Latar Belakang Kajian Kekuatan dan Stabilitas Struktur Bangunan Menara Tungku Pembakaran Batu Bara dengan Memperhitungkan Pengaruh Gempa, Angin dan Temperatur Tinggi

1 I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Struktur baja telah banyak digunakan di seluruh pelosok dunia untuk perencanan suatu bangunan. Struktur baja menjadi salah satu pilihan terbaik dalam sudut pandang keuntungan bagi para perencana bangunan dibandingkan dengan material lainnya. Struktur baja sering digunakan dalam perencanaan bangunan tinggi contohnya seperti bangunan menara , gudang , pabrik , gedung perkantoran dan lainnya. Material baja pada struktur baja juga tersedia dalam berbagai jenis ukuran dan mempunyai sifat - sifat yang menguntungkan dalam perencanaan struktur bangunan. Dalam perencanaan struktur baja, seorang perencana harus mampu merencanakan bangunan yang kuat dan dapat menahan beban rencana. Untuk penentuan beban rencana yang bekerja pada struktur baja atau elemen struktur secara tepat tidak selalu bisa dilakukan. Walaupun beban pada struktur diketahui, distribusi beban dari elemen ke elemen pada struktur biasanya membutuhkan anggapan dan pendekatan. Beberapa jenis beban rencana yang paling umum yaitu beban mati, beban hidup, beban gempa, dan beban angin. Semua struktur memikul beban angin tetapi umumnya hanya pada bangunan dengan tinggi lebih dari tiga atau empat tingkat dan jembatan yang panjang, peninjauan angin secara khusus diperlukan. Universitas Sumatera Utara 2 Pada bangunan tipikal dengan denah dan tampak segi empat, angin menimbulkan tekanan pada sisi di pihak angin windward dan hisapan pada sisi di belakang angin leeward, serta tekanan ke atas atau kebawah pada atap. Dalam banyak hal, beban atap vertikal akibat angin diabaikan dengan anggapan beban salju lebih menentukan daripada beban angin. Selain itu, beban angin lateral total pengaruh dipihak dan di belakang angin dianggap bekerja pada permukaan bangunan yang berada di pihak angin. Berdasarkan dalil Bernoulli untuk cairan ideal yang menerpa suatu benda, kenaikan tekanan statis sama dengan penurunan tekanan dinamis, atau = 1.1 Dengan q adalah tekanan dinamis pada benda tersebut, adalah kerapatan massa udara berat jenis w = 0,07651 psf pada ketinggian permukaan laut dan suhu 15 C, dan V adalah kecepatan angin. Perencanaan struktur yang hanya berada pada suhu atmosfir jarang meninjau kelakuan pada suhu tinggi. Pengetahuan tentang kelakuan ini diperlukan dalam menentukan prosedur pengelasan dan pengaruh kebakaran. Bila suhu melampaui 200 F 93 C, kurva tegangan-regangan mulai menjadi tak linear dan secara bertahap titik leleh yang jelas menghilang. Modulus elastisitas, kekuatan leleh, dan kekuatan tarik akan menurun bila suhu naik. Pada suhu antara 800 dan 1000 F 430 dan 540 C terjadi laju penurunan maksimum. Dan untuk baja dengan persentase karbon yang tinggi, seperti A36 dan A440, menunjukan pelapukan regangan strain aging pada suhu 300 sampai 700 F 150 sampai 370 C. Ini terlihat dari kenaikan relatif titik leleh dan kekuatan tarik pada daerah suhu tersebut. Bila suhu mencapai 500 sampai 600 F 260 sampai 320 C, kekuatan tarik Universitas Sumatera Utara 3 akan naik kira-kira sebesar 10 di atas kekuatan pada suhu kamar dan titik leleh dipulihkan kembali mendekati titik leleh pada suhu kamar. Pelapukan regangan mengakibatkan turunnya daktalitas. Penurunan modulus elastisitas tidak terlalu besar pada suhu sampai 1000 F 540 C; setelah itu, modulus elastisitas akan menurun dengan cepat. Yang lebih penting, bila suhu mencapai 500 sampai 600 F 260 sampai 320 C, deformasi pada baja akan membesar dibandingkan dengan lamanya waktu pembebanan; fenomena ini dikenal sebagai rangkak creep. Rangkak sering dijumpai pada struktur beton; dan pengaruhnya pada baja yang tidak terjadi pada suhu kamar meningkat bila suhu naik. Untuk merencanakan suatu struktur bangunan, seorang perencana harus mengikuti pedoman dalam merencanakan bangunan sesuai dengan standard dan aturan yang ada. Aturan perencanaan yang paling banyak dipakai ialah aturan perencanaan dari America Institute of Steel Construction AISC, yang dicantumkan dalam Spesification for the Design, Fabrication, and Erection of Structural Steel for Buildings, yang selanjutnya akan disebut Spesifikasi AISC. Dan perlu di pertimbangkan juga faktor keamanan yang diperlukan untuk perencanaan struktur baja hakekatnya adalah gabungan dari faktor ekonomi dan statistik. Berdasarkan latar belakang diatas, maka tugas akhir ini dimaksudkan untuk membahas pengaruh beban rencana dan suhu pada suatu struktur bangunan baja yang didasari dengan pedoman aturan perencanaan struktur baja dari spesifikasi AISC dan pertimbangan faktor keamanannya. Universitas Sumatera Utara 4

I.2. Perumusan Masalah