Struktur Baja

Baja adalah seluruh macam besi yang dengan tidak dikerjakan terlebih dahulu lagi, sudah dapat ditempa. Baja adalah bahan yang serba kesamaannya (homogenitasnya) tinggi, terdiri terutama dari Fe dalam bentuk kristal dan C. Pembuatannya dilakukan sebagai pembersihan dalam temperatur yang tinggi dari besi  mentah yang didapat dari proses dapur tinggi. Baja adalah besi mentah tidak dapat ditempa.

Terdapat 3 Macam besi mentah :

• Besi mentah putih
• Besi mentah kelabu
• Besi mentah bentuk antara

Ikhtisar singkat dari Proses pembuatan baja :

• Proses Bessemer.
• Proses thomas.
• Proses Martin.
• Proses dengan dapur elektro.
• Proses dengan mempergunakan kui
• Proses aduk (proses puddle).
  
  

Sifat-sifat umum dari baja bangunan :Sifat-sifat umum dari baja yaitu teristimewa kekakuannya dalam berbagai macam keadaan pembebanan atau muatan terutama tergantung :

• Cara meleburnya.
• Macam dan banyaknya logam campuran
• Cara (proses) yang digunakan waktu pembuatannya.
• Dalam proses pembuatan baja maka logam campuran baja itu sebagian sudah ada dalam bahan mentah itu namun masih perlu ditambahkan pada waktu pembuatan baja seperti : C, Mn, Si termasuk bahan utama S dan P.
  
  

Sifat-sifat utama baja untuk dapat dipergunakan sebagai bahan bangunan :

• Keteguhan (solidity) artinya mempunyai ketahanan terhadap tarikan, tekanan atau lentur
• Elastisitas (elasticity) artinya kemampuan / kesanggupan untuk dalam batas –batas pembebanan tertentu, sesudahnya pembebanan ditiadakan kembali kepada bentuk semula.
• Kekenyalan / keliatan (tenacity) artinya kemampuan/kesanggupan untuk dapat menerima perubahan perubahan bentuk yang besar tanpa menderita kerugian-kerugian berupa cacat atau kerusakan yang terlihat dari luar dan dalam untuk jangka waktu pendek
• Kemungkinan ditempa (maleability) sifat dalam keadaan merah pijar menjadi lembek dan plastis sehingga dapat dirubah bentuknya
• Kemungkinan dilas (weklability) artinya sifat dalam keadaan panas dapat digabungkan satu sama lain dengan memakai atau tidak memakai bahan tambahan, tampa merugikan sifat-sifat keteguhannya
• Kekerasan (hardness) Kekuatan melawan terhadap masuknya benda lain.
  
  

Dalam praktek hal penting yang berhubungan dengan sifat baja adalah :

• Penentuan syarat-syarat minimum harus dicantumkan dalam kontrak pemesanan, pembelian dan penyerahan bahan
• Garansi adanya sifat-sifat yang merata melalui dari pengetesan pada waktu bahan datang
• Tuntutan-tuntutan yang tinggi yang tidak diperlukan sebaiknya tidak dicantumkan karena tidak ekonomis
• Sifat-sifat baja harus selalu terjamin ada untuk kondisi pengerjaan dari baja misalnya pemotongan, pengeboran pengelasan.
• Sebaliknya pada saat pengerjaan baja maka dijaga sedemikian rupa sehingga sifat-sifat baja tidak hilang
• Bentuk-bentuk bagian dari konstruksi bangunan dan sambungan-sambungan tidak mengakibatkan sifat-sifat baja menjadi berubah.

Baja bangunan terbagi menjadi dua bagian :

• Baja wals (gilling) tidak dengan campuran logam.
• Baja wals dengan campuran logam

Baja Golongan 1

Yang termasuk dalam golongan 1 adalah baja St 37 yang lazim digunakan di Eropa dan Indonesia. Baja ini dibuat melalui proses thomas dan Martin. Angka 37 berarti bahwa minimum keteguhan putus tarik adalah 37 Kg/mm². Baja St 00 juga termasuk dalam golongan 1 dengan kwalitas perdagangan. Dipergunakan untuk konstruksi gedung-gedung yang kurang penting sehingga pengetesan tidak diperlukan cukup hanya melalui penglihatan.

Baja Golongan 2

Keuntungan :

1. Digunakan bila konstruksi memerlukan bahan yang ringan.
2. Lebih tahan terhadap pertukaran beban.
3. Menjadikan tegangan sekunder lebih kecil.
   
   

Kerugian :

1. Harganya lebih tinggi.
2. Sifatnya lebih getas.
3. Mengerjakannya lebih sulit karena lebih keras.
4. Jika digunakan jembatan menjadi tidak kaku atau lendutannya besar.
   
