8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
1/15
Praktikal Konstruksi Baja
2.PENGENALANBAHAN BAJA
2.1 Sejarah penggunaan bajaMeskipun diketahui bahwa awal
manusia menggunakan logam adalah
pada penggunaan beberapa paduan
dari tembaga seperti perunggu (dibuat
dari tembaga dan timah serta
beberapa bahan campuran lainnya),
tetapi pengembangan logam yang
paling penting sepanjang sejarah
manusia adalah penggunaan paduanbesi yang terkenal yakni Baja. Saat
ini, besi dan baja mendominasi hampir
95 persen dari produksi logam dunia.
Gambar 2.1 pemasangan kolom
pertama
Dibalik kesuksesan sejarah manusia
mengembangkan bahan logam
tersebut, sampai saat ini para
arkeolog belum dapat menentukansecara pasti kapan bahan besi
pertama kali digunakan. Mereka
menemukan di dalam piramid besar di
Mesir sebuah pisau belati dan gelang
tangan yang terbuat dari besi yang
diakui oleh mereka bahwa temuan
tersebut berusia lebih dari 5000 tahun.Pengunaan besi telah memberi
pengaruh yang sangat besar bagi
peradaban manusia sejak dahulu kala,
saat ini dan mungkin sampai abad
kedepan. Sejak era penggunaan besi
sekitar 1000 tahun sebelum masehi,
kemajuan peradaban manusia baik
dalam kedaaan damai maupun perang
sangat bergantung pada kemampuanmanusia dalam memanfatkan/ mem-
buat sesuatu dari bahan besi.
Dalam banyak kejadian peng-
gunaan besi sebagai alat perang telah
membuat kemenangan militer dalam
pertempuran di medan perang.
Sebagai contoh pada 490 tahun sebe-
lum masehi di Yunani, pertempuran
marathon telah menewaskan 6.400tentara Persia, sementara mereka
hanya kehilangan prajurit sejumlah
192 orang. Dalam pertempuran
tersebut setiap prajurit menggunakan
baju besi seberat 57 pon, dan hasil
pertempuran tersebut diperkirakan
telah menyelamatkan proses pera-
daban bangsa Yunani selama berta-
hun-tahun kemudian.Banyak ahli sejarah percaya
bahwa manusia pertama kali belajar
menggunakan besi yang berasal dari
pecahan batu meteor yang jatuh ke
muka bumi. Sebagian dari batu
meteor tersebut tidak hanya mengan-
dung besi tetapi juga bahan nikel,
sehingga dapat dihasilkan logam yang
lebih keras. Dari sinilah diperkirakan
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 9
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
2/15
Praktikal Konstruksi Bajaawal manusia memanfaatkan logam
untuk membuat alat-alat kebutuhan
hidup sehari-hari serta senjata untuk
mempertahankan hidup.
Baja terbuat dari kombinasi dari
besi dengan sedikit karbon (kurangdari 1%). Baja juga mengandung
beberapa elemen lainnya dengan
persentase yang kecil. Walaupun baja
telah dibuat paling tidak selama 2.000
atau 3.000 tahun, tetapi sampai
pertengahan abad ke sembilan belas
belum ada metode proses produksi
yang ekonomis.
Proses pembuatan baja pertamakali diperkirakan dan diyakini terjadi
ketika tanpa sengaja elemen/unsur
lain untuk memproduksi baja terdapat
pada saat besi dipanaskan. Setelah
bertahun-tahun berlalu, baja kemung-
kinan dibuat dengan memanaskan
besi dengan menggunakan arang
kayu. Permukaan besi yang
dipanaskan tersebut menyerap karbondari arang kayu dan tercampur pada
saat besi yang panas tersebut
ditempa. Berulangnya proses
penempaan tersebut menyebabkan
terjadinya lapisan keras pada bagian
luar besi dan menjadi cikal bakal
terbentuknya baja, dan dengan cara
ini pedang termashur Toledo dan
Damascus diproduksi.Produksi baja dengan volume
yang besar terjadi pertama kali di
Inggris dilakukan oleh Henry
Bessemer. Beliau menerima hak
paten untuk proses produksi bajanya
pada tahun 1855, tetapi usahanya
untuk mendapatkan hak paten yang
sama di Amerika tidak berhasil,
karena tujuh tahun sebelum Henry
Bessemer menerima hak patennya di
Inggris, William Kelly dari negara
bagian Kentucky telah memperoleh
hak paten untuk membuat baja
dengan proses yang sama dengan
yang dilakukan Henry Bessemer.Walaupun pada akhirnya yang lebih
dikenal di dunia adalah proses
produksi yang dilakukan Henry Bes
semer.
