rochim sutopo

sudah saya baca, selamat dan sukses

sudah saya baca selamat dan sukses.....

BAJA MUTU TINGGI

I. BAJA MUTU TINGGI

1.1 Pendahuluan

Berbeda dengan baja konvensional, baja ringan merupakan baja mutu tinggi yang memiliki sifat ringan dan tipis, namun memiliki fungsi setara baja konvensional. Baja ringan ini termasuk jenis baja yang dibentuk setelah dingin (cold form steel). Rangka atap baja ringan diciptakan untuk memudahkan perakitan atap baja ringan dan konstruksi sipil. Meskipun tipis, baja ringan memiliki derajat kekuatan tarik yang tinggi yaitu sekitar 550 MPa, sementara baja biasa sekitar 300 MPa. Kekuatan tarik dan tegangan untuk rangka atap ini untuk mengkompensasi bentuk atap baja yang tipis. Ketebalan baja ringan untuk atap ringan yang beredar sekarang ini berkisar dari 0,4mm – 1mm.

Perhitungan kuda-kuda rangka baja ringan dari jasa konstruksi amat berbeda dengan kayu, yakni cenderung lebih rapat. Semakin besar beban yang harus dipikul, jarak kuda-kuda semakin pendek. Misalnya untuk genteng dengan bobot 40 kg/m2 jarak kuda-kuda atap baja bisa dibuat setiap 1,4m. Sementara bila bobot genteng mencapai 75kg/m2, maka jarak kuda-kuda atap baja ringan menjadi 1,2m.

Kelebihan dan Kekurangan Rangka Baja Atap Baja Ringan
a. Kelebihan:

· Karena bobot rangka atap yang ringan menurut konstruksi sipil maka dibandingkan kayu, beban yang harus ditanggung oleh struktur di bawahnya lebih rendah (jadi lebih irit strukturnya)

· Baja ringan bersifat tidak membesarkan api (non-combustible).

· Tidak bisa dimakan rayap (memangnya rayap makan baja atap ringan

· Pemasangan rangka baja relatif lebih cepat apabila dibandingkan rangka kayu.

· Baja ringan nyaris tidak memiliki nilai muai dan susut, jadi tidak berubah karena panas dan dingin (itu kata aplikatornya lho).

b. Kekurangannya :

· 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. (makanya jarang digunakan pada bangunan tradisional…)

1.2 . BAJA RINGAN/TIPIS

Baja ringan adalah baja canai dingin yang keras yang diproses kembali komposisi atom dan molekulnya, sehingga menjadi baja yang lebih ringan dan fleksibel. Lembaran baja tipis itu diberi coating (lapisan) antikarat dan diprofil supaya kuat dipakai sebagai rangka. Setiap merek berbeda coating-nya. Ada yang menambahkan aluminium, zinc, galvanis, magnesium, atau kombinasi dari beberapa pelapis itu.

Global Steel yang dipasarkan sejak tiga tahun lalu misalnya, dilapisi zinc-aluminium, bahan yang oleh BlueScope dipatenkan dengan merek Zincalume. Sementara Steelfast dan Karang Pilang Truss memakai lapisan galvanis berbahan zinc (seng) yang diklaim lebih tahan terhadap air semen atau adukan beton. Bahkan, JSteel diklaim lebih kuat lagi, karena sejak 2005 dilapisi magnesium selain zinc dan alumunium.

Ketahanan rangka atap baja ringan, tergantung ketebalan lapisan antikaratnya. Untuk iklim Indonesia, dengan coating alumnium-zinc 150 gr/m2 atau galvanis 220 gr/m2, service life-nya bisa 25-30 tahun. Untuk itu biasanya produsen memakai baja ringan G550 sebagai bahan profil rangka.