   

Pada dasarnya untuk kekuatan konstruksi persyaratan yang diperlukan adalah:

• syarat kekuatan
• syarat kekakuan

Dengan mengetahui kerugian dari type baja ini maka untuk konstruksi jembatan perlu adanya penyesuaian-penyesuaian sebagai berikut :

• Tinggi jembatan dibuat lebih untuk mengimbangi adanya lendutan yang besar
• Tegangan yang diizinkan tidak digunakan sepenuhnya sehingga perhitungan boros/ mahal.

Percobaan-percobaan dari baja bangunan adalah :

1. Percobaan tarik
2. Percobaan lentur
3. Penetapan kekerasan menurut brinell
4. Percobaan tarik pukul lentur
5. Percobaan tarik pukul
   
   

Profil Baja

Ada 2 macam bentuk profil baja berdasarkan cara pembuatannya :

• Hot Rolled Shapes (mengandung residual stress).
• Cold Formed Shapes (light gage cold form steel).

Beberapa standar yang digunakan untuk perencanaan struktur baja yaitu :

1. PPBBI : Penentuan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia
2. AISC : American Institut of Steel Construction
3. ASTM : America Society for Teding Material
4. DIN : Denteh Industrial Narmen
5. JIS : Japan Industrial Standard
   
   

Prosedur Design

Prosedur Design :

1. Design fungsional
2. Design kerangka baja
   
   

Design fungsional akan menjamin tercapainya yang dikehendaki seperti :

1. Areal kerja yang lapang dan cukup
2. Ventilasi dan pengkoordinasian udara yang tepat
3. Transportasi yang memadai
4. Pencahayaan
5. Estetika

Design kerangka kerja adalah pemikiran susunan serta ukuran elemen-elemen struktur yang tepat, sehingga beban-beban bangunan bekerja aman.

Prosedur Design (Sambungan)

1. Perencanaan

• Penentuan fungsi-fungsi yang akan dilayani oleh struktur yang bersangkutan
• Menentukan kriteria-kriteria untuk mengukur apakah desain yang ditentukan optimum

2. Konfigurasi Struktur Pendahuluan

Susunan dari elemen-elemen yang akan melampaui fungsi-fungsi langkah 1

3. Pemilihan batang pendahuluan

Pemilihan ukuran batang yang memenuhi  kriteria obyektif, seperti berat atau biaya minimum yang dilakukan atas dasar keputusan dari langkah 1,2,3

4. Penentuan bahan-bahan yang harus dipikul

• Beban mati
• Beban hidup
• Beban angin
• Beban gempa
• Beban lain-lain

5. Analisis

Analisa struktural dengan membuat model beban-beban dan kerangka kerja struktural untuk mendapatkan gaya internal dan defleksi yang dikehendaki

6. Evaluasi

Apakah semua persyaratan kekuatan dan kemampuan telah terpenuhi dan apakah hasilnya optimum

7. Redesain

Hasil evaluasi maka jika perlu dilakukan pengulangan pada bagian mana yang harus di redesain

Kriteria optimum desain struktur

1. Biaya minimum
2. Berat minimum
3. Waktu konstruksi minimum
4. Jumlah tenaga kerja minimum
5. Efisiensi pengoperasian yang maksimum
   
   

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/struktur-baja

Baut Mutu Tinggi

High Tension Bolt (Baut Mutu Tinggi) sering digunakan pada sambungan baja profil. Ada dua jenis utama baut mutu tinggi :

1. A325
2. A490

Umumnya dalam pekerjaan konstruksi digunakan A325. Diameter baut kekuatan tinggi antara ½ dan 1 ½ inci (3 inci A449). Diameter yang paling sering digunakan pada konstruksi gedung adalah ¾ inci dan 7/8 inci, sedang ukuran yang paling umum dalam perencanaan jembatan adalah 7/8 inci dan1 inci.

Tegangan Geser Ijin :

A325 = 17,5 ksi = 1225 kg/cm2

A490 = 22    ksi = 1540 kg/cm2

Tegangan tarik ijin

A325 = 44 ksi = 3080 kg/cm2

A490 = 54 ksi = 3780 kg/cm2

Catatan :

Jika dibandingkan dengan baut hitam

Tegangan geser ijin = 960 kg/cm2

Tegangan tarik ijin   = 1600 kg/cm2

Diameter High Tension Bolt (Baut Mutu Tinggi) adalah Ø 12,  Ø 16,  Ø 19,  Ø 22,  Ø 25,  Ø 29,  Ø 32,  Ø 35.