Gambar 2.2 penyambungan kolom
Penggunaan pertama bahan logam
dengan volume yang besar untuk
struktur terjadi di Inggris di tahun 1779
yakni dengan dibangunnya jembatan
Coalbrook dale Arch dengan meng-gunakan bahan besi tuang sepanjang
100ft ( 300m) di sungai Severn.
Peristiwa pembangunan jembatan ini
(sampai sekarang masih berdiri)
dianggap sebagai titik awal sejarah
rekayasa teknik bangunan dalam
memperkenalkan penggunaan besi
sebagai bahan struktur bangunan.
Bahan yang dipakai ini diperkirakan 4
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN10
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
3/15
Praktikal Konstruksi Bajakali lebih kuat dari bahan batu dan 30
kali kekuatan kayu.
2.2 Keunggulan dan kelemahan
bahan baja
Dalam catatan sejarah manusiadibuktikan bahwa manusia selalu
berusaha untuk mencari bahan
bangunan yang kualitasnya lebih baik
untuk membangun tempat tinggalnya,
jembatan untuk menyeberangi sungai
dan membuat peralatan-peralatan
yang dibutuhkannya. Keinginan
tersebut sebagian besar baru terlak-
sana setelah ditemukannya bahanbesi yang kemudian bisa diolah
menjadi bahan baja. Dan sekarang
dapat dilihat begitu banyak bangunan
yang terbuat dari baja mulai dari
bangunan jembatan, gedung-gedung
bertingkat tinggi, stadion olahraga,
menara, sampai dengan kuda-kuda
dan atap rumah tinggal semua
didominasi dengan bahan baja.
Gambar 2.3 pemasangan kolom-
kolom
Dengan ditemukannya bahan ini
maka tampaklah bahwa semua bahan
bangunan yang telah dikenal dan
dipakai dalam konstruksi pada umum-
nya mempunyai beberapa kekurangan
bila dibandingkan dengan bahan baja,seperti misalnya terlalu lemah (kayu),
terlalu besar volumenya (batu) terlalu
temporer (tanah liat ) atau kurang
mempunyai daya tahan terhadap
kekuatan tarik dan terlalu getas terha-
dap lenturan (batu dan beton).
Disamping kekuatan nya yang
besar untuk menahan kekuatan tarik
dan tekan tanpa membutuhkanbanyak volume, baja juga mempunyai
sifat-sifat lain yang menguntungkan
sehingga menjadikannya sebagai
salah satu bahan bangunan yang
sangat umum dipakai dewasa ini.
Penjelasan singkat tentang beberapa
sifat-sifat baja akan dibahas berikut
ini.
2.2.1 Kekuatan tinggi
Bahan baja walaupun dari jenis
yang paling rendah kekuatannya tetap
memiliki kekuatan yang jauh lebih
tinggi persatuan berat ataupun satuan
volumenya dibandingkan dengan ba-
han bangunan lainnya.
Hal ini menyebabkan berat
struktur bangunan yang terbuat daribahan baja menjadi lebih ringan, dan
keunggulan ini menjadi pilihan yang
sangat penting untuk pembangunan
jembatan dengan bentangan besar
maupun bangunan-bangunan tinggi
dengan kondisi pondasi yang lemah.
Dengan beban mati yang lebih
kecil untuk bentang yang lebih
panjang akan akan menyebabkan
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 11
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
4/15
Praktikal Konstruksi Bajalangsingnya profil-profil yang dipakai
dan hal ini akan memberikan kele-
bihan ruang dan volume yang dapat
dimanfaatkan.
