Dokumen tersebut membahas tentang sifat mekanik baja dan perencanaan struktur baja. Secara ringkas, dibahas mengenai deformasi elastis dan plastis pada baja, konsep regangan dan modulus elastisitas, kekuatan batas baja, dan prinsip-prinsip perencanaan struktur baja seperti pembebanan dan jenis batang yang digunakan.

1. 1
SIFAT MEKANIK MATERIAL BAJA
1. Sifat Mekanik Material Baja Secara Umum
Adanya beban pada elemen struktur selalu menyebabkan terjadinya perubahan
dimensional pada elemen struktur tersebut. Struktur tersebut mengalami
perubahan ukuran atau bentuk atau kedua-duanya. Pada sebagian besar jenis
material baja, perubahan dimensional yang terjadi dapat secara kasar
dikelompokkan kedalam dua jenis, yaitu:
 Deformasi Elastis
Apabila elemen struktur mula-mula dibebani, maka deformasi yang terjadi
masih berada dalam daerah elastis. Dalam daerah ini elemen struktur
tersebut masih dapat kembali pada keadaan semula apabila bebannya
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II
MODUL 1MODUL 1

2. 2
dihilangkan (seperti perilaku pegas). Deformasi dalam daerah elastis
sangat tergantung pada besar taraf tegangan yang terjadi pada elemen
struktur.
 Deformasi Plastis
Apabila bebannya bertambah terus, maka akan terjadi deformasi yang
termasuk kedalam daerah plastis. Hal ini terjadi apabila tegangan pada
material sedemikian besarnya, sehingga dapat menyebabkan terjadinya
perubahan permanen didalam struktur internal material. Apabila
perubahan internal material ini terjadi, maka keadaan semula tidak dapat
tercapai meskipun beban dihilangkan. Taraf beban atau tegangan yang
diasosiasikan dengan daerah palstis selalu lebih besar daripada daerah
elastis.
2. Elastisitas
Cara utama dalam menjelaskan perubahan ukuran dan bentuk adalah dengan
menggunakan konsep regangan (ε)
Definisi regangan:
L
L∆
=ε
L∆ = Perubahan panjang akibat beban
L = Panjang mula-mula.
Perbandingan tegangan (σ) dan regangan (ε) pada elemen struktur adalah
konstan (Hukum Hooke):
E=
ε
σ
E = modulus elastisitas
Hubungan antara tegangan dan regangan pada material baja dalam daerah
elastis linier seperti tergambar:
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II
σ

3. 3
3. Kekuatan Material Baja
Sebutan kekuatan sering digunakan sebagai acuan dalam menentukan
kapasitas-pikul-beban material.
Kekuatan material baja secara umum dapat digambarkan kedalam grafik
hubungan tegangan-regangan
Daerah Elastis yang gambarnya diperbesar:
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II
ε
σ
ε
Batas Proposional
Kekuatan Batas
Keruntuhan
σ
Daerah Elastis
Titik Leleh

4. 4
 Perilaku Daktil (Ductile). Material Baja adalah contoh klasik material
daktil, yaitu material yang dapat mengalami deformasi plastis sampai
keadaan sebelum putus. Sebaliknya apabila material tidak menunjukkan
perilaku palstis apabila dibebani, tetapi dapat putus pada saat deformasi
yang tidak benar, disebut material getas (brittle) contohnya: besi tuang.
PERENCANAAN STRUKTUR BAJA
Perencanaan struktur didefinisikan sebagai paduan dari seni dan ilmu, yang
menggabungkan intuitif seorang insinyur berpengalaman dalam kelakuan struktur
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II
ε
Batas Proposional
Tegangan ijin
σ
ε
Baja structural (daktil)
Kayu
Besi tuang
Beton

5. 5
dengan pengetahuan mendalam tentang prinsip statika, dinamika, mekanika bahan dan
analisa struktur, untuk mendapatkan struktur yang ekonomis dan aman serta sesuai
dengan tujuan pembuatannya.
1. PRINSIP-PRINSIP PERENCANAAN
Perencanaan harus memenuhi criteria yang umum untuk struktur, antara lain:
 Biaya minimum
 Berat minimum
 Waktu konstruksi yang minimum
 Tenaga kerja minimum
 Biaya produksi minimum bagi si pemilik gedung.
 Efisiensi operasi maksimum bagi sipemilik.
Garis besar prosedur perencanaan adalah sebagai berikut:
1. Perancangan. Penetapan fungsi yang harus dipenuhi oleh struktur.
Tetapkan criteria yang dijadikan sasaran untuk menentukan optimum
atau tidaknya perencanaan yang dihasilkan
2. Konfigurasi struktur prarencana. Penetapan letak elemen agar sesuai
dengan fungsi dalam langkah 1.
3. Penentuan beban yang harus dipikul.
4. Pemilihan batang prarencana
5. Analisa struktur
6. Penilaian. Apakah semua ketentuan dipenuhi dan hasilnya optimum?
7. Perencanaan ulang. Pengulangan suatu bagian dari langkah 1 sd 6 yang
dipandang perlu atau dikehendaki berdasarkan penilaian diatas
8. Keputusan akhir. Penentuan optimum atau tidaknya perencanaan yang
telah dilakukan.
2. PEMBEBANAN
1. Beban Mati
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II

6. 6
Beban mati adalah beban kerja akibat grafitasi yang tetap posisinya.
Yang termasuk beban mati adalah: berat sendiri struktur, perlengkapan
lain yang membebani struktur dan bersifat tetap.
Dalam langkah 3,4 dan 5 pada prosedur perencanaan, berat struktur atau
elemen struktur harus ditaksir, penampang prarencana dipilih, berat
dihitung ulang, dan pemilihan batang diubah jika perlu
2. Beban Hidup
Adalah beban grafitasi pada struktur yang besar dan lokasinya bervariasi.
Contoh: beban manusia, mebel (furniture), peralatan yang dapat
bergerak, kendaraan dll.
3. Beban Hidup Jalan Raya
Standarisasi AASHTO (Association of State Highway and Transportation)
menjadi beban truk dan beban jalur standar yang mendekati beban suatu
rangkaian truk. Berdasarkan jumlah gandar pertruk, pembebanan
dibedakan atas dua sistim yaitu sistim H dan HS. Sistim H mempunyai
dua gandar dan sistim HS mempunyai 3 gandar.
4. Beban Kejut
Sembarang beban hidup yang bisa menimbulkan pengaruh dinamis
harus diperbesar dengan factor kejut. (minimal 20 % dari beban hidup)
5. Beban salju
6. Beban Angin
Angin menimbulkan tekanan pada sisi pihak angin (windward) dan
hisapan pada sisi dibelakang angin (leeward)
7. Beban Gempa
Gempa bumi menimbulkan pergerakan dalam arah mendatar atau
vertical. Karena gerak mendatar mengakibatkan pengaruh paling besar,
pengaruh gerak ini biasanya dipandang sebagai beban gempa
3. JENIS BATANG BAJA STRUKTURAL
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II
W, profil sayap
lebar

7. 7
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II
S, Balok Standar
Amerika
C, Kanal Standar
Amerika
L, siku
WT atau ST, T
struktural
Penampang pipa
Boks struktural
Penampang bulat dan
segiempat
Plat

8. 8
Profil yang paling banyak dipakai adalah Profil sayap lebar (wide-flange), misalnya profil
W460 x 142 (tinggi 460mm berat 142 kg/m)
Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB Ir. Edifrizal Darma, MT
STRUKTUR BAJA II