Peraturan Perencanaan Bangunan Baja Indonesia (PPBBI)

Baut Memikul Geser

Ng = ( F / Φ ). n. No

dimana :

Φ = Faktor keamanan = 1,4

F = faktor gesekan permukaan untuk

permukaan bersih  F = 0,35

permukaan galvanis  F = 0,16 ~ 0,26

No = Pembebanan tarik awal (gaya pratarik awal)

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/baut-mutu-tinggi

Profil Struktur Baja

Baja struktur adalah suatu jenis baja yang berdasarkan pertimbangan ekonomi, kekuatan dan sifatnya, cocok untuk pemikul beban. Baja struktur banyak dipakai untuk kolom serta balok bangunan bertingkat, sistem penyangga atap, hangar, jembatan, menara antena, penahan tanah, pondasi tiang pancang, dan lain lain.

Beberapa keuntungan dari baja sebagai bahan struktur adalah sebagai berikut :

• Baja mempunyai kekuatan cukup tinggi serta merata, menurut Kozai Club (1983) kekuatan baja terhadap tarik ataupun tekan tidak banyak berbeda dan bervariasi dari 300 Mpa sampai 2000 Mpa. Kekuatan yang tinggi ini mengakibatkan struktur yang terbuat dari baja pada umumnya mempunyai ukuran tampang yang relatif kecil jika dibandingkan dengan struktur dari bahan lain. Oleh karena itu struktur cukup ringan sekalipun berat jenis baja tinggi. Akibat lebih lanjut adalah pemakaian pondasi yang lebih hemat.
• Baja adalah hasil produksi pabrik dengan peralatan mesin-mesin yang cukup canggih dengan jumlah tenaga manusia relatif tidak banyak, sehingga pengawasan mudah dilaksanakan dengan saksama dan mutu dapat dipertanggung jawabkan.
• Pada umumnya struktur baja dapat dibongkar untuk kemudian dapat dipasang lagi, sehingga elemen struktur baja dapat dipakai berulang ulang dalam berbagai bentuk struktur.

Sudah barang tentu baja sebagai bahan struktur juga mempunyai beberapa kelemahan atau kekurangan, antara lain dapat disebutkan sebagai berikut,

• Struktur dari baja memerlukan pemeliharaan secara tetap yang membutuhkan pembiayaan yang tidak sedikit
• Kekuatan baja dipengaruhi oleh temperatur. Pada  temperatur tinggi kekuatan baja sangat berkurang sehingga pada saat kebakaran bangunan dapat runtuh sekalipun tegangan yang terjadi mungkin saja masih rendah.
• Karena kekuatan baja cukup tinggi maka banyak dijumpai batang batang struktur yang langsing, oleh karena itu bahaya tekuk (Buckling) mudah terjadi.

Agar perancangan struktur dapat optimal, sehingga hasil rancangan cukup aman dan ekonomis, maka sifat-sifat mekanika bahan struktur perlu diketahui dengan baik. Untuk memahami sifat-sifat baja struktur kiranya perlu dipelajari diagram tegangan-regangan. Diagram ini menyajikan informasi yang penting pada baja dalam berbagai tegangan. Cara perencanaan struktur baja yang memuaskan baru dapat dikembangkan setelah hubungan tegangan – regangan diketahui dengan baik. Untuk pembuatan diagram tegangan – regangan perlu diadakan pengujian bahan.

Pengujian tarik spesimen baja dapat dilakukan memakai Universal Testing Machine (UTM). Dengan mesin ini spesimen ditarik dengan gaya yang berubah ubah, dari nol diperbesar sedikit demi sedikit sampai batang putus. Pada saat spesimen ditarik, besar gaya atau tegangan dan perubahan panjang batang atau regangan dimonitor. Pada UTM yang mutakhir hasil monitor ini dapat disimpan dalam disk atau disajikan dalam bentuk diagram tegangan regangan lewat plotter.

Diagram tegangan-regangan baja struktur

Tampak bahwa hubungan tegangan – regangan pada 0A linier, sedang di atas A diagram tidak linier lagi, sehingga titik A disebut sebagai batas sebanding (Proporsional Limit). Tegangan yang terjadi pada titik A ini disebut tegangan batas sebanding σp. Sedikit di atas A terjadi titik batas elastis bahan. Hal ini berarti bahwa batang yang dibebani sedemikian sehingga tegangan yang timbul tidak melampaui σe, Panjangnya akan kembali ke panjang semula jika beban dihilangkan. Pada umumnya tegangan σp dan σe relatif cukup dekat sehingga seringkali kedua tegangan tersebut dianggap sama yaitu sebesar σe.

