Pelajari tentang Beton dan Baja

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kontruksibangunan, Beton dan baja merupakan material yang paling sering digunakan mengingat material tersebut sangat kuat dan kokoh. Kedua bahan konstruksi tersebut, baik beton maupun baja memegang peranan yang sangat penting dalam sebuah konstruksi bangunan.

Beton merupakan campuran dari air, semen, agregat halus, dan agregat kasar, serta seringkali ditambahkan berbagai bahan tambahan seperti silicafume.Sedangkan baja merupakan logam paduan yang terdiri dari berbagai elemen unsur, namun unsur yang paling menonjol adalah karbon.

Beton banyak digunakan dalam pembangunan karena bahannya yang mudah untuk diperoleh, mudah untuk melakukan proses pencampurannya, serta harganya pun relatif murah. Selain itu, beton juga mempunyai kuat tekan yang besar dan tahan terhadap temperatur yang tinggi, sehingga sangat kuat sebagai ponpang utama sebuah bangunan.Namun, beton memiliki kuat tarik yang sangat lemah sehingga dibuat dalam struktur beton bertulang serta mudah terpengaruh zat kimia seperti sulfat yang terkandung di air laut yang menyebabkan menurunnya kuat tekan beton tersebut.

Program Studi Teknik Sipil

(2)

Untuk baja sendiri memiliki kuat tarik yang sangat tinggi serta sangat ringan dan mudah dibentuk.Hal inilah yang menyebabkan baja sering digunakan untuk menopang berbagai atap bangunan sebagai tulangan atau kuda-kuda.Hanya saja, baja ini mudah sekali berkarat apabila terjadi perawatan atau penanganan yang salah serta terpengaruh temperatur atau cuaca yang buruk.

Maka dari itu untuk memaksimalkan kelebihan dari kedua bahan tersebut diperlukan pengetahuan untuk mengelolah dan memanfaatkan kedua material tersebut, Salah satunya dengan mengetahui kekuatannya.

B. Tujuan

Agar Mahasiswa dapat memahami tentang cara pengujian serta memahami data yang dihasilkan seperti: batas leleh, kuat tarik, tegangan leleh, batas sebanding, modulus elastisitas, batas regangan, serta kualitas bahan.

Pengujian tarik dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat mekanik bahan. Untuk mendapatkan hasil pengujian yang akurat diperlukan ukuran standardbenda uji sesuai dengan standart.

(3)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

1. Pengertian Baja Beton

Baja beton adalah baja yang digunakan sebagai penulangan dalam konstruksi beton bertulang. Baja merupakan suatu bahan yang homogen yang terdiri dari campuran besi (Fe) dan karbon (C) dengan besar unsur karbon 0,04- 1,6%. Baja dibuat dengan bahan utama Fe ( biji besi dan besi tua) dan bahan campuran terdiri dari silicon (Si), mangan (Mn), karbon (C), fosfor (P) dan sulfur (S) serta oksigen (O) untuk pembakannya yang diolah dalam tungku temperatur tinggi (proses dapur tinggi). Sifat baja bergantung sekali kepada kadar zat arang, semakin bertambah kadar ini, semakin naik tegangan patah dan regangan menurut prosen, yang terjadi pada sebuah batang percobaan yang dibebani dengan tarikan, yaitu regangan patah menjadi lebih kecil. Nilai kuat tarik leleh adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada saat benda uji mengalami leleh pertama. Keliatan (ductility) adalah kemampuan untuk berdeformasi secara nyata baik dalam tegangan maupun dalam kompresi sebelum terjadi kegagalan.

(4)

2. Jenis-jenis baja beton

Baja beton terdiri dari dua jenis:

1) Baja Beton Polos (plain rebar).

Baja beton ini memilliki permukaan yang mulus dan licin.

Penampangnyapun berbentuk bundar mulus. Baja beton kurang memiliki daya ikat dengan coran beton. Baja beton polos lebih mudah ditemukan dan dijual secara eceran.Baja beton polos bersifat lentur dan mudah dibengkokkan serta memiliki ketahanan tekan minimal 240 Mpa.Harganya lebih murah dibandingkan baja beton ulir.Baja beton polos biasanya digunakan untuk membungkus dan mengikat beberapa batang baja beton ulir dalam satu konstruksi beton.

2) Baja Beton (Sirmed rebar).

Baja beton sirip memiliki tonjolan-tonjolan seperti sirip pada sepanjang permukaannya, sehingga memiliki daya ikat tinggi dengan coran beton. Bentuk sirip-sirip ini berbeda untuk setiap produsennya.Baja beton ini hanya dijual dalam volume besar oleh distributor kepada kontraktor.Baja beton sirip kurang lentur dansulit dibengkokkan sehingga sulit pemasangannya.Daya tahan tekan minimal baja beton sirip adalah 400 Mpa.

