3
.
J
ENIS-JENIS PROFIL
BAJA DAN
PENGGUNA-ANNYA
Baja struktur adalah salah satu bahan dasar yang digunakan untuk kerangka konstruksi pada hampir semua bangunan industri, bangunan-bangu-nan tinggi dan jembatan. Oleh karena itu sebagai pekerja dibidang konstruk-si baja, memiliki pengetahuan tentang berbagai jenis komponen baja struk-tur.
3.1 Komponen baja struktur
Dalam pekerjaan kita akan banyak menggunakan berbagai variasi kom-ponnen struktural yang dibuat berdasarkan bentuk-bentuk struktural standar dalam berbagai bentuk penampang dan ukurannya. Tiga bentuk dasar dari komponen struktur yang sering digunakan adalah bentuk W (wide flange), S (Balok I) dan C (channel). Tiga tipe ini diidentifi-kasikan dengan ketinggian nominal, dalam mm,
Gambar 3.1Bentuk-bentuk penampang baja struktur
Perbedaan antara bentuk W dan bentuk S adalah pada desain pada bagian dalam dari flens. Bentuk W
mempunyai bagian dalam dan luar dari flensnya dengan ketebalan yang konstan, sedangkan baja bentuk S mempunyai kemiringan lebih kurang 17o pada permukaan bagian dalam
dari flens. Baja bentuk C adalah sama dengan bentuk S yakni permukaan bagian dalam flensnya mempunyai kemiringan kurang lebih 17o .
Baja bentuk W adalah komponen struktur yang memiliki bentuk penampangnya berbentuk huruf H dan digunakan pada hampir seluruh komponen struktur. Baja bentuk W didesain begitu karena flensnya mempunyai kekuatan pada bidang horizontal sementara web nya memberi kekuatan pada bidang vertikal. Bentuk W ini digunakan untuk balok-balok, kolom, komponen kuda-kuda dan pada aplikasi struktur penerima beban lainnya.
Bentuk Bearing Pile hampir sama dengan bentuk W. Perbedaannya hanya pada ketebalan flens dan webnya sama, sedangkan bentuk W mempunyai perbedaan ketebalan antara flens dan webnya.
Bentuk S (standar amerika untuk balok I) adalah berbeda bentuk penampang nya seperti huruf I. Bentuk S jarang dipakai dibanding kan bentuk W karena bentuk S kurang kuat dan agak sulit diterapkan dibandingkan bentuk W.
Baja bentuk C mempunyai bentuk penampangnya sama dengan huruf C. Ini berguna khusus pada lokasi dimana hanya membutukan satu sisi flens. Bentuk C tidak terlalu efisien untuk sebuah balok atau kolom jika digunakan tersendiri.
Baja siku-siku adalah bentuk struktur yang memiliki penampang seperti huruf L. Dua jenis baja siku, seperti digambar 3.2 yang biasa digunakan adalah siku-siku sama sisi dan tidak sama sisi. Baja siku diidentifikasi dengan ukuran serta ketebalannya. Ukuran panjang kakinya diukur dari sisi luar siku-siku. Apabila siku-siku mempunyai kaki yang tidak sama, maka ukuran kaki yang lebih panjang ditempatkan pertama dalam pendimen siannya. Dan dimensi ketiga dari ukuran siku-siku adalah ketebalan dari kaki yang mempunyai ketebalan yang sama. Baja siku-siku mungkin digunakan dua atau empat siku-siku untuk membentuk komponen utama struktur.
Gambar 3.2 Siku-siku
Pelat baja adalah juga bentuk struktur yang mempunyai penampang segi empat rata. Pada umumnya untuk mengingat tentang pelat adalah ia mempunyai lebar lebih dari 21 cm / 8 inci dan ketebalannya lebih dari 0,65 cm / ¼ inci.
Pelat biasanya digunakan sebagai penyambung antara komponen struktur atau bagian-bagian komponen yang dibangun menjadi komponen struktur. Pelat dipotong dengan ukuran tertentu berkisar antara 21 cm/8 inci sampai dengan 305 cm/120 inci atau lebih, dan berbagai ukuran ketebalan.