Regangan ε yang timbul saat spesimen putus, pada umumnya berkisar sekitar 150 – 200 kali regangan elastis εe. Di atas tegangan elastis σe, pada titik B baja mulai leleh tegangan di titik B baja disebut sebagai tegangan leleh σl. Pada saat leleh ini baja masih mempunyai kekuatan. Hal ini berati bahwa pada saat leleh, baja masih mampu menghasilkan gaya perlawanan. Bentuk kurva pada bagian leleh ini, mula-mula mendekati datar, berarti tidak ada tambahan tegangan sekalipun regangan tambahan. Hal ini berakhir pada saat terjadi pergeseran regangan (Strain Hardening) di titik C kurva naik ke atas lagi sampai dicapai kuat tarik (Tensile Strength) di titik D. Setelah itu, kurva turun dan spesimen retak (Fracture) di titik E. Diagram tegangan – regangan ini dibuat berdasarkan data yang diperoleh dari pengujian bahan, dengan anggapan luas tampang spesimen tidak mengalami perubahan selama pembebanan. Menurut hukum Hooke suatu batang yang dibebani tarikan secara uniaksial, luas tampangnya akan mengecil. Sebelum titik C perubahan luas tampang itu cukup kecil, maka pengaruhnya dapat diabaikan tetapi setelah sampai pada fase pengerasan regangan, tetapi hukum Hooke tidak berlaku lagi, tampang mengalami penyempitan yang cukup besar. Kalau penyempitan itu diperhitungkan dalam penggambaran diagram, akan diperoleh kurva dengan garis putus putus. Besar regangan pada titik titik A, B, C, D, E, dipengaruhi oleh jenis baja yang diuji.

Diagram tegangan – regangan tipikal berbagai baja struktur

Berdasarkan besar tegangan leleh ASTM membagi baja dalam empat kelompok, dengan kisaran tegangan sebagai berikut :

1. Carbon steels, tegangan leleh 210 – 280 Mpa.
2. High Strength low –  alloy steels, tegangan leleh 280 – 490 Mpa.
3. Heat treated carbon and high – strength low alloy steels, tegangan leleh 322 – 700 Mpa.
4. Heat – treated constructional alloy steels, tegangan leleh 630 – 700 Mpa
   
   

Pemilihan Profil

Untuk konstruksi baja terdapat BJ. 00 dan BJ. 37 dalam bentuk batang-batang atau pelat-pelat. Bengkel konstruksi membeli bahan ini dari perdagangan baja, yang biasanya mempunyai sedikit banyak persediaan dari profil-profil dan pelat-pelat yang banyak terdapat di gudangnya. Kalau dari suatu jenis dibutuhkan jumlah banyak dan waktu penyerahan memberi kemungkinan ke arah itu, maka dengan perantaraan perdagangan baja tadi, penyerahan itu dilakukan langsung dari satu atau lebih pabrik canaian. Untuk konstruksi-konstruksi kecil dianjurkan untuk menggunakan daftar-daftar persediaan dari para pedagang, yang dalam waktu tertentu dikirimkan kepada bengkel-bengkel dan mereka yang berkepentingan, sedangkan konstruktor lebih baik membatasi diri dalam memilih profil, sampai pada jenis-jenis yang banyak terdapat. Pabrik-pabrik besar biasanya mempunyai banyak persediaan sendiri, yang dalam waktu-waktu tertentu ditambah, supaya dapat menutupi pekerjaan-pekerjaan kecil dan pesanan-pesanan cepat. Juga untuk perusahaan-perusahaan kecil dianjurkan, untuk memelihara daftar-daftar persediaannya sendiri dengan baik, supaya jangan sampai mengalami kejadian-kejadian yang tidak diinginkan.

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/profil-struktur-baja

Baja Ringan

Baja adalah logam yang kuat dan tidak mudah berkarat. Baja digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan berbagai macam barang kebutuhan manusia seperti peralatan rumah tangga sampai pembuatan bahan untuk sebuah bangunan. Baja untuk konstruksi sebuah bangunan harus memenuhi persyaratan yang telah ditetapkan. Saat ini baja untuk konstruksi atap berupa baja ringan.

Baja ringan dipilih untuk konstruksi bangunan, misalnya rangka atap (penyangga atap) karena meskipun tipis dan ringan tetapi mempunyai kekuatan yang besar untuk menahan beban dan tidak mudah berkarat. Rangka bangunan misalnya rumah bertingkat, hotel, apartemen dan jembatan, tentu memerlukan rangka yang mempunyai kekuatan yang dapat menahan beban yang besar secara terus menerus.

