Ada 2 macam bentuk profil baja yang berdasarkan cara pembuatannya, yaitu:
a. Hot rolled shapes: Disini profil baja dibentuk dengan cara blok-blok baja
yang panas diproses melalui rol-rol dalam pabrik. Hot rolled shapes ini mengandung tegangan residu (residual stress). Jadi sebelum batang dibebani pun sudah ada residual stress yang berasal dari pabrik.
b. Cold formed shapes: Profil semacam ini dibentuk dari pelat-pelat yang
sudah jadi, menjadi profil baja dengan temperatur atmosfir (dalam keadaan dingin, ingat mengenai strain aging). Tebal pelat yang dibentuk menjadi
profil disini tebalnya kurang dari 3/16 inch. Profil macam ini ringan dan sering disebut sebagai light gage form steel.
Terdapat banyak jenis bentuk profil baja struktural yang tersedia di pasaran. Semua bentuk profil tersebut mempunyai kelebihan dan kelemahan tersendiri. Beberapa jenis profil baja yang dipakai dalam penulisan Tugas Akhir ini adalah profil profil siku (L), C dan IWF
Profil siku atau profil L adalah profil yang sangat cocok untuk digunakan
sebagai bracing dan batang tarik. Profil ini biasa digunakan secara gabungan,
yang lebih dikenal sebagai profil siku ganda. Profil ini sangat baik untuk digunakan pada struktur truss.
Profil C atau kanal mempunyai karakteristik flens pendek, yang
mempunyai kemiringan permukaan dalam sekitar 1 : 6. Aplikasinya biasanya
digunakan sebagai penampang tersusun, bracing tie, ataupun elemen dari bukan
rangka (frame opening).
Profil IWF terutama digunakan sebagai elemen struktur balok dan kolom. Semakin tinggi profil ini, maka semakin ekonomis untuk banyak aplikasi..
1. Sumbu Utama
Sumbu utama adalah sumbu yang menghasilkan inersia maksimum atau minimum. Sumbu yang menghasilkan inersia maksimum dinamakan sumbu kuat, dan yang menghasilkan inersia minimum disebut sumbu lemah. Sumbu simetri suatu penampang selalu merupakan sumbu utama, namun sumbu utama belum tentu sumbu simetri.
X
X
X Y B A B A Y XX
Y
X
Y
X Y X(A) Profil Siku (B) Profil C (C) Profil IWF
Gambar 2.3. Sumbu Utama Profil
Untuk profil siku gambar 2.3 bukan sumbu simetri dan bukan sumbu utama. Sumbu – sumbu utama profil siku adalah sumbu A-A (sumbu kuat) dan
sumbu B-B (sumbu lemah). Sumbu X-X dan Y-Y untuk profil C dan profil IWF
pada gambar 2.3 adalah sumbu simetri, karenanya sumbu-sumbu tersebut merupakan sumbu utama. Sumbu X-X dan Y-Y.
2. Sumbu bahan dan sumbu bebas bahan
Sumbu bahan adalah sumbu yang memotong semua elemen bahan, sedangkan sumbu bebas bahan adalah yang sama sekali tidak memotong elemen bahan atau hanya memotong sebagian elemen bahan. Sumbu X-X untuk gambar 2.4 adalah sumbu bahan. Sedangkan sumbu Y-Y adalah sumbu bebas bahan. Pada profil siku ganda yang disusun saling membelakangi, inersia arah sumbu Y (Iy) dipastikan akan selalu bernilai lebih besar (lebih dominan) daripada inersia arah sumbu X (Ix), berapapun jarak antara dua profil tersebut.
Gambar 2.4. Sumbu Bahan dan Sumbu Bebas Bahan Profil D. Jenis - Jenis Pembebanan
Beban adalah gaya luar yang bekerja pada suatu struktur. Penentuan secara pasti besarnya beban yang bekerja pada suatu struktur selama umur layannya merupakan salah satu pekerjaan yang cukup sulit. Dan pada umumnya penentuan besarnya beban hanya merupakan suatu estimasi saja. Meskipun beban yang bekerja pada suatu lokasi dari struktur dapat diketahui secara pasti, namun distribusi beban dari elemen ke elemen, dalam suatu struktur umumnya memerlukan asumsi dan pendekatan. Jika beban – beban yang bekerja pada struktur telah diestimasi, maka masalah berikutnya adalah menentukan kombinasi kombinasi beban yang paling dominan yang mungkin bekerja pada struktur tersebut. Besar beban yang bekerja pada suatu struktur diatur oleh peraturan pembebanan yang berlaku, sedangkan masalah dari kombinasi beban – beban yang bekerja telah diatur dalam SNI 03-1729-2002 pasal 6.2.2.
