material baja

1. Oleh: Kelompok 1
 Dwiani Intan Kartika P. 14512001
 Debby Maghfira P. 14512002
 Maudina Puri H. 14512004
 M. Nur Hakimuddin 14512007
 Kiki Zakiyah 14512008

2. Baja adalah suatu bahan material
untuk struktur yang sangat kuat. Baja
memiliki elastis untuk tegangan
lelehnya yang berkisar 36.000 psi
hingga 270.000 psi (untaian kawat
baja mutu tinggi). Material baja
mempunyai berat satuan 7.850 kg/m3.
Jika dibandingkan dengan material
beton dan kayu maka material baja
merupakan material yang paling padat.

3. Kerampingan struktur-struktur besar yang terbuat dari baja kemudian dapat memberi
konstribusi pada desain arsitektur dari segi estetika. Struktur-struktur indah dari
material baja sering kita jumpai pada : jembatan dengan bentang yang panjang, gedung
pencakar langit yang tinggi dan ramping, ruang rapat publik yang terbuka dan
beraliran udara.
Material baja juga memungkinkan sebuah pekerjaan konstruksi menjadi lebih cepat
pada saat pelaksanaannya. Hal ini dikarenakan material baja dapat difabrikasikan
dahulu sesuai dengan bentuk yang telah dirancang sedemikian rupa di workshop atau
di pabrik (ex-situ) sebelum akhirnya dikirim ke tempat lokasi pembangunan dan
diinstall. Perakitan struktur baja di lapangan juga terbilang cukup cepat jika
dibandingkan dengan material.
Sambungan antara elemen strukturalnya bisa menggunakan sambungan baut maupun
menggunakan sambungan las, ini bisa diaplikasikan sesuai dengan kebutuhan dan
kemudahan pelaksanaanya di lapangan. Opsi-opsi pekerjaan konstruksi baja yang ada
memungkinkan bangunan dengan material baja dapat di buat sistem knockdown, yakni
dimana bangunan baja yang dibuat dapat dilepas di kemudian hari dan dipindahkan ke
lokasi lainnya.

4.  Kekuatan tinggi
Saat ini baja bisa diproduksi dengan berbagai kekuatan
yang bisa dinyatakan dengan kekuatan tegangan lelehnya (fy)
atau oleh tegangan tarik batas (fu). Bahan baja walaupun dari
jenis yang paling rendah kekuatannya, tetap mempunyai
perbandingan kekuatan per volume lebih tinggi dibandingkan
dengan bahan-bahan bangunan lainnya yang umum dipakai.
Hal ini memungkinkan perencana sebuah konstruksi baja bisa
mempunyai beban mati yang lebih kecil untuk bentang yang
lebih besar, sehingga memberikan kelebihan ruangan dan
volume yang dapat dimanfaatkan akibat langsingnya profil-profil
yang dipakai.
 Kemudahan pemasangan
Semua bagian-bagian dari konstruksi baja bisa
dipersiapkan di workshop, sehingga satu-satunya kegiatan
yang dilakukan di lapangan ialah erection structure

5.  Keseragaman
Sifat-sifat dari baja, baik sebagai bahan bangunan maupun dalam bentuk
struktur terkendali dengan baik, sehingga para perencana dapat mengharapkan elemen-elemen
dari konstruksi baja bisa bersifat sesuai dengan yang diduga dalam perencanaan.
 Duktilitas
Sifat dari baja yang dapat mengalami deformasi yang besar dibawah pengaruh
tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur atau putus disebut sifat duktilitas. Sifat ini
membuat baja mampu mencegah terjadinya keruntuhan bangunan secara tiba-tiba.
 Dapat di las
Dalam keadaan panas (leleh) dapat digabungkan satu dengan yang lain
 Kekerasan
Dapat melawan masuknya benda lain kedalam.
 Komponen-komponen strukturnya bisa digunakan lagi untuk keperluan lainnya
 Komponen-komponen yang sudah tidak dapat digunakan masih mempunyai nilai
ekonomis sebagai besi tua
 Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dengan cara pemeliharaan yang tidak
terlalu sukar