Selain membutuhkan baja untuk memperkuat struktur bangunan, juga harus ditunjang oleh desain yang memenuhi kaidah desain struktur bangunan yang benar. Meskipun baja yang digunakan adalah kualitas terbaik, bila desain struktur bangunan tidak memenuhi standar yang benar maka dapat dipastikan bahwa bangunan tersebut tidak terjamin keamanannya. Sedangkan bila struktur bangunan didesain dengan memenuhi standar yang benar, pemakaian baja ringan didalam struktur bangunan akan memberikan kekuatan pada bangunan tersebut.

Kerangka Kuda-kuda Baja Ringan

Saat ini, baja tersebut telah digunakan pada berbagai desain bangunan yang ada, sehingga makin banyak perusahaan yang memproduksi  baja jenis tersebut. Dalam memilih baja tersebut sesuaikan dengan rencana dan desain bangunan yang kita inginkan. Pilihlah dengan tepat baja berkualitas yang akan digunakan. Jangan memilih baja ringan hanya berdasarkan harga yang murah, tanpa memperhatikan kualitas baja tersebut. Konsultasikan pada orang yang telah berpengalaman mengenai baja tersebut. Dapat juga ditanyakan pada toko-toko bangunan yang menjual baja untuk konstruksi rumah, baja manakah yang sesuai dengan yang kita butuhkan.

Konstruksi atap baja ringan sebagai solusi alternatif terbaik sebagai pengganti kuda-kuda kayu memang sudak tidak diragukan lagi kualitasnya dikarenakan umur pakai yang lebih lama, kecepatan dalam hal pemasangan, dan kekuatan struktur yang terjamin. Hal ini dibuktikan dengan semakin banyaknya pemakai baja ringan mulai dari kalangan kontraktor bangunan, developer, konsultan, ataupun para pemilik proyek di kota besar ataupun di pelosok daerah.

Kuda-kuda Baja Ringan

Beberapa kelebihan baja ringan antara lain :

a. Anti rayap – Jangka panjang

Hal yang paling mencolok dari sifat material baja ringan adalah anti rayap, sesuatu yang sering dikeluhkan pengguna material kayu, apalagi jika kayu yang digunakan hanyalah kayu kualitas kelas II. 

b. Tahan cuaca dan api

Selain anti rayap, material baja ringan memiliki ketahanan yang lebih terhadap air hujan maupun terpaan terik matahari. Seringkali, material kayu lebih mudah rusak karena sering terkena air meski hanya sekadar tempias atau karena terpaan panas matahari. Kalau sudah demikian, kekuatan kayu pun rontok, lapuk, atau malah membusuk. Salah satu sifat baja ringan adalah tahan api. Artinya, material ini tidak akan merambatkan api tatkala terjadi kebakaran. Memang salah satu sifat baja adalah kekuatannya baja akan berkurang apabila terkena panas yang berlebihan. Namun, dalam baja ringan terdapat sistem proteksi khusus yang disebut fire resistance yakni rakitan sistem struktur untuk membatasi penyebaran api pada suatu daerah atau kemampuan untuk secara menerus berperan menahan struktur ketika terpapar api.

c. Garansi

Rangka atap baja ringan memiliki garansi desain, material ataupun pemasangan. Karena hal-hal tersebut yang menjadi acuan baik atau tidaknya kualitas rangka tersebut selama berjalannya waktu. Karena itu pastikan aplikator rangka atap baja ringan tersebut memiliki komitmen akan hal tersebut, misalnya bagaimana profil perusahaan yang mumpuni untuk jangka waktu garansi yang diberikan.

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/baja-ringan

Tipe Struktur Baja Pada Bangunan

Struktur baja mempunyai beberapa tipe antara lain :

• Portal
• Rangka bidang (plane truss)
• Rangka ruang (space truss)
• Gantung (suspension)
• Masted structures
• Shell systems

Sistem Portal

1. Pengertian : yaitu sistem struktur yang terdiri dari tiang/ kolom (post) dan balok (beam) di mana tiang dan balok tersebut tersusun dari batang tunggal.

2. Fungsional : dapat digunakan sebagai struktur pada bangunan bentang panjang maupun bentang pendek.

3. Estetika : struktur ini cukup sederhana sehingga secara arsitektural pun biasa-biasa saja (terkesan konvensional) dan mempunyai kelemahan yaitu dimensi kolom dan balok semakin besar bila bentangnya semakin besar.

