BAJA

BAJA 1

            Sesuai dengan firman Alloh dalam Al Qur’an pada surat Al Hadid, yang kurang lebih menerangkan dan Alloh ciptakan besi yang terdapat kekuatan hebat dengan  berbagai manfaat yang hebat (57 ayat 55). Hal ini sudah kita rasakan kekuatan dan kehebatan juga manfaat dari besi. Seiring dengan kelangkaan kayu maka saat ini ada fenomena manggunakan produk al hadid (besi) dipergunakan didalam konstruksi rumah tinggal.

            Harus dimengerti, bahwa penggunaan bahan untuk konstruksi perlu pemahaman khusus tentang bahan. Setiap bahan mempunyai kelebihan dan kekurangannya. Seperti halnya besi juga mempunyai kelebihan dan kekurangan. Sifat-sifat baja yang perlu dimengerti sebagai berikut:

·         Kekuatan tinggi

Baja bias diproduksi dengan berbagai kekuatan yang bias dinyatakan dengan kekuatan tekan lelehnya _y  atau tegangan tarik batasn _n. Bahan konstruksi dari baja walaupun dari jenis yang paling rendah kekuatanya, tetap mempunyai perbandingan kekuatan pervolumenya lebih tinggi disbanding dengan bahan bangunan lainnya yang umum dipakai. Fenomena ini bias dimengerti karena baja mendapatkan beban sendiri yang ringan dinbandingkan dengan kekuatan yang dapat ditanggung.

·         Kemudahan pemasangan

Semua tenaga dapat mengerjakannya dan tidak perlu keahlian kusus didalam merangkai baja. Bahan baku tersedia banyak dipasaran dengan pola dan demensi yang beraneka ragam juga ukuran seragam. Bentuk yang berfariasi memungkinkan untuk ditempatkan pada konstruksi yang sulit.

·         Keseragaman

            Sifat baja dalam kegunaan struktur sangat maksimal dari segi dimensi, dari segi prediksi yang akan terjadi, dari segi bahan penyusun. Sehingga dapat dihindari pemborosan. Mengingat semua yang akan terjadi dapat diprediksi dengan mendekati kebenaran.    

·         Daktilitas

Sifat baja dapat mengalami deformasi yang besar akibat pengaruh tegangan tarik yang tinggi tanpa hancur dan putus yang disebut daktilitas. Sifat ini sangat menguntungkan sekali untuk faktor keamanan. Mengingat baja mempunyai daktilitas sehingga apabila akan roboh mempunyai tanda-tanda kerobohan, sehingga penghuni dapat menyelamatkan diri.

Selain dari beberapa uraian diatas ada beberapa sifat keuntungan dan kelemahan yang harus dipahami. Adapun keuntungan sifat dari bahan konstruksi baja sebagai berikut:

1. Proses pemasangan dilapangan relatiuf cepat, memerlukan waktu yang sedikit.
2. Penyambungan baja dapat menggunakan beberapa metode.
3. Komponen struktur yang tidak dipakai dapat digunakan lagi.
4. Komponen yang sudah tidak dapat digunakan mempunyai nilai ekonomis.
5. Struktur yang dihasilkan bersifat permanen dan memerlukan pemeliharaan yang sederhana, mudah dan murah dibanding dengan bahan konstruksi lainnya.

Kelemahan sifat dari bahan konstruksi baja sebagai berikut:

1. Tidak tahan terhadap panas, api sehingga penggunaan dihindari daerah api dan panas yang tinggi.
2. Tidak tahan karat, sehingga penggunaanya harus dijauhkan dari penyebab karat.
3. Tidak mampu menahan arah horizontal yang tinggi seperti kemampuan menahan tekuk.

Dari beberapa fonomena yang ada maka perlu diperhatikan kelemahan baja yaitu api (panas), air (korosif). Sehingga untuk penggunaan yang paling sederhana harus diperhatikan masalah korosif dan panas. Sebagai persyaratan untuk daerah korosif baja perlu dilapisi beton minimal 4 cm untuk daerah yang tertanam ditanah dan minimal 2 cm untuk daerah diluar tanah. Ketentuan lain diperhitungkan lebih mendetail semisal daerah laut.