(5)

3. Sistem Mekanis Baja

Untuk mengetahui sifat-sifat mekanis dari baja, terutama mengenai batas leleh, kuat tarik dan regangannya, biasanya dilakukan pengujian kuat tarik.Kekuatan atau tegangan yang dapat dikerahkan oleh baja tergantung dari mutu baja, tegangan leleh dan tegangan dasar dari berbagai macam baja bangunan adalah sebagai berikut.

Tabel 2.1 Sifat Mekanis Baja Struktural

Jenis Baja

Tegangan putus minimum fs(MPa)

Tegangan leleh minimum fy(MPa)

Peregangan minimum (%)

BJ 34 340 210 22

BJ 37 370 240 20

BJ 41 410 250 18

BJ 50 500 290 16

BJ 55 550 410 13

(Sumber : SNI 03- 1729- 2002)

1) Tegangan Tarik Leleh

(6)

Tegangan tarik leleh adalah besarnya gaya tarik yang bekerja pada saat suatu bahan mengalami leleh pertama. Rumus yang di gunakan untuk menentukan tegangan tarik leleh adalah :

fy = P_y

A_so ……….persamaan (2.1)

Dimana : fy = Tegangan tarik leleh (N) Py = kuat tarik leleh (N)

Aso = Luas penampang benda uji semula (mm)

2) Tegangan Tarik Putus

Tegangan tarik putus adalah besarnya gaya tarik maksimum yang bekerja pada saat bahan mengalami putus. Rumus yang digunakan untuk menentukan tegangan tarik leleh adalah :

fS = ^P^maks

A_so ……….persamaan (2.2) Dimana :

fs = tegangan tarik putus (N) Pmaks = kuat tarik leleh (N)

Aso = Luas penampang benda uji semula (mm )

(7)

3) Regangan Maksimum

Regangan adalah bagian dari deformasi, yang dideskripsikan sebagai perubahan relative dari partikel-partikel di dalam benda yang bukan merupakan benda kaku. Defenisi lain dari regangan bisa berbeda-beda tergantung pada bidang apa istilah tersebut digunakan atau dari dank e titik mana regangan terjadi.

ε_maks=l_u−l_o lo

x100 % ……….persamaan (2.3)

Dimana : ^εmaks = Renggangan maksimum benda uji pada saat putus (%) Lu = panjang benda uji setelah pengujian (mm)

Lo = panjang benda uji semula (mm)

4) Kontraksi

Kontraksi adalah penegangan/pengerutan suatu penampang benda uji pada saat putus.Rumus yang digunakan untuk menentukan kontraksi adalah.

S=A_so−A_su

A_so x100 % ……….persamaan (2.4)

Dimana :S = kontraksi/reduksi penampang benda uji pada saat putus (%) Aso = luas penampang benda uji semula (mm²)

Asu = Luas penampang Benda uji setelah pengujian (mm²)

(8)

BAB III

METODE PERCOBAAN

1. Alat yang akan digunakan

a) Mesin Uji Tarik Baja ( Universal Testing Machine ) kapasitas 500 kN b) Jangka Sorong

c) Mistar ukur 50 cm d) Gergaji besi

e) Pengunci alat mesin

f) Timbangan dengan ketelitian 0,1 gr daya kapasitas 1200 gram g) Tipe x

h) 1 set kunci 2. Bahan

a) Besi tulangan Ø 8mm b) Besi tulangan Ø 10mm

(9)

3. Prosedur percobaan

a) Siapkan benda uji sebanyak 2 buah.

b) Ukur dimensi dari benda uji sesuai yang telah ditentukan.

c) Potong benda uji sesuai dimensi ukuran yang telah ditentukan.

d) Beri tanda pada kedua ujung benda uji sesuai dengan dimensi yang telah ditentukan

e) Ukur diameter benda uji menggunakan jangka sorong . f) Timbang benda uji .

g) Letakkan benda uji pada mesin uji tarik baja beton dengan cara menjepit bagian ujungyang telah diberi tanda ; sumbu alat penjepit harus berimpit dengan sumbu benda uji sesuai dengan ketentuan SNI yang berlaku.

h) Lakukan pengujian pada sampel uji dan amati tegangan leleh pada benda uji hingga benda uji putus.

i) Keluarkan benda uji dari mesin uji tarik baja beton.

j) Ukur benda uji yang telah diuji untuk mendapatkan dimensi dan diameter benda uji setelah pengujian pada mesin uji tarik baja beton.

(10)

k) Catat hasil pengujian.