1.3 Pelaksanaan Konstruksi Rangka Atap Baja

a. Lingkup Pekerjaan

Termasuk di dalam lingkup pekerjaan konstruksi ini adalah juga pekerjaan-pekerjaan persiapan guna pelaksanaan rangka atap, penyediaan tenaga, bahan material, dan peralatan. Untuk itu perlu manajemen proyek yang terstruktur. Manajemen proyek yang profesional akan membantu pekerjaan menjadi lebih tersistem.Secara keseluruhan lingkup pekerjaan konstruksi rangka atap ini meliputi

b. Bahan.

1. Bahan yang digunakan dalam pekerjaan ini :

· Rangka Atap Baja Ringan Zinc Alume setara Smart Truss, Global Steel,atau Truss indo

· Usuk Plat Baja Lapis Alumunium AZ100 (Alumunium Zinc Coated Steel Plate) setara Global U100 t=0,85mm eks Global Steel Light Steel Frames.

· Reng Plat Baja Lapis Alumunium AZ100 (Alumunium Zinc Coated Steel Plate) Global R36 t=0,55mm eks Global Steel Light Steel Frames atau yang setara.

Seluruh bahan baja ringan yang akan digunakan harus di berikan contohnya terlebih dahulu untuk mendapatkan persetujuan dari Pengawas / Direksi,sebelum boleh didatangkan dilapangan pekerjaan.

c. Pelaksanaan.

1. Bentuk dan dimensi kuda-kuda serta dimensi batang-batang dan plat simpulnya harus dilaksanakan sesuai gambar rancangan pelaksanaan serta sesuai dengan keadaan bentang kedudukannya di lapangan pekerjaan.Untuk itu Kontraktor Pelaksana harus membuat "gambar-gambar pelaksanaan"lebih dahulu. Pekerjaan kuda-kuda baja ini tidak diperkenankan dilaksanakan sebelum "gambar pelaksanaan" disetujui Direksi. Sistem instalasi maupun sistem konstruksi harus benar-benar diperhatikan.

2. Pembuatan kuda-kuda baja harus dilaksanakan di tempat yang datar dengan lantai kerja yang keras. Bila dilaksanakan di luar lapangan pekerjaan, Kontraktor harus meminta ijin secara tertulis kepada Direksi dan menunjukkan bengkel tempat dikerjakannya konstruksi untuk mendapatkan persetujuan dari Direksi sebelum pekerjaan ini dilaksanakan. Antara sistem konstruksi, sistem instalasi, dsb harus teratur.

3. Pemotongan harus dilaksanakan dengan mesin standard. Pelubangan harus menggunakan bor. Tepian yang tajam akibat pemotongan maupun pemboran harus ditumpulkan dengan gerenda.

4. Pemasangan kuda-kuda hanya boleh dilaksanakan bila kolom-kolom dan balok beton penumpunya telah berumur paling sedikit 14 (empat belas) hari dan baut-baut pengikatnya telah terpasang dengan benar. Jika dibutuhkan, bisa melakukan sewa alat berat.

5. Pengangkatan kuda-kuda harus dilaksanakan secara hati-hati hingga tidak menimbulkan puntiran-puntiran pada bidang kuda-kuda.

6. Untuk itu sebelum diangkat batang-batang pejepit sebagai klem pengaku bidang kuda-kuda harus dipasang lebih dahulu dan tidak boleh dilepas sebelum trek stang dipasang serta konstruksi kuda-kuda telah benar-benar dalam keadaan diam. Jika diperlukan bisa memanfaatkan jasa sewa alat berat.

Rangka baja ini terdiri dari lempengan-lempengan panjang (profil) yang bervariasi bentuk dan ukurannya sesuai fungsi masing-masing dalam struktur rangka atap. Untuk kuda-kuda atau rangka utama dan gording, profil baja ringan ini biasanya berbentuk “I” atau “U” terbalik dan memiliki ukuran yang lebih besar. Sedangkan reng ialah pengikat kuda-kuda dan gording yang posisinya melintang di atas kuda-kuda dan gording, serta mengikat kuda-kuda dan gording tersebut hingga membentuk suatu kerangka yang kokoh. Lempengan reng adalah profil yang paling kecil bentuk dan ukurannya. Fungsinya sebagai penahan genteng atau jenis atap lainnya dan sebagai pengatur jarak setiap baris genteng agar lebih rapi dan lebih “mencengkeram”.