6.  Mudah berkarat
Diperlukan pemeliharaan berkala. Pemakaian
wheathering Steel (baja yang lebih tahan karat : chromium
0,3 %– 1,25%, mananase 0,6%-1,5%, copper 0,25%-0,4%)
akan lebih mengurangi biaya pemeliharaan.
 Ketahanan kebakaran rendah
Walaupun baja bahan yang tidak dapat terbakar,
tetapi bila terjadi kebakaran, temperatur tinggi yang bisa
terjadi akan mereduksi kekuatan baja secara drastis.
Disamping itu baja juga penghantar panas yang baik, baja
yang tidak dilengkapi dengan fire proofing dapat
mengalirkan panas yang tinggi dari daerah yang terbakar
kebagian lain dan dapat membakar elemen-elemen lain yang
bersentuhan dengannya.

7. Bentuk Profil Baja

10.  Baja merupakan campuran dari beberapa unsur:
- Besi (Fe) : ±98 %
- Karbon (C) : max 1,7 % (tegangan naik, regangan
kurang)
- Manganese (Mn) : max 1,65 % (kekuatan)
- Silikon (Si) : max 0,6 % (mengurangi gas)
- Tembaga (Cu) : max 0,6 % (ketahanan terhadap karat)
- Phosfor (P) dan belerang (S) : (kurang keuletan)
 Sifat baja bergantung kepada kadar carbon, semakin bertambah kadar
carbonnya maka tegangannya akan naik tetapi regangannya semakin
menurun sehingga baja bersifat keras tetapi getas.
 Adanya phospor (P) dan belerang (S) juga menyebabkan berkurangnya
keuletan (getas)
 Tembaga (Cu) mempunyai pengaruh baik terhadap ketahanan korosi
 Silikon (Si) digunakan untuk mengurangi gas pada leburan logam
 Manganese (Mn) juga menambah kekuatan baja

11.  Baja yang biasa digunakan untuk keperluan struktur adalah dari jenis :
- Baja Karbon (fy = 210 – 250 MPa)
- Baja karbon rendah : sekitar 0,15 %
- Baja karbon sedang : 0.15 % - 0,29 % (umum untuk struktur bangunan
misalnya BJ 37)
- Baja karbon medium : 0,3 % - 0,5 %
- Baja karbon tinggi : 0,6 % - 1,7 %
 Baja karbon memiliki titik peralihan leleh yang tegas, peningkatan kadar karbon akan meningkatkan kuat
leleh tapi mengurangi daktilitas dan menyulitkan proses pengelasan
 Baja Mutu Tinggi (fy = 275 – 480 MPa)
 Menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas
 Didapat dengan menambahkan unsur aloi (chromium, nickel, vanadium, dll) kedalam baja karbon
untuk mendapatkan bentuk mikrostruktur yang lebih halus
 Baja Aloi (fy = 550 – 760 MPa)
 Tidak menunjukkan titik peralihan leleh yang tegas
 Titik peralihan leleh ditentukan menggunakan metode tangen 2 ‰ atau metode regangan 5 ‰

12. Beberapa cara untuk menanggulangi besi
atau logam lain agar tahan dari proses
perkaratan :
 1. Melapisi besi atau logam lainnya dengan cat
khusus besi yang banyak dijual di toko-toko
bahan bangunan.
 2. Membuat logam dengan campuran yang
serba sama atau homogen ketika pembuatan
atau produksi besi atau logam lainnya di
pabrik.
 3. Pada permukaan logam diberi oli atau
vaselin

13.  4. Menghubungkan dengan logam aktif seperti
magnesium / Mg melaui kawat agar yang
berkarat adalah magnesiumnya. Hal ini banyak
dilakukan untuk mencegah berkarat pada tiang
listrik besi atau baja. Mg ditanam tidak jauh dari
tiang listrik.
 5. Melakukan proses galvanisasi dengan cara
melapisi logam besi dengan seng tipis atau timah
yang terletak di sebelah kiri deret volta.
 6. Melakukan proses elektro kimia dengan jalan
memberi lapisan timah seperti yang biasa
dilakukan pada kaleng.