Gambar 2.4 penyiapan pondasi kolom
2.2.2 Keseragaman
Dibandingkan dengan betonmaupun bahan bangunan lainnya,
baja memiliki sifat-sifat yang tidak
berubah / terkendali dengan baik
sekali sepanjang waktu pengguna
annya. Dengan sifat-sifatnya ini akan
mempermudah para perancang ba-
ngunan melakukan tugasnya, karena
elemen-elemen konstruksi dapat ber-
tingkah laku sesuai dengan ang-gapan-anggapan dasar yang diduga
dalam perencanaan, serta dapat
menghindari terjadi pemborosan aki-
bat adanya berbagai ketidak pastian
seperti ditemukan pada bahan
lainnya.
2.2.3 Daktilitas
Sifat dari bahan yang dapatbertahan dari deformasi yang besar
tanpa terjadi hancur maupun putus
sebagai akibat dari terjadinya
tegangan tarik yang tinggi disebut sifat
daktilitas. Bahan baja memiliki sifat
daktilitas yang terbaik, dan dengan
sifatnya ini dapat mencegah robohnyabangunan secara tiba-tiba dan akan
sangat menguntungkan bagi penghuni
bangunan ditinjau dari aspek kea-
manan dan keselamatan jika terjadi
goncangan tiba-tiba seperti pada saat
terjadinya gempa bumi.
Selain ketiga hal tersebut, baja
juga memiliki keunggulan-keunggulan
lainnya jika digunakan sebagai bahanbangunan, seperti:
a. Rapid Construction, proses
perangkaian komponen struktur
baja menjadi suatu bangunan
dapat dilakukan dengan cepat,
karena dapat dikerjakan di bengkel
(fabrikasi) dan di lapangan;
b. Easy structural change, jika terjadipenambahan bagian struktur
bangunan, akan dapat dilakukan
dengan relatif lebih mudah;
c. Simplicity, sambungan-sambu-
ngan strukturnya dapat dikuatkan
hanya dengan menggunakan alat/
metode sambungan las, baut mau-
pun paku keling dan dapat dilak-
sanakan dengan mudah dancepat;
d. Easy field repair, Jika terjadi
perbaikan ataupun perubahan de-
sain, komponen strukturnya dapat
dengan mudah diperbaiki ataupun
dirubah langsung di lapangan ;
e. 100% recyclable, jika sudah tidak
terpakai/ bekas, bahan ini masih
mempunyai nilai ekonomis seba-
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN12
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
5/15
Praktikal Konstruksi Bajagai besi tua yang dapat didaur
ulang menjadi bahan bangunan
baru yang siap pakai.
f. Buildable in all weather,
Pelaksanaan pembangunannya ti-
dak terpengaruh oleh perubahankondisi cuaca.
Disamping keunggulan-keung-
gulan tersebut, bahan baja juga
mempunyai kelemahan-kelemahan
terutama terkait dengan :
Gambar 2.5 pengecoran lantai beton
a. Biaya pemeliharaan
Hampir semua bahan baja
tidak tahan karat apabila bersen-
tuhan langsung dengan udara dan
air, oleh karena itu dibutuhkan
adanya biaya pemeliharaan pe-
ngecatan secara berkala.
b. Biaya perlindungan terhadap api
Karena sifat baja yang tidak
tahan terhadap panas yang tinggi
berakibat komponen-komponen
struktur baja tersebut membutuh-
kan bahan pelapis tahan api baik
dari campuran semen, adukanbeton ataupun bahan tahan api
lainnya.
c. Bahaya tekuk
Semakin panjang dan ramping
suatu batang tekan /kolom baja,
maka kemungkinan terjadinya ba-
haya tekuk semakin besar. Seperti
dijelaskan sebelumnya bahwa bajamemiliki kekuatan yang tinggi
persatuan beratnya, hal ini
mengakibatkan penampang struk-
tur menjadi lebih ramping, dan bila
hal ini diterapkan pada kolom
maka akan menjadi tidak eko-
nomis, karena dibutuhkan bahan
tambahan untuk memperkokoh
kolom guna menghindari bahayatekuk.
d. Kelelahan
Hal lain yang tidak diinginkan
dari sifat baja adalah kekuatannya
akan berkurang, jika struktur baja
menerima beban tekanan yang
sangat besar secara berulang
terlebih lagi jika menerima variasibeban tarik yang besar.
