggi. Untuk mengatasi kebisingan ,
maka dikembangkan beton komposit dengan baja di atas permukaannya, sehingga
bisa menurunkan tingkat kebisingan.
Penelitian di dalam kualitas baja yang digunakan di dalam pembangunan jembatan,
bersamaan dengan metoda-metoda konstruksi lainnya , sudah membuat produksi dan
pemasangan jembatan baja bentang yang panjang. Dan komponen struktur baja dapat
dibuat sepanjangnya- panjangnya dan pemasangan dapat dibagi menjadi
beberapa blok-blok, Sedangkan pengiriman komponen dan pemasangan di
lapangan dapat bekerja dengan cepat dan mudah. Jembatan baja dapat
dikhususkan untuk dibengkokkan atau disesuaikan dengan kondisi-
kondisi di lapangan dengan sempurna. Di mana lokasi berisi sebagian besar
dari lumpur dan bumi lemah, konstruksi dari suatu jembatan baja dapat dilakukan
dengan mudah dan aman karena berat baja hanya 25 - 35 % dari bobot mati
struktur beton yang setara.
Salah satu keuntungan besi baja dalam masalah keamanan strukturnya adalah besi
baja mempunyai kekuatan struktur yang pasti bila dibandigkan dengan beton yang
kekuatan strukturnya berubah berdasarkan campuran semen dan airnya. Karena
diproduksi di pabrik, besi baja mempunyai kualitas yang seragam dan ketelitian
ukuran yang tinggi daripada beton. Beban angin juga menjadi lebih kecil dalam
jembatan yang memakai material baja. Ini dikarenakan material struktur dengan
memakai baja lebih kecil daripada jembatan dari beton. Besi itu juga
sangat keras, sehingga walaupun sudah mencapai titik leleh karena beban
jembatan,besi baja masih bisa kembali ke bentuk asalnya, berbeda dengan beton
yang sangat rapuh, sekali dia meregang akan retak. Bila beton meregang
dalam waktu lama, beton cenderung untuk menyusut dan deformasinya akan
menghasilkan retak. Sedangkan baja tidak bermasalah seperti beton yang punya
kecenderungan untuk retak sewaktu masa pengecoran karena efek pengeringan.
Dalam hal ini jembatan baja lebih bagus dari beton dari sisi penampilan. Dalam
hal gempa baja juga menunjukkan daya tahannya daripada beton
Sumber 4
- Sistem
struktur rangka baja ringan tersusun rapat, padat dan terlihat ramai,
terhubung & terkait satu dengan lainnya, sehingga kurang menarik jika
diexpose.
- Membutuhkan
perhitungan yang benar-benar matang, karena sistem strukturnya yang
seperti rangka ruang tersebut maka bila ada salah satu bagian struktur
yang salah hitung, salah pasang, akan membuat perlemahan sehingga dapat
menyebabkan kegagalan total.
- Rangka
atap baja ringan tidak se-fleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk
berbagai profil.
- Dibutuhkan
keahlian khusus untuk menghitung kebutuhan baja ringan, oleh karena itu
tidak semua orang bisa menghitungnya.
Sumber 5
Kerangka atap baja ringan tidak bisa diekspos
seperti rangka kayu, sistem rangkanya yang berbentuk jaring kurang menarik bila
tanpa penutup plafon.
Karena strukturnya yang seperti jaring ini
maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung ia akan menyeret
bagian lainnya maksudnya jika salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan,
maka kegagalan bisa terjadi secara keseluruhan (biasanya perhitungan
strukturnya langsung dilakukan oleh structural engineer dari aplikatornya)
Rangka atap baja ringan tidak sefleksibel
kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil.
Mutu dan Kualitas dari struktur atap baja
ringan kurang terjamin
Sumber
6
Kekurangan dari
atap besi baja adalah tidak dapat menyerap panas dengan baik, tidak seperti
atap kayu yang sangat baik menyerap panas. Kerangka Atap rumah besi baja juga memerlukan biaya pemasangan yang cukup banyak,
karena harus menggunakan tukang bangunan yang benar-benar ahli dalam memasang
atap besi baja. Pada bagian dalam untuk atap besi baja harus ditutup dengan
atap asbes, berbeda dengan atap kayu walaupun tidak ditutup dengan ternit, akan
tetap bagus dan terkesan lebih alami.
Sumber 7
- Kerangka
atap baja ringan tidak bisa diekspos seperti rangka kayu, sistem rangkanya
yang berbentuk jaring kurang menarik bila tanpa penutup plafon.