14.  Baja adalah suatu jenis bahan bangunan yang
berdasarkan pertimbangan ekonomi,sifat, dan
kekuatannya, cocok untuk pemikul beban. Oleh
karena itu baja banyak dipakaisebagai bahan
struktur.
 Misalnya untuk rangka utama bangunan bertingkat
sebagai kolom dan balok, sistem penyangga atap
dengan bentangan panjang seperti gedung
olahraga,hanggar, menara antena, jembatan,
penahan tanah, fondasi tiang pancang,
bangunan pelabuhan, struktur lepas pantai, dindin
g perkuatan pada reklamasi pantai, tangki-tangkiminyak,
pipa penyaluran minyak, air, atau
gas.

15. 1. Batang struktur dari baja mempunyai ukuran tampang
yang lebih kecil daripada batangstruktur dengan bahan
lain, karena kekuatan baja jauh lebih tinggi daripada
beton maupunkayu. Kekuatan yang tinggi ini terdistribusi
secara merata. The Kozai Club (1983)menyatakan
kekuatan baja bervariasi dari 300 Mpa sampai 2000 Mpa
Kekuatan yang tinggi ini mengakibatkan struktur yang
terbuat dari baja lebih ringan daripada struktur dengan
bahan lain. Dengan demikian kebutuhan fondasi juga
lebih kecil.
2. Baja mempunyai sifat mudah dibentuk.
Struktur dari baja dapat dibongkar untuk
kemudiandipasang kembali, sehingga elemen struktur
baja dapat dipakai berulang-ulang dalam berbagai
bentuk.

16. 3. Fabrikasi struktur baja dapat dilakukan di
bengkel-bengkel maupun pabrik
denganmesin-mesin yang cukup terkendali
memakai komputer, sehingga akurasi dan
kecepatan produksi yang baik dapat dicapai
.Hal ini memberi keuntungan waktu pelaksa
naan bangunan menjadi singkat.
4. Pengangkutan elemen-elemen
struktur baja dari bengkel ke lokasi
pembangunan mudah dilakukan. Sangat
jarang dijumpai kerusakan elemen
struktur baja sebagai akibat pengangkutan.

17. 1. Terjadinya korosi, yang dapat memperlemah
struktur, mengurangi keindahan bangunan, dan
memerlukan biaya perawatan cukup besar secara
periodik.
Matsushima dan Tamada (1989) menyatakan
bahwa pemeliharaan jembatan
dengan pengecatan setiap 5 tahun akan memaka
n biaya 10 persen dari harga bangunan. Hal ini be
rarti bahwa biaya 50 tahun pemeliharaan akan sa
ma dengan biaya pembuatan jembatan baru.

18. 2. Pada temperatur tinggi
kekuatan baja sangat rendah.
Sehingga pada saat terjadi
kebakaran bangunan dapat runtuh sekalipun
tegangan yang terjadi hanya rendah.
3. Karena kekuatan baja sangat tinggi, maka
banyak dijumpai batang-batang struktur
yang langsing. Oleh karena itu bahaya
tekuk (buckling) mudah terjadi.

19. 1. Paku Keling
Paku keling adalah suatu alat sambung
konstruksi baja yang terbuat dari
batang baja berpenampang bulat
2. Baut
Baut adalah alat sambung dengan batang
bulat dan berulir, salah satu
ujungnya dibentuk kepala baut (
umumnya bentuk kepala segi enam ) dan
ujung lainnya dipasang mur/pengunci.