2.3 Produksi baja
Baja dihasilkan dari besi kasar
(pig iron) dengan melebur biji besi,
yang jarang ditemukan secara murni
dari alam. Proses peleburan dilakukan
dengan memberikan pemanas an biji
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 13
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
6/15
Praktikal Konstruksi Bajabesi dalam suatu tungku dengan batu
arang.
Pemanasan dalam tungku tersebut
dihasilkan dari pembakaran batu bara
yang intensif, juga batu gamping untuk
meng hasilkan besi kasar dari biji besi.Tungku-tungku yang sangat besar
tersebut mampu untuk beroperasi
siang dan malam tanpa henti. Secara
garis besar proses produksi baja
dilakukan dengan melalui tahap-tahap
antara lain:
2.3.1 PemurnianBesi
Biji besi yang diolah untuk menjadibahan baja antara lain:
Hematite - Fe2O3 - 70 % besi
Magnetite - Fe3O4 - 72 % besi
Limonite - Fe2O3 + H2O - 50 %
to 66 % besi
Siderite - FeCO3 - 48 % besi
Prinsip dasar pemurnian besi adalah
untuk menghilangkan kandungan oksi-gen dalam biji besi.
Cara tradisional : blomery, pada
proses ini bijih besi dibakar dengan
(arang kayu), dimana banyak
mengandung karbon sehingga terjadi
pengikatan oksigen, pembakaran
tersebut menghasilkan karbon diok-
sida dan karbon mono oksida yang
terlepas keudara, sehingga besi murnididapat dan dikeluarkan dari dapur,
kekuranganya tidak semua besi dapat
melebur sehingga terben tuk spoge,
spoge berisi besi dan silica.
Proses lebih modern adalah
dengan blast furnace (dapur tinggi),
blast furnace diisi oleh biji besi,
charcoal atau coke (coke adalah
charcoalyang terbuat dari batu bara)
dan limestone (batu gamping/ kapur)
(CaCO3). Angin secara kencang dan
kontinu ditiupkan dari bagian bawah
dapur. Hasil peleburan besi akan
berada dibawah, cairan besi yang
keluar ditampung dan disebut denganpig iron.
2.3.2 Proses pembuatan baja
Baja diproduksi didalam dapur
pengolahan baja dari besi kasar baik
padat maupun cair, besi bekas dan
beberapa paduan logam. Ada bebe-
rapa proses pembuatan baja antara
lain :a. Proses konvertor
Terdiri dari satu tabung yang
berbentuk bulat lonjong dengan
menghadap kesamping, dengan pro-
ses kerjanya adalah :
Dipanaskan dengan kokas
sampai 1500 0C, Dimiringkan
untuk memasukkan
Gambar 2.6 Proses pemurnian biji
besi
bahan baku baja. ( 1/8 dari
volume konvertor)
Kembali ditegakkan.
Udara dengan tekanan 1,5 2atm dihembuskan dari kompresor.
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN14
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
7/15
Praktikal Konstruksi Baja
Setelah 20-25 menit konvertor
dijungkirkan untuk mengeluarkan
hasilnya.
Proses Bassemer (asam)
Lapisan bagian dalam terbuat daribatu tahan api yang mengandung
kwarsa asam atau oksid asam (SiO2),
Gambar 2.7 Proses pembuatan baja
profil
Bahan yang diolah besi kasar kelabu
cair, CaO tidak ditambahkan sebab
dapat bereaksi dengan SiO2,
Proses Thomas (basa)
Lapisan dinding bagian dalam terbuat
dari batu tahan api bisa atau dolomit
[ kalsium karbonat dan magnesium
(CaCO3 + MgCO3)], besi yang diolahbesi kasar putih yang mengandung P
antara 1,7 2 %, Mn 1 2 % dan Si
0,6-0,8 %. Setelah unsur Mn dan Si
terbakar, P membentuk oksida phos-
por (P2O5), untuk mengeluarkan besi
cair ditambahkan zat kapur (CaO),
b. Proses Siemens Martin
Menggunakan sistem regene-rator ( 3000 0C.)