Kelebihan dari material atap ini ialah bobot beratnya yang demikian kecil dibandingkan dengan material rangka atap lainnya. Dengan daya tahan terhadap tekanan dan tarikan yang lebih unggul daripada material rangka kayu serta bobot materialnya sendiri yang demikian ringan, rangka atap baja ringan mungkin menjadi pilihan utama para developer dan pemilik rumah di kemudian hari.

Terbukti beberapa developer di luar Pulau Jawa memakai baja ringan ini sebagai perangkat atap, semisal Perumahan Puri Mutiara dan Bukit Baruga di Makassar. Juga beberapa rumah mewah tertentu.

1.4. Karbon Steel

Baja karbon rendah adalah material yang dalam penggunaannya kebanyakan sebagai bahan dari konstruksi umum. Karena baja karbon rendah mempunyai keuletan yang tinggi dan mudah dimachining, tetapi kekerasannya rendah dan tdk tahan aus. Hal ini dapat diatasi dengan merubah sifat-sifat material yang tersedia dengan proses perlakuan panas.

Sedangkan perlakuan panas adalah cara yang paling umum digunakan untuk merubah sifat-sifat tersebut. Perlakuan panas bukan tujuan umum dari konstruksi tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai umur ekonomis yang lebih baik. Dengan mengalami proses perlakuan panas maka akan diperoleh sifat-sift yang kita inginkan seperti kekerasan bertambah, tahan aus dll. Perlakukan panas yang salah dapat menimbulkan kerugian.
Salah satu cara dengan menggunakan pengerasan permukaan yaitu dengan proses Karburasi. Karburasi adalah salah satu proses perlakuan panas untuk mendapatkan permukaan yang lebih keras dari sebelumnya.
Dari uraian diatas, maka dapat diketahui bahwa baja karbon rendah tidak lebih dari 0,25%C yang dalam penggunaannya kebanyakan sebagai kontruksi umum, dengan mengalami proses perlakuan panas diharapkan memperoleh sifat-sifat yang diinginkan seperti kekerasan bertambah, tahan aus, dll.

Proses penelitian perlakuan panas yang dilakukan degan material baja karbon rendah, yang mana setelah dilakukan uji spektrometer, material tersebut mempunyai kadar karbon 0,07%C. Pada proses perlakukan panas ini suhu pemanasan adalah 875 C, bahan bubuk karbon 60% dan Barium Karbonat 40% sebagai energizer yang mempercepat proses, waktu penahanan adalah 15 menit, 30 menit, dan 50 menit dengan media pendinginan adalah oli SAE 20–50. Setelah dilakukan proses perlakuan panas dari material tersebut, maka dilakukan pengujian kekerasan dan pengujian spectrometer. Adapun hasilnya adalah kekerasan tertinggi yang diperoleh adalah material yang mengalami proses perlakuan panas dengan penahanan waktu paling lama yaitu 50 menit, demikian juga kadar karbon paling tinggi dari hasil difusi diperoleh dari material yang mengalami proses penahanan panas waktu paling lama.

Dari data hasil pengujian mekanik kekerasan dan metallography dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa dengan perlakuan panas didapatkan material yang mempunyai kekerasan tinggi pada permukaannya dan masih lunak pada bagian dalamnya.

Adapun alasan bidang ini disesuaikan dengan kebutuhan pada bidang industri yang semakin modern, dalam hal ini adalah pengembangan sifat – sifat dari logam. Yang mana mempunyai kekerasan yang baik tapi juga ulet. Dimana aplikasinya digunakan pada alat – alat potong, alat – alat pahat, roda gigi atau kontruksi mesin yang sering mengalami kontak antara bahan satu dengan bahan lainnya. Dengan proses perlakuan panas dengan metode karburasi diharapkan dapat memperpanjang umur pemakainanya tetapi masih memiliki sifat keuletan pada bagian dalamnya.