Beberapa pengaruh komponan penyusun baja terhadap sifat mekanis dan kemudahan dalam pengelasan, diuraikan sebagai berikut:

1. Karbon (C) adalah komponen kimia pokok yang menentukan sifat baja. Sehingga semakin banyak kadar karbon didalam baja  semakin besar kemampuan kuat tariknya. Tegangan leleh meningkat akan tetapi baja akan bersifat semakin getas. Karbon semakin banyak akan menyulitkan pengelasannya.
2. Mangan (Mn) Meningkatkan kekuatan dan kekerasan baja dan sedikit menurunkan perpanjangan, melawan kegetasan yang ditimbulkan oleh sulfur.
3. Silikon (Si) meningkatkan tegangan leleh, tetapi mengakibatkan kegetasan jika kadar terlalu tinggi (2% atau lebih).
4. Phospor (P) dan Sulfur (S) meningkatkan kegetasan baja sesuai dengan peningkatan kadarnya, keduanya cenderung memisahkan keluar (segregate) dari baja 

Baja dengan penyusun dan sifat-sifat unsure yang ada perlu difahami. Hal ini sangat diperlukan untuk perhitungan struktur dan cara penyambungannya. Juga baja tersebut mempunyai tegangan sisa yang potensial.

Tegangan sisa tidak berpengaruh pada elemen struktur. Pada analisis plastis, hasil pada batang tarik, batang tekan yang pendek (stocky columns) maupun batang lentur pada elemen tekan tegangan sisanya dapat mengakibatkan premature buckling. Menurut Morisco (1986) bahwa tegangan sisa terdistribusi linier dengan tegangan sisa ekstrim 30 persen dari tegangan leleh, hanya menimbulkan penurunan kapasitas batang tekan dari profil WF sebesar 0 sampai dengan 4 persen.

Baja yang biasanya untuk struktur rangka (frame) adalah jenis baja carbon (carbon steel) dengan kuat tarik 400Mpa. Baja dengan kuat tarik 500Mpa -1000Mpa disebut baja berkekuatan tinggi (High Strength steel). Baja dengan kekuatan tinggi dengan kuat tarik 500-600 Mpa dibuat dengan penambahan alloy disertai dengan perlakuan panas (heat treatment)  

Baja yang dihasilkan pabrik selain berkekuatan tinggi dan mudah dalam penyambungannya. Penyambungan harus diperhatikan dan diperhitungkan secara cermat sesuai dengan sifat kelebihan dan kekurangan baja.

Korosif dan Pencegahannya

Korosif terjadi pada semua struktur metal dan peralatan industri dalam kehidupan sehari-hari. Dari segi ekonomi kerugian akibat korosi tidakternilai jika dalam jumlah besar. Jepang hamper menghabiskan dana ribuan billion yen untuk mengatasi korosi.

Pencegahan korosi ada beberapa cara, antara lain:

1. Pencegahan korosi permanent, biasanya pencegahan ini cukup dengan menambah elemen tertentu untuk menambah kekuatan pada korosif contohnya: stainless steel dan weathering steel. Bisa juga dilakukan dengan electric protection.
2. Pencegahan korosi sekunder yaitu dengan cara melindungi sementara dari korosi contohnya pengecatan, pemberian minyak, passelin, plastic secara berkala. Bisa juga dengan pelapisan timah, tembaga, zink dan disepuh.     

Perlindungan baja yang lain juga perlu dija semisal akibat panas api atau temperature tinggi. Menurut Mato (1990) perkantoran perlu ketahanan api selama 1,5 jam untuk struktur diatas permukaan tanah sedangkan pada bagian bawah tanah harus mampu menahan panas selama 2 jam.

      Perlindungan struktur baja dari panas ada beberapa:

1. Melindungi baja dengan menyelubungi beton ringan. Agar beton ringan tidak retak maka perlu dipasang tulangan membujur pada rangka struktur.
2. Pemasangan kawat anyam yang diselubungkan pada baja, kemudian diberi mortar ringan.
3. Pemasangan pelapis dari bahan asbestos, lapisan silicon, rock wool.
4. Penyemprotan, metode ini ada dua cara yaitu:
• Penyemprotan kering (dengan menyemprotkan asbestos atau rock wool)
• Penyemprotan basah (dengan menyemprotkan nosel)