20. Baut dapat digunakan untuk membuat
konstruksi sambungan tetap, sambungan bergerak,
maupun sambungan
sementara yang dapat dibongkar/dilepas kembali.
Bentuk uliran batang baut untuk baja bangunan
pada umumnya ulir segi tiga
(ulir tajam) sesuai fungsinya yaitu sebagai baut
pengikat. Sedangkan bentuk
ulir segi empat (ulir tumpul) umumnya untuk baut-baut
penggerak atau
pemindah tenaga misalnya dongkrak atau alat-alat
permesinan yang lain

21. Ada 2 jenis baut :
• Baut Hitam
Yaitu baut dari baja lunak ( St-34 ) banyak
dipakai untuk konstruksi ringan / sedang
misalnya bangunan gedung, diameter lubang
dan diameter batang baut memiliki
kelonggaran 1 mm.
• Baut Pass
Yaitu baut dari baja mutu tinggi ( ‡ St-42 )
dipakai untuk konstruksi berat atau beban
bertukar seperti jembatan jalan raya, diameter
lubang dan diameter batang baut relatif pass yaitu
kelonggaran £ 0,1 mm.

22. Paku Keling Baut

23. 3. Las
Menyambung baja dengan las adalah
menyambung dengan cara memanaskan baja
hingga mencapai suhu lumer (meleleh) dengan
ataupun tanpa bahan pengisi, yang kemudian
setelah dingin akan menyatu dengan baik.
Untuk menyambung baja bangunan kita
mengenal 2 jenis las yaitu :
1) Las Karbid ( Las OTOGEN )
Yaitu pengelasan yang menggunakan bahan pembakar
dari gas oksigen (zat asam) dan gas acetylene
(gas karbid). Dalam konstruksi baja las ini
hanya untuk pekerjaan-pekerjaan ringan atau
konstruksi sekunder, seperti ; pagar besi,
teralis dan sebagainya.

24. 2) Las Listrik ( Las LUMER )
Yaitu pengelasan yang menggunakan energi listrik.
Untuk pengelasannya diperlukan pesawat las yang
dilengkapi dengan dua buah kabel, satu kabel
dihubungkan dengan penjepit benda kerja dan satu
kabel yang lain dihubungkan dengan tang penjepit
batang las / elektrode las.
Jika elektrode las tersebut didekatkan pada benda
kerja maka terjadi kontak yang menimbulkan panas
yang dapat melelehkan baja ,dan elektrode (batang
las) tersebut juga ikut melebur ujungnya yang
sekaligus menjadi pengisi pada celah sambungan
las.

25. Karena elektrode / batang las ikut melebur maka
lama-lama habis dan harus diganti dengan
elektrode yang lain. Dalam perdagangan elektrode
/ batang las terdapat berbagai ukuran diameter
yaitu 21/2 mm, 31/4 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm,
dan 7 mm.
Untuk konstruksi baja yang bersifat strukturil
(memikul beban konstruksi) maka sambungan las
tidak diijinkan menggunakan las Otogen, tetapi
harus dikerjakan dengan las listrik dan harus
dikerjakan oleh tenaga kerja ahli yang profesional.

26. 1) Pertemuan baja pada sambungan dapat
melumer bersama elektrode las
dan menyatu dengan lebih kokoh (lebih
sempurna).
2) Konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih
rapi.
3) Konstruksi baja dengan sambungan las
memiliki berat lebih ringan.
Dengan las berat sambungan hanya berkisar 1
– 1,5% dari berat konstruksi, sedang dengan
paku keling / baut berkisar 2,5 – 4% dari berat
konstruksi.

29. Sebenarnya, diperlukan waktu 17
tahun untuk mewujudkan jembatan
ini. Karena sketsa awal jembatan
dibuat tahun 1987. Chirac
mengatakan pembangun jembatan ini
merupakan keajaiban dan menjadi
lambang kemajuan teknik sipil
Perancis, sekaligus simbol ke-modern-
an Perancis. Dan ini memang
benar. Pembangunan jembatan ini
memiliki faktor kesulitan sangat
tinggi. Yaitu berupa struktur tanah
yang tidak rata karena berada di
wilayah pegunungan, faktor cuaca
yang selalu berubah, dan, utamanya,
ketinggian jembatan yang luar biasa.
Geladak selebar 27.35 meter
disorong ke tujuh pilar penopang
jembatan dengan menggunakan
sistem hidrolik.