4. Konstruksional :

• Stabilitas : stabil ketika antar portal saling dihubungkan.
• Kekuatan : kuat untuk menopang penutup atap yang tidak terlalu berat, tetapi jika bentang semakin panjang, balok akan mengalami gaya lendut yang makin besar sehingga memerlukan dimensi komponen struktur yang makin besar pula serta memerlukan perkuatan.
• Ketahanan goncangan : kuat terhadap gaya yang sejajar, tetapi lemah terhadap gaya yang tegak lurus struktur.
• Kemudahan pembuatan : cukup mudah sebab strukturnya tidak terlalu rumit.
• Waktu pelaksanaan : singkat / cepat.
• Komponen utama : tiang / kolom (post) dan balok (beam).
• Bahan / material : struktur ini dapat menggunakan bahan kayu, beton bertulang, dan baja.
• Bentuk dasar : segi empat dan segi tiga.
• Model / tipe : portal segi empat dan portal segi tiga.

5. Pembebanan (flow) :

Pembebanan Pada Tipe Portal

6. Detail konstruksi :

Detail Konstruksi Pada Tipe Portal

7. Aplikasi :

Contoh Aplikasi Tipe Portal

Sistem Rangka Bidang

1. Pengertian : yaitu sistem struktur rangka batang yang tersusun secara dua dimensional.

2. Fungsional : umumnya digunakan pada struktur atap bentang panjang (sport hall, exhibition hall, stadion, dll) dan juga jembatan.

3. Estetika : secara arsitektural lebih baik dibandingkan portal dan lebih terkesan modern.

4. Konstruksional :

• Stabilitas : menggunakan bentuk segitiga yang stabil (lebih stabil dibandingkan portal).
• Kekuatan : kuat menahan beban yang cukup besar.
• Ketahanan goncangan : kokoh menahan gaya yang sejajar bidang (lebih kokoh dibandingkan portal) tetapi lemah terhadap gaya yang tegak lurus bidang.
• Kemudahan pembuatan : pembuatannya agak lebih rumit dibandingkan portal.
• Waktu pelaksanaan : lebih lama dari portal.
• Komponen utama : batang dan sambungan.
• Bahan / material : umumnya menggunakan material baja, tapi juga dapat memakai bahan kayu.
• Bentuk dasar : struktur ini memiliki bentuk dasar segitiga yang kemudian disusun.
• Model / tipe : rangka batang sistem kabel, rangka batang Pratt, rangka batang Hower, rangka batang statis tak tentu, rangka batang funicular.

5. Pembebanan (flow) :

Pembebanan Pada Tipe Rangka Bidang

6. Detail konstruksi :

Detail Konstruksi Pada Tipe Rangka Bidang

7. Aplikasi :

Contoh Aplikasi Tipe Rangka Bidang

Sistem Rangka Ruang

1. Pengertian : yaitu sistem struktur rangka batang yang tersusun secara tiga dimensional (ruang).

2. Fungsional : hampir sama dengan rangka bidang, umumnya digunakan pada struktur atap bentang panjang (sport hall, exhibition hall, stadion, dll).

3. Estetika : dapat menghasilkan bentuk-bentuk yang lebih kompleks dan atraktif.

4. Konstruksional :

• Stabilitas : lebih stabil dibandingkan rangka bidang.
• Kekuatan : kuat menopang beban yang besar karena beban didistribusikan secara merata.
• Ketahanan goncangan : tahan terhadap gaya yang sejajar struktur dan tahan terhadap tekuk lateral (gaya tegak lurus terhadap struktur).
• Kemudahan pembuatan : pembuatannya cukup rumit.
• Waktu pelaksanaan : cukup panjang / lama.
• Komponen utama : batang (member) dan sambungan (joint).
• Bahan / material : struktur ini menggunakan material baja.
• Bentuk dasar : struktur ini memiliki bentuk dasar piramid (tetrahedron), limas / segitiga.
• Model / tipe : square on square no offset, cubic prisms, two member lengths, trigonal prisms, octahedron and tetrahedron, one member lengths.