1.5. FIBER REINFORCED PLASTIC

Penelitian tentang kontribusi Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) ini dilatarbelakangi oleh kemajuan teknologi konstruksi, terutama teknologi bahan. Perkuatan beton bertulang dengan memakai plat baja seperti yang dilakukan 20 tahun yang lalu di laboratorium EMPA, Swiss berhasil dengan baik akan tetapi masih adanya kelemahan yaitu pemasangan di lapangan yang sulit, belum lagi masalah korosi yang perlu diperhatikan. Dari kendala tersebut, Urs Meir, 1992, mencoba mengganti material baja dengan material baru yaitu carbon fiber reinforced plastic (CFRP) dimana bahan tersebut ringan, tahan terhadap korosi, kekuatan tarik serta modulus elastis yang tinggi. Penelitiannya tentang perkuatan balok dengan CFRP dengan bentang 2 m, dimana hasilnya balok yang diperkuat dengan CFRP memepunyai kuat lentur 150% lebih besar dibandingkan dengan balok tanpa perkuatan. Pada penelitian yang akan dilakukan adalah balok dengan perkuatan Carbon Fiber Reinforced Plastic poduksi PT. Sika Nusa Pratama dengan memakai beberapa variasi yaitu rasio tulangan dan jumlah plat CFRP. Variasi rasio tulangan adalah memakai pmin dan pmax, variasi jumlah plat yang dipakai memakai 1 plat dan 2 plat. Benda uji berupa balok bertulang berbentuk persegi dengan ukuran 15x30x200 cm dengan mutu beton karakteristik 20,14 MPa. Balok direncanakan dalam kondisi under reinforced dan dites kuat lentur dengan beban di tengah-tengah bentang hingga mengalami keruntuhan. Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah bahwa keruntuhan pada semua balok yang diperkuat dengan CFRP adalah debonding dimana plat CFRP lepas dari beton, ini disebabkan tegangan geser yang terjadi pada daerah itu (daerah lekatan antara beton dan CFRP) sudah melampui tegangan geser ijin beton, sehingga beton mengelumpas terjadinya lepasnya CFRP pada beton. Kontribusi gaya lentur CFRP adalah sebagai berikut, hasil experiment, balok dengan rasio tulangan minimum akan mengalami peningkatan 56,604% untuk perkuatan CFRP 1 lapis, meningkat 103,745% untuk perkuatan CFRP 2 lapis, balok dengan rasio tulangan maksimum akan mengalami peningkatan 7,087% untuk perkuatan CFRP 1 lapis, meningkat 31,496% untuk perkuatan CFRP 2 lapis.

1.6. KESIMPULAN

Teknologi bahan terutama dalam bidang konstruksi sangatlah berkembang pesat, dari semua itu kita sebagai penggyuna teknologi tersebut haruslah jeli dalam mempertimbangkan penggunaan bahan, karena semua bahan memiliki kekurangan dan kelebihan. Lokasi dan situasi dimana pekerjaan dilaksanakan merupakan pertimbangan utama dalam pemilihan penggunaan bahan, karena kelebihan dan kekurangan penggunaan suatu bahan baja tidak bisa dilihat dari satu sisi saja melainkan dari beberapa hal diantaranya :

· Dari segi keamanan

Material yang dikaitkan dengan keamanan dari apa atau lebih ke penggunaan apa, waktu, gempa, api,benturan, angin, korosi, dan lain-lain.

· Dari segi harga

Kita melihat dari sisi keekonomisan bahan tersebut tentu saja sebaiknya tanpa mengurangi sisi keamanan yang ada.

· Dari segi waktu pelaksanaan

Efisiensi waktu yang ada pekerjaan diselesaikan dengan waktu yang cepak dan efisien

TEKNOLOGI BAHAN

DIKERJAKAN OLEH :

KUNARTO

NIM : MTS.11.17.1.0375

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK SIPIL

UNIVERSITAS ISLAM SULTAN AGUNG SEMARANG

TAHUN 2011