fungsi dari regenerator adalah :
Memanaskan gas dan
udara atau menambah temperatur
dapur
Sebagai Fundamen/
landasan dapur menghemat
pemakaian tempat
Bisa digunakan baik besi kelabu
maupun putih,
Besi kelabu dinding da
lamnya dilapisi batu silika (SiO2),
besi putih dilapisi
dengan batu dolomit (40 % MgCO3
+ 60 % CaCO3)
c. Proses Basic Oxygen Furnace
(BOF)
Logam cair dimasukkan ke
ruang baker (dimiringkan lalu
ditegakkan) Oksigen ( 1000)
ditiupkan lewat Oxygen Lance ke
ruang bakar dengan kece patan
tinggi. (55 m3
(99,5 %O2) tiap satuton muatan) dengan tekanan 1400
kN/m2.
Gambar 2.8 Dapur tinggi
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 15
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
8/15
Praktikal Konstruksi Baja
Ditambahkan bubuk kapur
(CaO) untuk menurunkan kadar P
dan S.
Keuntungan dari BOF adalah:
BOF menggunakan O2
murni tan-pa Nitrogen
Proses hanya lebih-
kurang 50 menit.
Tidak perlu tuyer di bagian
bawah
Phosphor dan Sulfur dapat
terusir dulu daripada karbon Biaya operasi murah
Gambar 2.9 pemasangan kolom
pada pondasi
d. Proses Dapur Listrik
Temperatur tinggi dengan meng-
gunakan busur cahaya elektrode dan
induksi listrik.
Keuntungan :
Mudah mencapai
temperatur tinggi dalam waktu
singkat
Temperatur dapat
diatur
Efisiensi termis dapur
tinggi
Cairan besi terlindungi
dari kotoran dan pengaruh
lingkungan sehing ga kualitasnya
baik
Kerugian akibat
penguapan sangat kecil
e. Proses Dapur Kopel
Mengolah besi kasar kelabu dan
besi bekas menjadi baja atau besi
tuang.
Proses yang dilakukan adalah:
pemanasan pendahuluan agar
bebas dari uap cair.
Bahan bakar (arang kayu dan
kokas) dinyalakan selama 15
jam.
kokas dan udara dihembuskan
dengan kecepatan rendah hinggakokas mencapai 700 800 mm
dari dasar tungku.
besi kasar dan baja bekas kira-
kira 10 15 % ton/jam
dimasukkan.
15 menit baja cair dikeluarkan
dari lubang pengeluaran.
Untuk membentuk terak dan menu-
runkan kadar P dan S ditambahkanbatu kapur (CaCO3) dan akan terurai
menjadi:
Gas CO yang dikeluarkan melalui
cerobong, panasnya dapat diman-
faatkan untuk pembangkit mesin-
mesin lain.
f. Proses Dapur Cawan
Proses kerja dapur cawandimulai dengan memasukkan baja
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN16
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
9/15
Praktikal Konstruksi Bajabekas dan besi kasar dalam
cawan
Kemudian dapur ditutup
rapat.
Dimasukkan gas-gas
panas yang memanaskan
sekeliling cawan dan muatan
dalam cawan akan mencair. Baja
cair tersebut siap dituang untuk
dijadikan baja-baja istimewa
dengan menambahkan unsur-
unsur paduan yang diperlu- kan
Struktur baja bangunan
Sifat sifat
mekanik bahan baja
Pengujian
bahan baja
Jenis-jenis profil
baja
2.4 Klasifikasi Baja
2.4.1 Klasifikasi menurut komposisikimianya:
Baja karbon (carbon steel), dibagi
menjadi tiga yaitu;
Baja karbon
rendah (low carbon steel)
machine, machinery dan mild steel
- 0,05 % - 0,30% C.
Sifatnya mudah ditempa dan
mu-dah dibentuk.Penggunaannya :
- 0,05 % -
0,20 % C : body mobil,
bangunan, pipa, rantai, rivet,
bout, paku.
- 0,20 % -
0,30 % C : roda gigi, shafts,
bout, forgings,jembatan,
bangunan..
Baja karbon
menengah (medium carbon steel)
- Kekuatan lebih tinggi daripada
baja karbon rendah.
- Sifatnya sulit untuk dibengkok-
kan, dilas, dipotong.
Penggunaan:
- 0,30 % - 0,40 % C : connecting
rods, crank pins, axles.