5. Pembebanan (flow) :

Pembebanan Pada Tipe Rangka Ruang

6. Detail konstruksi :

Detail Konstruksi Pada Tipe Rangka Ruang

7. Aplikasi :

Contoh Aplikasi Tipe Rangka Ruang

Sistem Gantung

1. Pengertian : yaitu sistem struktur yang menggunakan kabel sebagai penggantung (menahan gaya tarik) suatu konstruksi.

2. Fungsional : digunakan untuk konstruksi jembatan, atap, penggantung untuk lantai bangunan tinggi.

3. Estetika : struktur ini menghasilkan bentuk-bentuk yang menarik, unik, modern, dan memberi kesan ringan.

4. Konstruksional :

• Stabilitas : stabil dan strukturnya cukup fleksibel (kabel sebagai struktur selalu dalam kondisi tarik, dengan distribusi gaya merata di setiap bagiannya).
• Kekuatan : kabel merupakan material yang kurang lebih 4 kali lebih kuat dari struktur baja lainnya, berukuran dan bermassa lebih kecil.
• Ketahanan goncangan : relatif tahan terhadap goncangan karena sifatnya yang cukup fleksibel
• Kemudahan pembuatan : agak rumit.
• Waktu pelaksanaan : agak lama (tidak secepat pemasangan portal).
• Komponen utama : kabel sebagai penggantung.
• Bahan / material : baja (kabel), beton (kolom).
• Bentuk dasar : tents, preloaded catenaries, dan grids.
• Model / tipe : incorporate suspension bridge element, suspended chain and cable roofs, dan  two-way cable networks in floor structures.

5. Pembebanan (flow) :

Pembebanan Pada Tipe Gantung

6. Detil konstruksi :

• kolom
• kabel
• sambungan kabel dengan kolom / tiang

7. Aplikasi :

Contoh Aplikasi Tipe Gantung

Masted Structure

1. Pengertian : yaitu sistem struktur yang menggunakan tiang sebagai penyangga utama di mana tiang tersebut menanggung kumpulan beban / gaya (yang disalurkan dari kabel-kabel yang digantung pada tiang tersebut) yang kemudian disalurkan ke tanah

2. Fungsional : hampir sama dengan suspension, yaitu untuk jembatan, atap bangunan (stadion, ehibition hall, sport hall, dll).

3. Estetika : bentuk-bentuk yang dihasilkan menarik, atraktif, dan modern.

4. Konstruksional :

• Stabilitas : kestabilan dihasilkan melalui peletakan tiang (mast) yang tepat untuk menahan kabel-kabel sesuai dengan persebaran kabel-kabel tersebut.
• Kekuatan : terletak pada tiang (mast) sebagai penyalur beban ke tanah yang diterima dari kabel-kabel.
• Ketahanan goncangan : struktur ini cukup kuat untuk menahan gaya horizontal maupun gaya logitudinal.
• Kemudahan pembuatan : cukup rumit.
• Waktu pelaksanaan : cukup lama.
• Komponen utama : tiang penyangga (mast)
• Bahan / material : baja dan beton
• Bentuk dasar : orthogonal, rotational, dan multiples.
• Model / tipe : single mast structures and assemblages, two mast structures and assemblages, four mast structures and assemblages, membrane roofed structures, grandstand structures, dan rational structures.

5. Pembebanan (flow) :

Pembebanan Pada Tipe Masted Structure

6. Detil konstruksi :

Detail Konstruksi Pada Tipe Masted Structure

7. Aplikasi :

Contoh Aplikasi Tipe Masted Structures

Sistem Shell

1. Pengertian : yaitu sistem struktur yang menggabungkan plate, arc, dan catenarie sehingga menghasilkan kekuatan yang dihasilkan oleh bentukan lengkung yang dimilikinya.

2. Fungsional : digunakan untuk bangunan yang menggunakan bentuk dome, atap lengkung (stadion, bandara, stasiun kereta api, dll).

3. Estetika : bentuknya dinamis, tidak kaku.

4. Konstruksional :

• Stabilitas : bentuk lengkung menciptakan kestabilan pada struktur.
• Kekuatan : mendapatkan kekuatan dari bentuknya bukan dari kekuatan materialnya.
• Ketahanan goncangan : kokoh terhadap goncangan karena meneruskan bebannya secara longitudinal seperti batang sekaligus secara transversal seperti busur.
• Kemudahan pembuatan : tergolong rumit / sulit.
• Waktu pelaksanaan : cukup lama.
• Komponen utama : penutup atap
• Bahan / material : selaput / membran
• Bentuk dasar : bentuk dasar yang digunakan yaitu lengkungan (curved)
• Model / tipe : single curved system, rotational shell system, dan anticlastic shell system.

5. Pembebanan (flow) :

Pembebanan Pada Tipe Shell

6. Detil konstruksi :

• plate
• arc
• catenarie

7. Aplikasi :

Contoh Aplikasi Tipe Shell System

sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/struktur-baja/tipe-struktur-baja-pada-bangunan

Pemadatan

Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis (menggilas / memukul / mengolah). Tanah yang dipakai untuk pembuatan tanah dasar pada jalan, tanggul / bendungan , tanahnya harus dipadatkan, hal ini dilakukan untuk :

• Menaikan kekuatannya.
• Memperkecil daya rembesan airnya.
• Memperkecil pengaruh air terhadap tanah tersebut.

