1.5.3
Modulus Elastisitas : E = 200.000 MPa Sifat-Sifat Mekanis Lainnya
Sifat-sifat mekanis lain baja struktural untuk maksud perencanaan ditetapkan sebagai berikut:
Modulus Geser : G = 80.000 MPa
Angka Poisson : μ = 0,3
Koefisien Pemuaian : α = 12 x 10
-6
C
II. 1. 6 Jenis-Jenis Baja Struktural yang Umum Digunakan
Fungsi struktur merupakan faktor utama dalam menentukan konfigurasi struktur. Berdasarkan konfigurasi struktur dan beban rencana,
setiap elemen atau komponen dipilih untuk menyanggah dan menyalurkan beban pada keseluruhan struktur dengan baik. Adapun jenis-jenis baja
struktural yang umum digunakan adalah profil baja giling rolled steel shapes
dan profil baja yang dibentuk dalam keadaan dingin cold formed steel shapes
. 1.6.1 Profil Baja Giling Rolled Steel Shapes
Baja struktural dapat dibuat dalam berbagai ukuran dan bentuk tanpa merubah sifat-sifat fisisnya. Profil baja giling dibentuk dengan cara blok-blok
baja yang panas diproses melalui rol-rol dalam pabrik. Profil baja giling ini mengandung tegangan residu residual stress yaitu tegangan yang timbul
sebagai akibat proses pendinginan baja. Jadi, sebelum batang dibebani sudah ada residual stress yang berasal dari pabrik. Bentuk tipikal dari profil baja
giling dapat ditunjukkan pada gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
b Profil Z a Kanal C
c Kanal ganda berbentuk I
d Profil Siku e Penampang topi
Gambar 2.1 Profil baja giling
1.6.2 Selain profil baja giling, ada juga penampang baja yang dibentuk dari
baja lembaran tipis yang dinamakan profil baja yang dibentuk dalam keadaan dingin cold formed steel shapes. Profil semacam ini dibentuk dari pelat-
pelat yang sudah jadi menjadi profil baja dalam temperatur atmosfir dalam keadaan dingin. Bentuk tipikal profil baja yang dibentuk dalam keadaan
dingin dapat ditunjukkan pada gambar 3.2. Profil Baja yang Dibentuk Dalam Keadaan Dingin
Gambar 2.2 Profil yang dibentuk dalam keadaan dingin
e Profil T d Profil siku
a Profil sayap lebar b Balok standar Amerika c Profil kanal
f HSS bulat g HSS Persegi
h Penampang bulat dan segiempat i Pelat
Universitas Sumatera Utara
F
II. 1. 7 Hubungan Antara Tegangan dan Regangan pada Konstruksi Baja
Dalam peraturan AISC 2005, perhitungan rumus kekuatan nominal R
N
menggunakan tegangan leleh fy maupun tegangan ultimate fu, pemilihan tegangan baik itu fu maupun fy didasarkan atas kemampuan
struktur mempertahankan stabilitasnya setelah beban maximum diberikan. Oleh sebab itu sebaiknya terlebih dahulu diberikan penjelasan tentang
pengertian tegangan ultimate dan tegangan luluh berdasarkan grafik hubungan tegangan-regangan sebagai berikut:
Gambar 2.3 Grafik hubungan tegangan-regangan
Grafik diatas menunjukkan hasil pengukuran hubungan tegangan- regangan dalam percobaan tarik baja. Tipikal grafik seperti diatas hanya
dapat dijumpai pada percobaan tarik baja lunak mild. Benda uji baja diberikan beban tarik sehingga tegangan baja
meningkat dari titik O sampai ke titik A. Ordinat titik A disebut tegangan proposional f
p
. Hubungan tegangan-regangan dari titik awal sampai ke titik A masih linear. Daerah antara titik O dan A disebut juga daerah elastis yang
artinya jika suatu bahan baja mengalami tegangan tidak melewati titik A dan
Universitas Sumatera Utara
apabila beban dilepaskan, maka baja masih dapat kembali ke bentuk atau panjang semula.
Ketika beban diperbesar sehingga tegangan baja sampai ke titik B, maka hubungan tegangan-regangan tidak linear lagi. Titik B merupakan titik
leleh fy dari baja yang ditandai dengan tegangan yang relatif tidak naik dan regangan yang meningkat. Daerah antara titik A ke C merupakan daerah
plastis, dimana jika suatu batang baja mengalami tegangan sampai melewati titik A masuk ke daerah A-C dan beban dilepaskan, maka baja tidak akan
kembali ke panjang semula. Dengan demikian terdapat regangan residu yang disebabkan karena inelastis dari bahan tersebut.
Apabila beban diperbesar lagi maka yang terjadi adalah regangan akan terus meningkat tanpa disertai tegangan sampai ke titik C, yang disebut
titik pengerasan regangan. Pada titik C, terdapat kenaikan tegangan yang disebabkan karena regangan bahan sudah hampir mencapai maximum. Bahan
masih mampu menahan tegangan tambahan sampai ke titik D yang disebut tegangan ultimate fu. Daerah antara titik C ke D merupakan daerah strain
hardening yang ditandai dengan peningkatan tegangan dan regangan setelah
melewati batas plastis. Jika beban ditambah sampai tegangan baja melewati tegangan
ultimate, maka baja akan mengalami kegagalan putus leleh yang ditandai dengan penurunan tegangan dan regangan yang terus bertambah sampai
benda uji putus.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Grafik hubungan tegangan-regangan yang telah dinormalisasi
Grafik gambar 2.3 dapat dinormalisasi menjadi seperti pada gambar 2.4. Tegangan leleh berada pada titik A dan daerah antara titik O dan titik A
adalah daerah elastis sedangkan daerah antara titik A dan B adalah daerah plastis.
II. 1. 8 Metode ASD Allowable Stress Design