- 0,40 % - 0,50 % C : car axles,
crankshafts, rails, boilers, auger
bits, screw rivers.
- 0,50 % - 0,60 % C : hammers
dan sledges. Baja karbon
tinggi (high carbon steel) tool
steel
- Sifatnya sulit dibengkokan, dilas
dan dipotong. Kandungan 0,60
% - 1,50 % C
Penggunaan
- screw drivers, black miths
hummers, tables knives, screws,hammers, vise jaws, knives,
drills. tools for turning brass and
wood, reamers, tools for turning
hard metals, saws for cutting
steel, wire drawing dies, fine
cutters.
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 17
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
10/15
Praktikal Konstruksi BajaGambar 2.10 hubungan jenis
sambungan terhadap momen
2.4.2 Baja paduan (alloy steel)
Tujuan dilakukan penambahan unsur
yaitu:
Untuk menaikkan sifat
mekanik baja (kekerasan, keliatan,
kekuat-an tarik dan sebagainya)
Untuk menaikkan sifat
mekanik pada temperatur rendah
Untuk meningkatkan daya
tahan terhadap reaksi kimia
(oksidasi dan reduksi)
Untuk membuat sifat-sifat
spesial
Baja paduan yang diklasifikasikan
menurut kadar karbonnya dibagi men-
jadi:
a. Low alloy steel, jika elemen padu-
annya 2,5 %
b. Medium alloy steel, jika elemenpaduannya 2,5 10 %
c. High alloy steel, jika elemen padu-
annya > 10 %
Selain itu baja paduan dibagi menjadi
dua golongan yaitu baja campuran
khusus (special alloy steel) dan high
speed steel.
Gambar 2.11 penggunaan baja pada
bangunan
2.4.3 Baja Paduan Khusus (special
alloy steel)
Baja jenis ini mengandung satu
atau lebih logam-logam seperti nikel,
chromium, manganese, molyBjenum,tungsten dan vanadium.
Dengan menambahkan logam terse-
but ke dalam baja maka baja paduan
tersebut akan merubah sifat-sifat
mekanik dan kimianya seperti menjadi
lebih keras, kuat dan ulet bila diban-
dingkan terhadap baja karbon (carbon
steel).
2.4.4 High Speed Steel (HSS)
Self Hardening Steel
Kandungan karbon : 0,70 % - 1,50 %.
Penggunaannya : membuat alat-alat
potong seperti drills, reamers,
countersinks, lathe tool bits dan
milling cutters. Disebut High Speed
Steel karena alat potong yang dibuat
de-ngan material tersebut dapatdiope-rasikan dua kali lebih cepat
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN18
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
11/15
Praktikal Konstruksi Bajadibanding dengan carbon steel.
Sedangkan har-ga dari HSS besarnya
dua sampai empat kali daripada
carbon steel.
2.5 Baja Paduan dengan SifatKhusus
2.5.1 Baja Tahan Karat (Stainless
Steel)
Sifatnya antara lain:
Memiliki daya tahan
yang baik terhadap panas, karat
dan gores-an/ gesekan
Tahan temperature
rendah mau-pun tinggi
Memiliki kekuatan
besar dengan massa yang kecil
Keras, liat, densitasnya
besar dan permukaannya tahan
aus
Tahan terhadap
oksidasi Kuat dan dapat ditempa
Mudah dibersihkan
Mengkilat dan tampak
menarik
2.5.2 High Strength Low Alloy Steel
(HSLS)
Sifat dari HSLS adalah memiliki
tensile strength yang tinggi, anti bocor,tahan terhadap abrasi, mudah diben
tuk, tahan terhadap korosi, ulet, sifat
mampu mesin yang baik dan sifat
mampu las yang tinggi (weldability).
Untuk mendapatkan sifat-sifat di atas
maka baja ini diproses secara khusus
dengan menambahkan unsur-unsur
seperti: tembaga (Cu), nikel (Ni),
Chromium (Cr), Molyb denum (Mo),Vanadium (Va) dan Columbium.