Baja yang rata didesain sebagai batangan, strip, lembaran atau pelat
Gambar 3.3 baja batangan
3.2 Pelat Baja
Baja pelat banyak dipakai untuk berbagai tujuan pekerjaan, dipasaran dikenal dua jenis baja lembaran yakni baja bilah dan baja pelat. Baja bilah terdapat dalam ukuran tebal 3 s.d 60 mm dan lebar 150 s.d 1200 mm, sedangkan baja pelat terdapat dengan ukuran tebal 3 s.d 60 mm dan lebar 2600 s.d 4300 mm. kedua jenis baja lembaran ini memiliki panjang berkisar antara 3 s.d 6 m, dan bila dibutuhkan dapat dipesan sampai dengan panjang 15 m. Lembaran baja jenis ini dapat digunakan untuk pembuatan daun pintu, penutup atap maupun untuk pembuatan bordes tangga.
Gambar 3.4b Pelat Baja
3.3 Baja profil
Baja profil adalah baja yang dibentuk khusus dan lebih banyak digunakan untuk pekerjaan struktur baja. Bentuk-bentuk profil yang paling sering dimanfaatkan untuk pekerjaan struktur baja antara lain baja dalam bentuk balok I, kanal C, T, siku-siku dan lain-lain dan dengan panjang sampai dengan 16 m.
Dan biasanya setiap 25tanda memiliki bentuk-bentuk dan pena maan profil tersendiri, sebagai contoh untuk 25tandard Amerika (AISC) jenis profil bajanya adalah Wide flange (W shape), Miscellaneous (M shape), S shape, HP shape, Channel C, Angle, dan T shape.
Sedangkan 25tandard Jerman seperti profil INP, IPE, UNP, dan lain-lain.
3.3.1 Balok profil dengan flens sempit
3.3.2 Balok profil dengan flens lebar
3.3.3 Baja profil kanal
3.3.4 Baja profil siku sama kaki dan tidak sama kaki
Tinggi profil : 80 s.d 600 mm Lebar flens : 0,5 h s.d 0,36 h Lereng flens : 14 %
Panjang balok : s.d 16 m
Banyak digunakan untuk gording, kolom, balok-balok lantai dan lain-lain
Tinggi profil : 100 s.d 1000 mm Lebar flens : 100 s.d 1000 mm Panjang balok : s.d 16 m
Profil ini banyak digunakan untuk kolom- kolom, rangka jembatan dan balok jembatan.
Tinggi profil (h) : 80 s.d 400 mm Lebar flens (b) : 0,56 h s.d 0,27 h Kemiringan flens : 8 % h < 300 mm
5% h > 320 mm Panjang : s.d 16 m
Profil ini banyak digunakan untuk gording-gording rangka kuda-kuda maupun kolom-kolom, dll.
Tinggi profil (b) : 40 s.d 200 mm Lebar flens (b) : 40 s.d 200 mm Tebal profil (d) : b/ 10 mm Panjang : s.d 12 m
Profil ini banyak digunakan untuk rangka kuda-kuda, batang-batang tersusun, dll
3.3.5 baja profil berbentuk T
3.4.1 Baja tabung Tinggi profil (h) : 60 s.d 200 mm Lebar flens (b) : 30 s.d 100 mm Tebal profil (d) : h/ 10 : b/10 mm Panjang : s.d 12 mProfil ini banyak digunakan untuk rangka kuda-kuda, batang-batang tersusun, dll
Baja T dengan rusuk tinggi Tinggi profil (h) : 15 s.d 180 mm Lebar flens (b) : 15 s.d 180 mm Tebal profil (d) : 3 s.d 18 mm Kemiringan : 2 %
Panjang : s.d 12 m
Profil ini banyak digunakan untuk konstruksi kuda-kuda.
Baja T dengan kaki lebar
Tinggi profil (h) : 30 s.d 100 mm
Lebar flens (b) : 60 s.d 200 mm (b= 2h) Tebal profil (d) : 5,5 s.d 16 mm
Kemiringan : 2 % dan 4% Panjang : s.d 12 m
Profil ini banyak digunakan untuk konstruksi kuda-kuda.