BAB IV

HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN

1.Perhitungan . Perhitungan

1) Observasi I

DO = 8 mm Du = 7 mm

Py = 43,5kN= 43.500 N Pmaks = 37,3kN = 37.300N lo = 30 cm = 300 mm lu = 34,5 cm = 345 mm

a) Luas penampang awal : Aso = 1

4x π x d²

= 1

4x3,14x7²

= 38.465mm² b) Luas penampang akhir :

(11)

Asu = 1 4π d²

= 1

4x3,14x8²

= 50.24 mm² c) Tegangan tarik Leleh:

fy = P_y A_so

= 43.500 38,465

= 1.130 MPa d) Tegangan tarik Putus:

fs = P_maks Asu

P_maks Aso

= 37.300 50,24

= 0.742 MPa

e) Regangan Maksimum:

Ɛ_maks = ε_maks=l_u−l_o lo

x100 % Iu−Io

Io ×100 %

= 337−300

300 x100 %

= 0.123 % f) Kontraksi:

S = ^A^so⁻^A^su Aso

x100 %

Gambar 1.2 : Timbangan Digital dengan ketelitian 0,01 gr

(12)

= 38.46−50.24

38.465 x100 %

= 0.306%

2) Observasi II

DO = 10 mm Du = 7 mm

Py = 39.7 kN= 39.700 N Pmaks = 34 kN = 34.000N

lo = 30 cm = 300 mm lu = 35,6cm =356 mm

a) Luas penampang awal : Aso = 1

4x π x d²

= 1

4x3,14x10²

= 78,50 mm²

b) Luas penampang akhir : Asu = 1

4π d²

= 1

4x3,14x7²

= 38,465 mm²

c) Tegangan tarik Leleh:

fy= P_y A_so

(13)

= 39.7 78.5

= 0.505 MPa d) Tegangan tarik Putus:

fs = P_maks Asu

P_maks Aso

= 34

38.465

= 0.883 MPa e) Regangan Maksimum:

^Ɛmaks = ε_maks=l_u−l_o lo

x100 % Iu−Io

Io ×100 %

= 356−300

300 x100 %

= 18.6 % f) Kontraksi:

S = A_so−A_su Aso

x100 %

= 78.50−38.465

78,50 x100 %

=0.51%

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

(14)

1. Kesimpulan

Hasil pemeriksaan kuat tarik baja beton, diperoleh hasil sebagai berikut:

Baja dengan Diameter 8 :

a) Tegangan leleh (fy) = 206.01 MPa b) Tegangan putus (fu) = 725.77 MPa

Berdasarkan nilai Tegangan Leleh dan Tegangan Putus yang diperoleh, maka dapat diklasifikasikan bahwa baja beton tersebut dapat digolongkan dalam jenis mutu baja Bj 55.

Baja dengan Diameter 10 :

a) Tegangan leleh (fy) = 426.75 MPa

b) Tegangan putus (fu) = 482.80 MPa

Berdasarkan nilai Tegangan Leleh dan Tegangan Putus yang diperoleh, maka dapat diklasifikasikan bahwa baja beton tersebut dapat digolongkan dalam jenis mutu baja Bj 55.

2. Saran

1. Sebaiknya praktikan teliti dalam mengukur dimensi baja.

(15)

2. Sebaiknya jumlah kelompok dalam melaksanakan praktikum dikurangi agar praktikum berjalan lebih efektif dan tempat praktikum tidak menjadi sempit.

3. Sebaiknya praktikan jangan terlalu dekat dengan mesin uji tarik.

4. Sebaiknya praktikan memperhatikan pada saat asisten memberikan arahan.

5. Sebaiknya praktikan melakukan praktikum sesuai dengan jadwal yang telah ditetapkan, sehingga praktikum berjalan teratur.

6. Sebaiknya ketika praktikan selesai melakukan percobaan agar membersikan alat-alat yang telah digunakan dan dikembalikan ke tempat semula.

DAFTAR PUSTAKA

(16)

Badan Standarisasi Nasional, 1991.Metode Pengujian Kuat Tarik Baja Beton, SNI 07- 2529-1991, Badan Standarisasi Nasional, Bandung.

Badan Standardisasi Nasional, 2002.Tata Cara Perencanaan Struktur Baja untuk Bangunan Gedung, SNI-03-1729-2002, Litbang Teknologi Pemukiman, Bandung.

Tonapa, Suryanti Rapang, 2017. Pedoman Praktikum Teknologi Bahan. Makassar:

Universitas Kristen Indonesia Paulus.

(17)

LAMPIRAN GAMBAR

FOTO ALAT DAN BAHAN

(18)

Gambar 1.1. Mesin Uji Tarik Baja

Gambar 1.2 Jangka Sorong

(19)

Gambar 1.3. Mistar Ukur

Gambar 1.4. Gergaji besi

(20)

Gambar 1.5. Alat Pengunci Mesin

Gambar 1.6. Timbangan Digital

(21)

FOTO KEGIATAN

Gambar 1.7. Besi Tulangan Diameter 8 mm,10 mm.

(22)

Gambar 1.9 Proses Penimbangan Benda Uji Gambar 1.8 Proses Pemotongan Besi Tulangan

(23)

Gambar 2.1 Pengukuran Dimensi Baja

Gambar 2.2 Pemasangan benda uji pada mesin uji

(24)

Gambar 2.3 Mengamati Proses Pengujian

FOTO KELOMPOK

(25)

Gambar 2. 5 Foto Kelompok 8.

(26)

(27)

TEGANGAN TARIK BAJA BETON