30. Sistem ini disediakan oleh Enerpac, sebuah perusahaan multinasional
Amerika yang memiliki specialisasi dalam bidang Hydraulic System
Integration. Pembuatan jembatan ini memang menuntut tingkat akurasi
dan kecermatan yang luar biasa presis. Kesalahan letak atau ukur satu
sentimeter saja bisa berakibat fatal. Tidak heran, arsitek kondang Cecil
Balmond mengategorikan Millau sebagai salah satu dari sepuluh
bangunan berkonstruksi paling menakjubkan sepanjang masa. Desainnya
yang berani membutuhkan teknik penghitungan tersendiri karena
berisiko tinggi. Tahun 2006, jembatan indah ini menerima Outstanding
Structure Award dari IABSE (International Association for Bridge and
Structural Engineering). Dan dibuka secara resmi 14 Desember 2004.

31. Untuk pengefektifan waktu,
element konstruksi atas (
untuk jalur kendaraan )
dilakukan fabrikasi
sebelumnya. Dan karena
konstruksi pelat dari beton
ternyata lebih berat 10 kali,
konstruksi dari baja
merupakan pilihan yang lebih
menguntungkan. Konstruksi
pelat baja ini mempunyai
berat “hanya” 36.000 ton,
dan jika elemen-elemen pelat
ini dibentangkan, akan
diperoleh panjang sekitar
1.000 km.
Dan pada proses pengerjaan pelat baja yang sungguh luar biasa
besarnya ini, dibutuhkan alat bantuan berupa robot pengelas
dan pengerjaannya pun harus dilakukan secara teliti hingga
satuan milimeter.

33. Keajaiban struktur sarang lebah
menginspirasi manusia untuk
mengaplikasikan karya arsitektur
alam tersebut ke dalam berbagai
karya, seperti salah satunya
sebuah gedung di Cina.
Gedung yang dimaksud bernama
Sinosteel International Plaza (SIP),
terletak di Tianjin--kota terbesar
ke-3 di Cina daratan. Gedung
setinggi 1174 kaki (setara 358
meter) ini disebut-sebut sebagai
sarang lebah raksasa buatan
manusia.
Tim arsitek yang dikepalai Ma Yansong dan Qun Dang ini
merancang agar SIP dapat berdiri kokoh tanpa rangka
konvensional--rangka dalam layaknya bentuk bangunan yang
lazim.

34. Jadi hanya menggunakan rangka
luar saja yang meniru bentuk
sarang lebah. Artinya, seluruh
bobot dari menara tersebut
dibebankan pada rangka luarnya
saja (konstruksi kaki-kakinya
terdapat pada lapisan luar yang
menyerupai bentuk sarang
lebah).

35. Selain sangat kuat, bentuk
menara sarang lebah ini memiliki
desain yang indah dipandang
baik dari dalam bangunan
maupun dari luar ruangan.
Kelebihan lainnya dari menara sarang lebah ini adalah terletak
pada pengunaan ruang beserta efeknya terhadap angin serta
cahaya matahari yang begitu sangat optimal.
Menurut Ma Yansong, ruangan di dalam SIP akan tetap hangat
meski suhu di luar sedang dingin, dan sebaliknya tetap sejuk
saat suhu di luar panas. Keren, kan...