Diameter : 38 s.d 457 mm Panjang : s.d 7 m
Profil jenis ini banyak digunakan pada konstruksi-konstruksi modern
3.4 Penerapan pada komponen struktur
3.4.1 Baut jangkar (anchor bolts)
Baut jangkar dipasang pada pondasi beton dengan cara dicor/ditanam ke dalam pondasi (gambar 3.4) Baut-baut ini direncanakan untuk “memegang” pelat bantalan yang tersambung kolom baja, yang mana merupakan komponen pertama dari kerangka baja struktur yang dipasang. Baut-baut jangkar ini harus dipasang dengan sangat hati-hati, agar supaya pema-sangan pelat bantalan kolom tersebut dapat tepat dipasang pada pondasi bangunan.
Gambar 3.5a baut anker
Pelat bantalan kolom baja (gambar 3.6) adalah pelat yang terbuat dari bahan baja dengan ketebalan yang bervariasi, dimana lubang-lubang baut yang terdapat padanya dibuat dengan cara pengeboran dengan mesin bor ataupun pembuatan lubang dengan menggunakan las oxyacetilene.
Lubang baut dibuat sedikit lebih besar dari diameter batang baut, sehingga akan memungkinkan penyesuaian posisi pelat bantalan. Pelat baja siku yang berfungsi untuk mengikat kolom baja dipasang pada pelat bantalan dengan cara dibaut ataupun dilas
sesuai dengan ukuran kolom yang akan dipasang (gambar 3.7)
Gambar 3.5b sambungan pelat dasar kolom
3.4.2 Pelat bantalan (bearing
plates)
Gambar 3.6 Pelat bantalan kolom Setelah pelat bantalan terpasang se suai dengan posisi yang dikehendaki, selanjutnya untuk mempermudah pengaturan posisi ketinggian dan kerataan pelat bantalan, maka perlu dipasang ganjal (shim pack) yang berbentuk persegi,
Gambar 3.7 leveling pelat bantalan yang terletak diantara pondasi dan pelat bantalan, pada keempat sudut pelat bantalan (gambar 3.7). Ganjal tersebut terbuat dari pelat baja dengan ketebalan ¾ inci sampai dengan 1 1/6 inci (lebih kurang 20 mm sampai dengan 30 mm) dengan ukuran penampang bujursangkar 3 inci (7,5 cm) sampai dengan 4 inci (10 cm) dari ketebalan 1 1/6 sampai ¾ inci, yang berguna untuk membawa semua bantalan pelat ke level yang benar.
Pelat bantalan pertama dilevel secara individu dengan mengatur ke-tebalan pelat pengganjal (shim pack). Pekerjaan ini mungkin diselesaikan dengan menggunakan waterpass 60 cm di sekitar atas dari pelat bantalan dan diukur diagonal dari pelat ban-talan.
Setelah menyelesaikan pekerjaan mengukur kedataran, semua pelat bantalan harus disetel naik atau turun ke ketinggian yang dibutuhkan oleh struktur yang akan dipasang. Semua pelat bantalan harus dibuat segaris dari segala arah dengan satu dan
lainnya. Mungkin ini akan diselesaikan dengan alat ukur tanah yang disebut leveling.
Setelah pelat bantalan disetel semu-anya, ruang antara pelat bantalan dan permukaan beton dari pondasi harus diisi dengan bahan yang keras, tidak susut, bahan yang kompak yang disebut GROUT. Ketika grout menjadi keras proses berikutnya adalah mema sang kolom-kolom.
3.4.3 Kolom
Komponen wide flange, mempunyai penampang yang bujur sangkar bila memungkinkan, adalah bahan yang sering dipakai untuk kolom. Diameter yang besar dari pipa juga seringkali digunakan, walaupun cukup sulit untuk menyambung kolom dari pipa. Kolom-kolom dapat difabrikasi dengan las atau baut.
Jika struktur bangunan lebih dari satu lantai, ini membutuhkan menyambung satu kolom dengan kolom lainnya. Jika ini dibutuhkan, panjang kolom harus sedemikian sehingga sambungan adalah 1 ½ sampai 2 kaki (45 sd 60 cm) diatas kedua dan lantai berikutnya. Ini akan menjamin sambungan dalam kondisi baik diatas sambungan balok anak atau balok induk.
Sambungan kolom biasanya disam bung dengan pelat sambungan yang dibaut, di rivet atau dilas ke flens kolom, atau dalam kasus tertentu disambungkan ke webnya.
3.4.4 Girder (balok induk)
Girder adalah komponen horizontal utama dari kerangka baja struktur.
