2.1.1 Sifat Bahan Baja
Baja adalah suatu bahan yang mempunyai homogenitas yang tinggi, hasil campuran dari besi, zat arang, mangan, silicon dan tembaga. Kekutan baja tergantung
dari besar kecilnya kadar karbon. Semakin besar kadar karbon semakin besar pula tegangan patah dan regangannya, tetapi akan mengurangi daktalitasnya. Untuk
menjamin daktalitas minimum dari baja, maka persentase maksimum dari karbon, fosfor dan sulfur dibatasi. Pembatasan komposisi maksimum dari campuran tersebut
adalah: 1.70 zat karbon, 1.65 zat mangaan, 0.60 tembaga. Berdasarkan persentase zat arang yang dikandung, baja dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
1. Baja dengan persentase zat karbon rendah 0.15
2. Baja dengan persentase zat karbon ringan 0.15 - 0.29
3. Baja dengan persentase zat karbon sedang 0.30 - 0.59
4. Baja dengan persentase zat karbon tinggi 0.60 - 1.70
Baja untuk bahan struktur termasuk kedalam baja lunak, karena mempunyai daktalitas yang tinggi. Nilai modulus elastis dari bermacam–macam baja adalah
sama, walaupun nilai batas lelehnya berbeda–beda. Modulus elastis ini diperoleh dari sudut kemiringan grafik tegangan–regangan. Hal ini ditunjukkan pada diagram di
bawah ini berdasarkan
hasil percobaan tarik dari
berbagai jenis mutu baja.
Strain
Fy
Stress
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.1 Diagram Stress – Strain berbagai jenis Baja Charles G Salmon,1986 Sama halnya dengan modulus geser G, maka angka poison µ dan angka
muai linier bermacam – macam baja juga sama besarnya. Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan untuk baja bangunan diperoleh
nilai konstanta sebagai berikut: Modulus Elastis
: E = 2.10 10
5
Modulus Geser : G = 0.81 10
MPa
5
Angka poison µ : µ = 0.30
MPa
Hubungan antara regangan dan tegangan baja dapat dilihat pada diagram berikut ini
O E
D C
B A
Fp Fy
Fu
Gambar 2.2 Kurva Tegangan-Regangan
Dari kurva dapat dilihat bahwa sampai titik A hubungan tegangan dan regangan masih bersifat linear, atau masih mengikuti hukum Hooke. Titik A disebut
juga titik proporsional, sedangkan titik B disebut dengan batas elastis. Sampai pada
Universitas Sumatera Utara
batas ini bila gaya dikerjakan batang akan mengalami deformasi, dan apa bila gaya tersebut dihilangkan, maka batang tersebut akan kembali ke bentuk semula. Titik C
disebut juga titik leleh atas. Bila beban yang bekerja ditambah atau dikurangkan, maka regangan akan bertambah tanpa adanya pertambahan tegangan sampai pada
titik D, yaitu titik leleh bawah. Pada kondisi ini tegangan yang terjadi pada serat terluar tampang sudah mencapai tegangan leleh. Bila beban yang bekerja semakin
bertambah maka batang baja akan mengalami perubahan bentuk yang besar sampai menunjukkan gejala keruntuhan, keadaan ini akan sampai pada puncaknya di titik E,
yaitu titik tegangan batas. Batang akan putus apabila beban bertambah terus. Tegangan batas pada baja
akan tercapai pada saat regangan mencapai harga maksimum sebesar 20 . Perlu diketahui bahwa batas elastis dan batas keseimbangan sulit ditentukan, dan oleh
karena itu sebagai standart untuk menentukan besarnya tegangan didefenisikan sebagai tegangan yang menyebabkan regangan tetap sebesar 0.20 menurut Charles
G. Salmon,1986. Dari titik C ditarik garis sejajar OB yang memotong grafik pada titik D. Dari titik D ditarik garis horizontal yang memotong sumbu tegangan.
Tegangan yang diperoleh ini dinamakan tegangan leleh
0.004 0.002
OB CD
D B
O
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Kurva Tegangan Leleh [ Charles G Salmon,1986]
2.2 Teori Sambungan Baut
Kategori