Beberapa jenis pembebanan antara lain : 1. Beban Mati
Beban mati adalah berat dari semua bagian suatu gedung / bangunan yang bersifat tetap selama masa layan struktur, termasuk unsur-unsur tambahan, finishing, mesin-mesin serta peralatan tetap yang merupakan bagian tak terpisahkan dari gedung/bangunan tersebut. Termasuk dalam beban ini adalah berat struktur, pipa - pipa , saluran listrik , AC, penutup lantai dan plafon. Beberapa contoh berat dari beberapa komponen bangunan penting yang digunakan untuk menentukan besarnya beban mati dari suatu gedung / bangunan diperlihatkan berikut ini ;
Bahan Bangunan Berat
• Baja 7850 kg/m3
• Beton 2200 kg/m3
• Beton Bertulang 2400 kg/m3
• Kayu (kelas I) 1000 kg/m3
• Pasir (kering udara) 1600 kg/m3
Komponen Gedung Berat
• Spesi dari semem per cm tebal 21 kg/m3
• Dinding batu bata ½ batu 250 kg/m3
• Penutup atap genting 50 kg/m3
• Pentup lantai ubin semen per cm tebal 24 kg/m3
Beban mati yang terdapat pada struktur menara air adalah berat tangki pelat baja dan berat air sebesar 25 m3
2. Beban Hidup
Beban hidup adalah beban gravitasi yang bekerja pada struktur dalam masa
layannya, dan timbul akibat penggunaan suatu gedung. Termasuk beban ini adalah berat manusia, perabotan yang dapat dipindah-pindahkan, kendaraan dan barang-barang lainnya. Karena besar dan lokasi beban yang senantiasa berubah-ubah, maka penentuan beban hidup secara pasti adalah merupakan suatu hal yang cukup sulit.
Kegunaan Bangunan Berat
• Lantai dan tangga rumah sederhana 125 kg/m3
• Lantai dan tangga kantor, hotel & Rumahsakit 250 kg/m3
• Lantai ruang olahraga 400 kg/m3
• Lantai pabrik, gudang, bengkel & perpustakaan 400 kg/m3
• Lantai gedung parkir bertingkat 800 kg/m3
3. Beban Angin
Beban angin adalah beban yang bekerja pada struktur akibat tekanan –
tekanan dari gerakan angin, beban angin sangat tergantung dari lokasi dan ketinggian struktur. Besarnya tekanan tiup harus diambil minimum sebesar 25
kg/m3 , kecuali untuk bangunan – banguanan berikut :
• Tekanan tiup ditepi laut hingga 5 km dari pantai harus diambil
minimum 40 kg/m2
• Untuk bangunan didaerah lain yang kemungkinan tekanan tiupnya
lebih dari 40 kg/m2, harus diambil P = V2/16 (kg/m2), dengan V
adalah kecepatan angin (m/s)
• Untuk cerobong, tekanan tiup dalam kg/m2 harus ditentukan
dengan rumus (42,5 + 0,6 h ), dengan h adalah tinggi cerobong seluruhnya dalam meter.
Nilai tekanan tiup yang diperoleh dari hitungan di atas harus dikalikan dengan suatu koefisien angin, untuk mendapatkan gaya resultan yang bekerja pada bidang kontak tersebut.
4. Beban Gempa
Beban gempa adalah semua beban statik ekivalen yang bekerja pada struktur
akibat adanya pergerakan tanah oleh gempa bumi, baik pergerakan arah vertikal maupun horizontal. Namun pada umumnya percepatan tanah arah horizontal lebih besar daripada arah vertikalnya, sehingga pengaruh gempa horizontal jauh lebih menentukan daripada gempa vertikal. Besarnya gaya geser dasar (statik ekivalen) ditentukan berdasarkan persamaan
xWt R CxI V=
Dengan C adalah faktor respon gempa yang ditentukan berdasarkan lokasi bangunan dan jenis tanahnya, I adalah faktor keutamaan gedung, R adalah faktor reduksi gempa yang tergantung pada jenis struktur yang bersangkutan, Wt adalah berat total bangunan termasuk beban hidup yang bersesuian.
BAB III