2.5.2 Baja Perkakas (Tool Steel)
Sifat-sifat yang harus dimiliki o-
leh baja perkakas adalah tahan pakai,
tajam atau mudah diasah, tahan pa-
nas, kuat dan ulet.Kelompok dari tool steel berdasarkan
unsur paduan dan proses pengerjaan
panas yang diberikan antara lain:
a. Later hardening atau carbon
tool steel (ditandai dengan tipe W
oleh AISI), Shock resisting (Tipe
S), memiliki sifat kuat dan ulet dan
tahan terhadap beban kejut dan
repeat loading. Banyak dipakai
untuk pahat, palu dan pisau.
b. Cool work tool steel, diperoleh
dengan proses hardening dengan
pendinginan yang berbeda-beda.
Tipe O dijelaskan dengan mendi-
nginkan pada minyak sedangkan
tipe A dan D didinginkan di udara.
c. Hot Work Steel (tipe H), mula-
mula dipanaskan hingga (300
500) C dan didinginkan perlahan-
lahan, karena baja ini banyak
mengan-dung tungsten dan
molyBjenum sehingga sifatnya
keras.
d. High speed steel (tipe T dan
M), merupakan hasil paduan baja
dengan tungsten dan molyBjenumtanpa dilunakkan. Dengan sifatnya
yang tidak mudah tumpul dan
tahan panas tetapi tidak tahan
kejut.
e. Campuran carbon-tungsten
(tipe F), sifatnya adalah keras tapi
tidak tahan aus dan tidak cocok
untuk beban dinamis serta untuk
pema-kaian pada temperaturtinggi.
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 19
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
12/15
Praktikal Konstruksi Baja
Gambar 2.12 penggunaan baja padasambungan siku ganda
Klasifikasi lain antara lain :
a. Menurut
penggunaannya:
Baja konstruksi (structural steel),
mengandung karbon kurang dari
0,7 % C.
Baja perkakas (tool steel),
mengandung karbon lebih dari
0,7 % C.
b. Baja dengan sifat
fisik dan kimia khusus:
Baja tahan garam (acid-resisting
steel)
Baja tahan panas (heat resistant
steel) Baja tanpa sisik (non scaling
steel)
Electric steel
Magnetic steel
Non magnetic steel
Baja tahan pakai (wear resisting
steel)
Baja tahan karat/korosi
Gambar 2.13 penggunaan baja pada
sambungan pelat tunggal
Dengan mengkombinasikan dua klasi-
fikasi baja menurut kegunaan dan
komposisi kimia maka diperoleh lima
kelompok baja yaitu:
Baja karbon
konstruksi (carbon structural steel)
Baja karbon
perkakas (carbon tool steel)
Baja paduan
konstruksi (Alloyed structural steel)
Baja paduan
perkakas (Alloyed tool steel)
Baja konstruksi
paduan tinggi (Highly alloy
structural steel)
Selain itu baja juga diklasifikasikan
menurut kualitas: Baja kualitas
biasa
Baja kualitas
baik
Baja kualitas
tinggi
2.6 Sifat-sifat Mekanis Baja
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN20
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
13/15
Praktikal Konstruksi BajaSifat-sifat mekanis baja bergantung
pada:
komposisi kimia
yang dikandung
metode canai
yang dipilih
ketebalan hasil
canai
proses
pemanasan dan perlakuan-
perlakuan lainnya, dan
sejarah
tegangannya.
Karbon, belerang, phospor, mangan,
silicon adalah unsur-unsur utama
yang mempengaruhi sifat-sifat meka-
nis baja. Dari keenam unsur utama
tersebut, unsur karbon berperan sa-
ngat dominan. Belerang dan phospor
lebih banyak berperan sebagai unsur-
unsur yang mengotori kandungan
baja, sedangkan unsur mangan dan
silikon kadang-kadang digunakan se-
bagai unsur paduan untuk baja
struktur.
Sifat-sifat penting yang relevan
dengan baja struktural adalah:
kekuatan regang maksi mum
(ultimate strength), sering juga
disebut kuat regang (tensile
strength) tegangan luluh
(yield stress)
keliatan (ductility)
kekenyalan (toughness)
kemampuan dilas
(weldability)
ketahanan terhadap karat
(corro-sive resistant) dan
kemampuan dikerjakan
dengan mesin (machinability)
Empat sifat yang tersebut lebih
awal terkait dengan sifat-sifat mekanis
baja, sedangkan tiga sifat yang terse-
but diakhir adalah berkaitan denganpekerjaan fabrikasi dan ketahanan
bahan baja.