- Karena
strukturnya yang seperti jaring ini maka bila ada salah satu bagian
struktur yang salah hitung ia akan menyeret bagian lainnya maksudnya jika
salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan, maka kegagalan bisa
terjadi secara keseluruhan.
- Rangka
atap baja ringan tidak sefleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk
berbagai profil.
Sumber
8
- Pemilihan
material memerlukan perhitungan struktur yang teliti dan kuat, karena jika
ada yang salah maka atap bisa roboh total.
- Tergolong
sebagai material rangka atap yang cukup mahal dibanding jenis lainya,
namun keberadaan kayu yang semakin langka telah membuat baja ringan
menjadi lebih murah untuk digunakan.
- Tidak
bisa asal membuat rangka atap, perlu gambar kerja yang benar sehingga atap
bisa dibangun dan berfungsi dengan baik.
- Dari
segi tampilan arsitektur terlihat kurang bagus jika tidak didesain
sedemikian rupa, oleh karena itu diperlukan plafond penutup agar
langit-langit terlihat bagus.
- Tidak
terjual bebas di toko bahan bangunan, jadi harus memesan langsung pada
supplier rangka atap baja ringan yang biasanya menawarkan harga
perencanaan,bahan berikut pemasangan sampai jadi.
3.
Contoh
kegagalan rangka baja
a. Runtuhnya Highland tower, Selangor
Malaysia
Pada pukul 1:35 pagi waktu setempat tanggal 11 Desember 1993,
salah satu bangunan dari komplek apartement Highland Towers ambruk rata
ketanah. Salah satu saksi mata yang menyaksikan kejadian tersebut menggambarkan
bahwa ia melihat bangunan tersebut runtuh seperti dalam adegan slow motion.
Komplek apartement Highland towers terdiri dari
3 blok bangunan tinggi didasar dari sebuah bukit curam tidak jauh dari ibukota
Malaysia, Kuala Lumpur. Penyebab keruntuhan adalah BAJA penahan serta sistem
drainase yang buruk dan juga maintenance yang buruk dan diperparah oleh
tindakan adanya pengembang lain yang membangun gedung di punggung bukit tepat
diatas Highland towers. Hal ini mengakibatkan lapisan tanah rentan terhadap
erosi dan pipa pipa drainase yang dibuat menghalangi akar-akar pepohonan
dibukit tersebut.
Pada akhirnya hujan yang turun selama 10 hari
berturut-turut membuat tekanan yang besar pada pipa pipa drainase dibukit, pada
akhirnya pipa meledak dan menumpahkan air sehingga air mencapai kadar level
berbahaya lalu mengikis lapisan tanah yang berimbas pada longsor yang menerjang
dan meruntuhkan dinding pelindung di kaki bukit.
Seratus ribu meter persegi lumpur menerjang blok
bangunan I dan menerjang maju serta membuat fondasi bangunan tersebut amblas,
tiga orang berhasil ditarik keluar hidup-hidup dari terjangan lumpur, namun
setelah 12 hari pencarian yang gagal untuk menemukan korban selamat mereka
menemukan 48 mayat korban runtuhnya bangunan tersebut.
Setelah peristiwa itu, Blok II dan III para
penghuninya dievakuasi dan selanjutnya mereka meninggalkan apartement tersebut
yang hingga kini masih berdiri sebagai saksi bisu atas peristiwa kelalaian
manusia.
B . royal place hotel, thailand
Pada
pukul 10 pagi 13 Agustus 1993, sebuah hotel mewah berlantai 6 runtuh hanya
dalam waktu kurang dari 10 detik, berarti tiap lantainya sekitar 1.6 detik.
Tragisnya 137 jiwa menjadi korban dan 227 orang cedera dalam peristiwa
runtuhnya hotel tersebut.
Imbas dari peristiwa ini polisi menahan pemilik
hotel, arsitek serta insinyur yang menangani pembuatan hotel tersebut, karena
pada tahun 1990 mereka telah melakukan penambahan lantai pada gedung tersebut
tanpa izin selain itu di bagian atap juga digunakan sebagai tempat penampungan
air dalam jumlah besa
c. Menara WTC
Tidak
perlu diragukan lagi bahwa bencana terbesar akibat runtuhnya gedung dalam
sejarah manusia hingga saat ini adalah tragedy runtuhnya gedung pencakar langit
WTC 11 September 2011.
Menara kembar tersebut didesign menggunakan baja
ringan, sebuah inti pusat, dan sebuah design peti telur yang menyebabkan
struktur memiliki kelebihan beban.