37. Bangunan ini menggunakan 16
buah truss colom yang berfungsi
sebagai kolom-kolom penyangga
utama. Setiap kolom 3D ini
dibentuk secara pre-fabrikasi dari
baja jenis HSS (Hollow Structural
Steel) kelas high-strength dengan
128 titik kontak sambungan las.
Di kiri-kanan struktur utama pun lalu terjalin konstruksi berbagai
balok baja silang-menyilang melengkapi balok 3D girders yang
memang ditata berpasang-pasangan diantara setiap pasangan kolom
utama. Untuk penutup atapnya menggunakan panel transparan ETFE.
Beijing National Stadium dibangun dengan biaya 423 juta dollar AS.
Pertama kali diperkenalkan pada Olimpiade Beijing 2008 lalu. Ini
merupakan Stadion terbesar di dunia dengan memakai struktur baja.

38. Beijing National Stadium atau biasa
disebut Bird’s Nest (sarang Burung)
merupakan stadion fenomenal
dengan arsitektur yang paling rumit
dan unik. Berkapasitas 80.000
tempat duduk, diresmikan
menjelang Olimpiade Beijing 2008.
Desainnya merupakan hasil dari
sayembara yang diadakan pada
Tahun 2002. Desain bangunan ini
terinspirasi dari bentukkan sarang
burung ditengah alam, dalam pola
yang terlihat acak.
Keunikan struktur dapat terlaksana karena bantuan dari sistem
modularitas pada bagian elemen strukturnya. Beijing National
Stadium mempunyai bentuk elips yang terdiri dari konstruksi baja
yang mendukung terbentuknya fasade menyerupai sarang burung.
Konstruksi baja bukan saja digunakan sebagai elemen arsitektur
yang membentuk bangunan, namun juga merupakan suatu sistem
struktur. Ukuran bentang bangunan ini adalah 335m untuk
panjang, 284m untuk lebar dan 69m untuk tinggi.

40. Arsitek : IM Pei
Lokasi : Paris Perancis
Waktu Pembuatan : 1983-1989
Sistem konstruksi : Struktur kaca,
baja dan kabel
Proporsi dan komposisi mengikuti piramid Cheops yang
dibangun tahun 2500 SM. Sudutnya 51 derajat, tinggi 21 meter
dan panjang sisi alas 35 meter. Kalau aslinya di Mesir dari batu,
berat dan masif, di Louvre bahannya dari kaca transparan yang
ringan. Terdiri 603 segmen kaca berbentuk belah ketupat dan 70
segmen kaca berbentuk segitiga. Di tiga sisi piramid Louvre, ada
kolam air mancur berbentuk geometris segitiga mengikuti denah
piramid, plus 3 piramid mungil dari kaca.

41. Piramid dibangun dengan sistim struktur ruang
dengan konstruksi rangka metal berbentuk
belah ketupat dilengkapi kabel metal untuk
menyalurkan gaya tarik. Pencahayaan alami
menembus segmen kaca masuk ke hall utama.
Mezzanine di bawahnya bisa dicapai langsung
dari stasiun kereta bawah tanah. Hall menjadi
ruang penerima yang mengantarkan pengunjung
ke ruang koleksi di sebelah utara, selatan dan
timur museum. Di ruang bawah tanah yang
diatapi beton pelataran tersedia lobby, butik,
toko, ruang konferensi, kantor dan fasilitas
pendukung lainnya.

43. Referensi
• http://prestylarasati.wordpress.com/2007/07/17/pyramid-du-louvre/
• http://anisavitri.wordpress.com/2009/05/12/kontras-memikat-i-m-pei/
• http://richoktavian.blogspot.com/2012_01_01_archive.html
• http://edupaint.com/jelajah/arsitektur-manca-negara/6412-struktur-kontruksi-
bangunan-beijing-national-stadium.html
• http://idtravelicious.wordpress.com/2013/05/16/stadion-sarang-burung-
nasional-beijing/
• http://librosantropologiamedica.blogspot.com/2013/06/15-stadion-olahraga-
dengan-arsitektur.html
•
http://www.htmlpublish.com/newTestDocStorage/DocStorage/7ff669de
bdfe450dbecc3d49076f09e7/STRUKTUR-BAJA-2_Material.rtf