Kekuatan regang maksimum baja,
atau kadang-kadang disederhanakan
dengan sebutan kekuatan regang
adalah karakter sebuah besi dengan
kemurnian tinggi (Ingot iron), dan di-
dapat melalui pengukuran kuat regang
dari benda uji. Kekuatan regang mak-simum adalah tegangan maksimum
yang terjadi disaat suatu benda uji
yang diregangkan gagal oleh adanya
keretakan.
Gambar 2.14 mobil krane
Kekuatan regang maksimum
disebut juga dengan tegangan mak-
simum secara keteknikan dan hal ini
berbeda dengan pengertian tegangan
regang maksimun yang absolut atau
yang sebenarnya. Pada saat sebuah
benda uji diberi beban tarik, maka pe-
nampangnya akan mengecil, dan
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 21
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
14/15
Praktikal Konstruksi Bajategangan yang sebenarnya (true
stress) adalah tegangan yang didapat
dengan mempertimbangkan luas pe-
nampang yang terjadi pada saat
pengujian bukan dari luas penampang
asli / sebelum pembebanan.Pada semua struktur bangunan
teknik, tegangan yang terjadi pada
saat bangunan berfungsi tidak menye-
babkan terjadinya perubahan pada
luas penampang, walaupun bukan hal
yang mudah untuk mengukur terja-
dinya perubahan luas penampang
bahan pada saat terjadi perubahan
beban yang bekerja. Pada saat bendauji mengalami kegagalan, perubahan
yang terjadi pada penampang benda
uji menjadi tidak mudah untuk diukur,
dan akan menyebabkan terjadinya
kesalahan dalam menghitung luas
penampang aktual yang terjadi, oleh
karena itu sebaiknya dan rasional
kalau digunakan luas penampang asli
dari benda uji.Gambar 2.15 mengilustrasikan ten-
tang kurva hubungan tegangan dan
rega-ngan dari baja lunak (mild steel)
yang umum diproduksi, yang didapat
dari hasil uji tarik sampel bahan baja
struktur.
Gambar 2.15 Stress Strain
relationship
Baja struktur diidentifikasi dengan
tegangan batas regang akhir minimum
(minimum ultimate stress) ataupun
beberapa negara menggunakan yield
strength (kuat luluh). Satuan yang
digunakan adalah N/mm2 dan ditu-
liskan dengan simbol Fe 410-0 (mild
steel grade I).
Fe 410-0 = baja dengan kekuatan
batas regang akhir minimum (mini-
mum ultimate strength) 410 Mpa,
angka 0 adalah angka ordinary.
Mpa = Mega Pascal = 106 Pascal.
Pascal = Tekanan sebesar 1 Newton/
mm2 = (1/106) N/mm2
Mpa = 106 N/m2 = 106 N/106 mm2 = 1
N/ mm2
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN22
8/3/2019 Bab 2 Pen Gen Alan Baja
15/15
Praktikal Konstruksi Baja
Gambar 2.16 penggunaan baja pada
lantai decking
Menurut SNI 03-1729-2002 Sifatmekanis baja struktural yang digu-
nakan dalam perencanaan harus
memenuhi persyaratan minimum yang
diberikan pada Tabel 2.1.
2.6.1 Tegangan leleh
Tegangan leleh untuk perencanaan
(fy) tidak boleh diambil melebihi nilai
yang diberikan Tabel 2.1
2.6.2 Tegangan putus
Tegangan putus untuk perencanaan
(fu) tidak boleh diambil melebihi nilai
yang diberikan Tabel 2.1
Tabel 2.1 Sifat mekanis baja struktur
2.6.3 Sifat-sifat mekanis lainnya
Sifat-sifat mekanis lainnya baja struk-
tural untuk maksud perencanaan
ditetapkan sebagai berikut:
Modulus elastisitas : E = 200.000 MPa
Modulus geser : G = 80.000 MPa
Nisbah poisson : = 0,3
Koefisien pemuaian : = 12 x 10-6 /oC
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN 23