Selain itu, tiap menara didesign untuk menahan beban
dari tiupan angin seberat 5000ton lateral. Dinyatakan bahwa 90 ribu galon bahan
bakar jet yang yang membakar struktur baja yang membuat gumpalan asap hitam
diatas langit New York, Api tersebut tidak melelehkan struktur baja namun hanya
melemahkan kekuatan mereka.Meskipun kekuatan fondasi bangunan telah berkurang
50 persen namun kolom kolom penyangga masih mampu untuk menahan beban bangunan,
Masalah nyata dari kasus ini adalah panas api yang tidak merata mendistorsi
baja disalah satu sisi gedung pencakar langit tersebut.Akibat tekanan yang
terlalu banyak akhirnya lantai menjadi lemas dan seperti efek domino gedung
runtuh mulai dari lantai paling atas secara simultan hingga kelantai
dibawahnya.
Tiap-tiap menara memiliki berat 500.000 ton, dan
hanya butuh 10 detik untuk bangunan besar runtuh dengan kecepatan 124 mph saat
menghantam tanah, terlepas dari tidak adanya kesalahan dalam sistem design dan
struktur bangunan, para ahli terus mempelajari konsep bangunan untuk
menghindari beban berlebih dan keruntuhan yang progresif serta yang paling
penting adalah prosedur evakuasi, keselamatan bangunan dan pembangunan dalam
skala hemat.
D.
KATOWICE TRADE HALL
28
January 2006, disaat Polandia tengah mengalami musim dingin, di Katowice Trade
Hall diadakan acara Pameran nasional ke-56 merpati pos.Para peserta konvensi
tidak mengetahui dan mengira bahwa atap gedung terawat dengan baik dan mengira
bahwa pihak manajemen gedung telah membersihkan atap dari gundukan es. Sialnya
atap gedung tersebut telah melengkung akibat tumpukan es musim dingin 4 tahun
sebelumnya dan belum pernah diperbaiki atau pun dilakukan pemeriksaan dan
pengujian.
Pada hari naas tersebut, akumulasi salju yang
memumpuk diatas atap bangunan tersebut 100 persen diatas beban yang mampu
ditahan oleh atap, membuat atap ambruk kebawah membuat sekitar 700 orang
terjebak dibawah atap yang berat dan membuat mereka terkespos oleh cuaca musim
dingin yang cukup ekstrim 0 derajat celcius.
Tim SAR berdatangan menyelamatkan korban,bekerja
dibawah cuaca buruk namun bagaimanapun struktur bangun telah menjadi tidak
stabil dan akhirnya bagian kedua dari atap runtuh pada saat tindakan
penyelamatan dilakukan.
Selain itu pecahan material logam bangunan yang
terkoyak sama sekali tidak menguntungkan para korban yang terjebak karena
membuatnya bertindak sebagai freezer apalagi ditengah musim dingin yang
ekstrim, selain itu sebagian besar bangunan telah tertimbun oleh salju, pada
akhirnya 65 jiwa harus menjadi korban dan 170 lainnya menderita cedera.
Arsitektur dan pemilik bangunan harus berhadapan dengan hukum.
E. ATAP MASJID DI PAKISTAN RUNTUH
Lahore,
15 Dzulqa’dah 1435/10 September 2014 (MINA) – Atap Masjid di Droghawala,
pinggiran kota Lohare Pakistan runtuh dan menewaskan 24 orang jamaah yang
tengah berada di masjid tersebut.
“Jumlah
korban tewas akibat insiden ini sebanhyak 24 orang. Usia para jama’ah yang
meninggal sekitar 15 hingga 35 tahun,” kata seorang petugas di ruang pos
penyelamat, Muhammad Rashid, Rabu (10/9), On Islam melaporkan seperti dikutip Mi’raj Islamic News Agency
(MINA).
“Kami
telah menyelamatkan tujuh orang yang terluka parah akibat tertimbun
reruntuhan,” tambahnya.
Bencana
ini terjadi pada Selasa kemarin , setelah hujan lebat dan atap yang terbuat
dari rangka baja tidak mampu menahahan tekanan angin. Kepala pemerintah kota
Lohera, Muhammad Usman mengatakan kepada media, korban tewas dan terluka
ditemukan setelah 13 jam upaya pencarian.
“Operasi penyelamatan akan berlanjut sampai
semua puing telah dibereskan,” tambahnya
Usman
menjelaskan, menurut penduduk setempat hampir semua orang telah kembali, tapi
kami akan melanjutkan upaya pencarian sampai seluruh puing beres.
Para korban tewas dishalatkan dan di makamkan di
Lahore, Rabui. Menurut laporan, lebih dari 250 orang tewas akibat hujan dan
banjir yang kini melanda Pakistan