15
Sifat-sifat mekanik bahan merefleksikan hubungan antara pembebanan yang diterima suatu bahan dengan reaksi yang diberikan atau deformasi yang akan
terjadi . Sifat-sifat ini didapat dengan melakukan uji laboratorium yang didesain secara teliti yang dapat merepresentasikan sedekat mungkin kondisi nyatanya.
2.1.6.1. Tegangan Putus Ultimate Stress
Tegangan putus ultimate stress adalah nilai tegangan yang terjadi disaat baja telah mencapai kekuatan maksimum ambang batas yang bisa mengakibatkan
baja terputus. Tegangan putus untuk perencanaan Fu tidak boleh diambil melebihi nilai yang ditetapkan oleh tabel 2.1
2.1.6.2. Tegangan Leleh Yielding Stress
Tegangan leleh yield stress adalah nilai tegangan yang terjadi saat melampaui tegangan dasar atau masuk ke daerah inelastis gambar 2.2, maka
material akan meregang dengan sangat cepat. Tegangan Leleh untuk perencanaan Fy tidak boleh diambil melebihi nilai yang ditetapkan oleh tabel 2.1
Jenis Baja Tegangan putus
minimum, fu MPa
Tegangan leleh minimum, fy
MPa Peregangan
minimum
BJ 34 340
210 22
BJ 37 370
240 20
BJ 41 410
250 18
BJ 50 500
290 16
BJ 55 550
410 13
Tabel 2.1
Sifat Mekanis Baja Struktural
Sumber: SNI 03
– 1729 – 2002
Universitas Sumatera Utara
16
2.1.6.3. Sifat – Sifat Mekanis Lainnya
Sifat – sifat mekanis lain baja struktural untuk maksud perencanaan
ditetapkan oleh bapak M.Vable dari buku Mechanic of material sebagai berikut : Modulus Elastisitas : E = 200.000 Mpa
Pada umumnya bahan struktural berperilaku elastis dan linear saat mulai dibebani sampai titik tertentu maka akan berubah kurvanya seperti
pada gambar 2.3.
Sehingga nilai modulus elastisitas didapat dari kemirinagn kurva tegangan regangan dengan bantuan hukum hooke. Dengan
� adalah tegangan aksial,
� adalah regangan aksial, dan E adalah modulus elastisitas.
� = . � …..persamaan 2.1
Gambar 2.3.
hubungan modulus elastisitas dengan tegangan - regangan
Sumber: mechanics of material second edition, M. Vable
Universitas Sumatera Utara
17
Modulus Geser : G = 80.000 Mpa Jika pada modulus elastisitas adalah berhubungan dengan
tegangan maka modulus geser memiliki hubungan dengan torsi. Dengan bantuan hokum hooke maka didapatkan persamaanamaan berikut
dimana, � adalah tegangan geser, � adalah regangan geser, dan G adalah
modulus geser. � = . �
…..persamaan 2.2 Khusus untuk kasus tarik pada modulus elastisitas dapat
dihubungkan dengan kasus geser dengan persamaanamaa berikut: =
+
…..persamaan 2.3
Dimana adalah poisson ratio. Dikarenakan poisson ratio pada bahan biasa bernilai antara nol dan setengah, maka dapat disimpulkan
bahwa nilai modulus geser memiliki nilai hampir sepertiga atau setengah dari nilai modulus elastisitas.
Poisson Ratio : = 0.25 – 0.35 Poisson ratio adalah perbandingan antara perpanjangan arah
lateral dengan arah longitudinal. Dengan kata lai dapat dismpulkan persamaanamaaan poisson ratio adalah
=
� �
� �
…..persamaan2.4
Dengan ketentuan saat mengalami tarik regangan bernilai positif dan sebaliknya. Untuk bahan isotropic utuk bahan seperti meral
memiliki nilai poisson ratio antara 0,25 sampai 0,35. Untuk bahan seperti gabus maka memiliki nilai poisson sebesar 0. Pada beton
didapatkan nilai poisson sebesar 0,1 sampai 0,2. Poisson ratio memiliki
Universitas Sumatera Utara
18
nilai limit atau batas sebesar 0,5 salah satu bahan yang kita kenal memiliki nilai poisson tersebut adalah karet.
Koefisien Pemuaian : α = 12 x 10 -6 ºC Pemuaian adalah perubahan suatu benda yang bisa menjadi
bertambah panjang, lebar, luas, atau berubah volumenya karena terkena panas kalor. Singkat cerita pemuaian adalah perubahan ukuran benda
jika terkena suhu. Koefisien pemuaian adalah bilangan yang menyatakan
pertambahan panjang tiap satuan panjang zat per tingkatan suhu
o
C. tabel koefisien muai panjang adalah sebagai berikut:
No Jenis Zat :
koefisien muai panjang
o
C 1
Alumunium 0,000026
2 Tembaga
0,000017 3
Besi 0,000012
4 Baja
0,000011 5
Platina 0,000009
Tabel 2.2. nilai koefisien muai logam
Struktural
Sumber:
mekanika bahan jilid 1, Gere dan Timoshenko
Universitas Sumatera Utara
19
2.1.7. Baja Struktural yang Umum Digunakan