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pekerjaan pemadatan adalah sbb :

1. Tebal lapisan yang dipadatkan.

Untuk mendapatkan suatu kepadatan tertentu makin tebal lapisan yang akan dipadatkan, maka diperlukan alat pemadat yang makin berat. Untuk mencapai kepadatan tertentu maka pemadatan harus dilaksanakan lapis demi lapis bergantung dari jenis tanah dan alat pemadat yang dipakai, misalnya untuk tanah lempung tebal lapisan 15 cm, sedangkan pasir dapat mencapai 40 cm.

2. Kadar Air Tanah.

Bila kadar air tanah rendah, tanah tersebut sukar dipadatkan, jika kadar air dinaikkan dengan menambah air, air tersebut seolah-olah sebagai pelumas antara butiran tanah sehingga mudah dipadatkan tetapi bila kadar air terlalu tinggi kepadatannya akan menurun. Jadi untuk memperoleh kepadatan maximum, diperlukan kadar air yang optimum. Untuk mengetahui kadar air optimum dan kepadatan kering maximum diadakan percobaan pemadatan dilaboratorium yang dikenal dengan :

• Standard Proctor Compaction Test; dan
• Modified Compaction Test

3. Alat Pemadat

Pemilihan alat pemadat disesuaikan dengan kepadatan yang akan dicapai. Pada pelaksanaan dilapangan, tenaga pemadat tersebut diukur dalam jumlah lintasan alat pemadat dan berat alat pemadat itu sendiri. Alat pemadat maupun tanah yang akan dipadatkan bermacam-macan jenisnya, untuk itu pemilihan alat pemadat harus disesuaikan dengan jenis tanah yang akan dipadatkan agar tujuan pemadatan dapat tercapai.

Peralatan Pemadat

Macam-macam peralatan yang dipergunakan sehubungan dengan pekerjaan pemadatan lapis pondasi jalan umumnya ada dua jenis yaitu yang dilaksanakan secara mekanik darl manual dimana keduanya diuraikan sbb :

A. Peralatan Mekanik

Jenis peralatan ini digerakkan oleh tenaga mesin sehingga pekerjaan pemadatan dapat dilaksanakan lebih cepat dan lebih baik.

Adapun macam-macam / type dari alat ini adalah sebagai berikut :

1. Three Wheel Roller.

Penggilas type ini juga sering disebut penggilas Mac Adam, karena jenis ini sering dipergunakan dalam usaha-usaha pemadatan material berbutir kasar. Pemadat ini mempunyai 3 buah silinder baja, untuk menambah bobot dari pemadat jenis ini maka roda silinder dapat diisi dengan zat cair (minyak/air) ataupun pasir.  Pada umunya berat penggilas ini berkisar antara 6 s/d 12 ton.

Three Wheel Roller

2. Tandem Roller
Penggunaan dari alat ini umumnya untuk mendapatkan permukaan yang agak halus. Alat ini mempunyai 2 buah roda silinder baja dengan bobot 8 s/d 14 ton. Penambahan bobot dapat dilakukan dengan menambahkan zat cair.

Tandem Roller

3. Pneumatik Tired Roller ( PTR ).
Roda-roda penggilas ini terdiri dari roda-roda ban karet. Susunan dari roda muka dan belakang berselang-seling sehingga bagian dari roda yang tidak tergilas oleh roda bagian muka akan tergilas oleh roda bagian belakang. Tekanan yang diberikan roda terhadap permukaan tanah dapat diatur dengan cara mengubah tekanan ban. PTR ini sesuai digunakan untuk pekerjaan penggilasan bahan yang granular; juga baik digunakan pada tanah lempung dan pasir.

Pneumatik Tired Roller (PTR)

B. Peralatan Manual

Jenis peralatan ini digerakkan dengan tenaga manusia / hewan sehingga pekerjaan pemadatan ditaksanakan lebih lambat dan hasil pemadatan kurang memuaskan tetapi sangat berguna untuk pelaksanaan pemadatan didaerah terpencil / pedesaan dimana sulit untuk mendatangkan peralatan pemadat mekanik karena biaya yang mahal. Ada 2 jenis alat pemadat manual :

• Alat Pemadat Tangan Alat pemadat ini dibuat dari beton cor yang  diberi tangkai untuk menumbukkan beban tersebut ke tanah yang akan dipadatkan.
• Alat pemadat silinder beton

Alat ini berupa roda yang berbentuk silinder terbuat dari beton cor. Cara melakukan pemadatannya adalah ditarik dengan hewan seperti kerbau atau lembu dan dapat juga mempergunakan kendaraan bermotor sebagai penariknya.

Alat Pemadat Tangan

Alat Pemadat Silinder Beton

Sumber : https://www.ilmutekniksipil.com/perkerasan-jalan-raya/pemadatan