Mereka membentang dari kolom ke kolom dan disambungkan ke bagian
Gambar 3.8 balok girder diatas kolom-kolom
Gambar 3.9 Bentuk penampang kolom gabungan
atas kolom dengan sambungan pelat. Satu metoda alternatif sambungan adalah dengan menggunakan sam-bungan dudukan. Balok induk (girder) disambungkan ke bagian flens dari kolom dengan menggunakan siku-siku. Fungsi dari girder adalah untuk mendukung balok-balok lantai.
3.4.5 Beams (balok anak)
Beam pada umumnya lebih kecil dari girder dan biasanya disambungkan ke girder sebagai komponen menengah atau ke kolom. Sambungan balok anak/ beam ke kolom adalah sama dengan sambungan balok girder ke kolom. Beam biasanya berfungsi untuk membawa beban lantai ke
beban vertikal. Sejak penampang balok beam tidak sebesar balok girder, ada beberapa metoda alternatif untuk penyambungan balok beam ke balok girder.
Gambar 3.10 Sambungan kolom tanpa perubahan
Gambar 3.11 Sambungan kolom dengan perubahan kolom
Gambar 3.12 Balok girder terpasang di atas kolom
Gambar 3.13 Sambungan dudukan Paling sederhana menyambung beam diantara flens atas dan bawah dari girder. Jika membutuhkan bagian atas atau bawah flens girder dan beam sama rata, maka bagian atas atau bawah flens perlu dipotong.
Gambar 3.14 Sambungan balok anak dan induk
Gambar 3.15 Sambungan balok coped dan blocked end
3.4.6 Bar joist
Bar joist dibuat ringan, sistim bentang an panjang digunakan untuk mendu kung lantai dan atap. Bar joist pada umumnya dipasang dengan arah yang sama dengan balok dan mungkin bisa menggantikan kebutuhan akan balok. Bar joist yang sudah setengah jadi direncanakan untuk menyesuaikan diri dengan kebutuhan beban yang khusus dan bisa didapat dari perusahaan komersial.
Gambar 3.16 Pemasangan bar joist
3.4.7 Trusses (kuda-kuda)
Kuda-kuda baja pada prinsipnya sama dengan bar joist yakni mereka melayani tujuan sama dan kelihatan ada kesamaan sedikit. Kuda-kuda bagaimanapun juga jauh lebih berat dan difabrikasi hampir seluruhnya dari bahan baja struktur, biasanya siku-siku dan T. Tidak seperti bar joist , kuda-kuda dapat dibuat untuk menye-suaikan diri dengan bentuk hampir semua sistim atap dan lebih lebih berguna dibandingkan dengan bar joist.
Permukaan dudukan dari kuda-kuda adalah kolom. Kuda-kuda mempunyai bentangan untuk seluruh bangunan, dari luar kolom sampai luar kolom. Setelah kuda-kuda selesai dipasang, harus dipasang penguat antar kuda-kuda dengan penguat diagonal.
Gambar 3.18 Kuda-kuda yang terbuat dari siku-siku
Gambar 3.19 Berbagai jenis kuda-kuda
Gambar 3.20 Penguat diagonal
Gambar 3.21 Penguat diagonal
Gambar 3.22 Kerangka penahan goyangan
3.4.8 Purlins, Girts dan Eave struts
(Gording, Balok dinding dan Ring balok)
Balok gording biasanya ringan dan berbentuk baja chanel dan digunakan untuk peletakan atap bangunan. Balok gording menerima atap baja atau jenis yang lain dan dipasang dengan kaki chanel menghadap ke bawah atau menurun dengan kemiringan atap. Gording yang dipasang pada bubungan dari kuda-kuda atap dan disebut ridge struts. Balok gording diletakkan saling membelakangi dan diikat dengan baut.
Gambar 3.24 Ridge struts
Gambar 3.25 Gording
Pada sisi dinding struktur sering dike rangka dengan balok dinding (girts). Komponen struktur ini dipasang pada kolom-kolom dengan posisi horisontal. Balok dinding juga terbuat dari baja chanel, dan pada umumnya mempunyai ukuran dan bentuk yang sama dengan balok gording. Bahan dinding direkatkan langsung ke balok dinding
Komponen lain yang sama dengan balok gording dan balok dinding
disebut balok dinding (cave strut). Komponen ini dipasang pada kolom dan ujung kaki kuda-kuda.
Gambar 3.26 Balok dinding
