Teknologi Bahan Konstruksi
A.
Beton
1. Semen Portland
Semen adalah
zat yang digunakan untuk merekat batu, bata, batako, maupun bahan bangunan lainnya.
Sedangkan kata semen sendiri berasal dari caementum (bahasa
Latin), yang artinya "memotong menjadi bagian-bagian kecil tak
beraturan". Meski sempat populer di zamannya, nenek moyang semen made
in Napoli ini tak berumur panjang.
Menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi, sekitar abad pertengahan (tahun 1100-1500
M) resep ramuan pozzuolana sempat
menghilang dari peredaran.
Jenis semen
|
|
No.SNI
|
Nama
|
SNI 15-0129-2004
|
Semen portland putih
|
SNI 15-0302-2004
|
Semen portland pozolan / Portland Pozzolan Cement (PPC)
|
SNI 15-2049-2004
|
Semen portland / Ordinary Portland Cement (OPC)
|
SNI 15-3500-2004
|
Semen portland campur
|
SNI 15-3758-2004
|
Semen masonry
|
SNI 15-7064-2004
|
Semen portland komposit
|
Kandungan kimia
Dalam Semen
ü Trikalsium silikat
ü Dikalsium silikat
ü Trikalsium aluminat
ü Tetrakalsium aluminofe
ü Gipsum
Lazimnya, untuk mencapai kekuatan
tertentu, semen portland berkolaborasi dengan bahan lain. Jika bertemu air
(minus bahan-bahan lain), misalnya, memunculkan reaksi kimia yang sanggup
mengubah ramuan jadi sekeras batu. Jika ditambah pasir, terciptalah perekat
tembok nan kokoh. Namun untuk membuat pondasi bangunan, campuran tadi biasanya
masih ditambah dengan bongkahan batu atau kerikil, biasa disebut concrete atau beton.
Beton bisa disebut sebagai mahakarya
semen yang tiada duanya di dunia. Nama asingnya, concrete - dicomot dari gabungan prefiks bahasa
Latin com, yang artinya
bersama-sama, dan crescere (tumbuh). Maksudnya kira-kira,
kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu. Dewasa ini, nyaris
tak ada gedung pencakar langit berdiri tanpa bantuan beton.
Meski bahan bakunya sama,
"dosis" semen sebenarnya bisa disesuaikan dengan beragam kebutuhan.
Misalnya, jika kadar aluminanya diperbanyak, kolaborasi dengan bahan
bangunan lainnya bisa menghasilkan bahan tahan api. Ini karena sifat alumina
yang tahan terhadap suhu tinggi. Ada juga semen yang cocok buat mengecor karena
campurannya bisa mengisi pori-pori bagian yang hendak diperkuat.
2.
Agregat Halus / Pasir
Pasir adalah bahan batuan halus, terdiri dari
butiran dengan ukuran
0,14-5 mm, didapat dari basil desintegrasi batuan alam (natural sand)
atau dengan memecah (artificial sand).Sebagai bahan adukan, baik untuk spesi maupun beton, maka agregat halus harus diperiksa secara lapangan. Hal-hal yang dapat dilakukan dalam pemeriksaan agregat halus di lapangan adalah;
0,14-5 mm, didapat dari basil desintegrasi batuan alam (natural sand)
atau dengan memecah (artificial sand).Sebagai bahan adukan, baik untuk spesi maupun beton, maka agregat halus harus diperiksa secara lapangan. Hal-hal yang dapat dilakukan dalam pemeriksaan agregat halus di lapangan adalah;
a.
Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam
dan keras. Butir agregat
halus harus bersifat kekal, arlinya tidak pecah atau hancur oleh
pengaruh-pengaruh cuaca.
halus harus bersifat kekal, arlinya tidak pecah atau hancur oleh
pengaruh-pengaruh cuaca.
b.
Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih
dari 5%
(ditentukan terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur
melampaui 5%, maka agregat halus harus dicuci.
(ditentukan terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur
melampaui 5%, maka agregat halus harus dicuci.
c.
Agregat halus tidak boleh mengandung
bahan-bahan organik terlalu
banyak, hal tersebut dapat diamati dari warna agregat halus.
banyak, hal tersebut dapat diamati dari warna agregat halus.
d.
Agregat yang berasal dari laut tidak boleh
digunakan sebagai agregat
halus untuk semua adukan spesi dan beton.
halus untuk semua adukan spesi dan beton.
3. Agregat Kasar / Kerikil
Kerikil (bahasa Inggris: gravel)
ialah bebatuan kecil, biasanya batu granit yang dipecahkan. Ukuran kerikil yang
selalu digunakan ialah antara 2 mm dan 75 mm. Kerikil sering digunakan dalam
pembangunan badan jalan, dan sebagai batu campuran untuk memproduksi bata.
lmu teknologi bahan mengklasifikasikan
agregat kasar dan halus berdasarkan ukuran butirnya. Untuk agregat kasar
(selanjutnya disebut ‘agregat’ saja) ukuran butirnya diatas 4,75 mm sedangkan
agregat halus dibawah nilai tersebut. Fisik agregat yang baik untuk beton dapat
dibagi menjadi beberapa kriteria.
ü Berbentuk Kebulatan atau Hampir Bulat
Agregat dengan butir-butir bulat umumnya
lebih baik daripada agregat dengan butir-butir yang berbentuk pipih atau
panjang. Hal ini dikarenakan butir-butir bulat menghasilkan tumpukan butir yang
yang erat jika dikonsolidasikan, sehingga hanya membutuhkan pasta semen yang
sedikit dengan kemudahan pengerjaan yang sama.
ü Tekstur Permukaan Kasar
Tekstur yang kasar mungkin akan mengurangi
derajat kemudahan pengerjaan. Namun, tekstur kasar pada agregat dapat
meningkatkan rekatan agregat-semen sampai 1,75 kali dan meningkatkan kuat tekan
beton hingga 20 persen.
ü Berat Jenis Ringan
Agregat dengan berat jenis yang rendah biasa
disebut dengan agregat ringan. Agregat ringan mempunyai berat jenis dibawah
2,0. biasanya dipakai untuk beton non-struktural. Akan tetapi agregat ini juga
bisa digunakan sebagai beton struktural dengan beberapa perlakuan khusus.
Struktur yang menggunakan agregat ringan akan mengurangi berat struktur
tersebut sehingga membutuhkan dimensi fondasi yang lebih kecil.
ü Ukuran Butir Maksimal
Adukan beton dengan kemudahan pengerjaan dan
rencana kekuatan yang sama, akan membutuhkan jumlah semen yang lebih sedikit
dengan ukuran butir agregat yang besar-besar. Semakin sedikit semen, maka beton
akan semakin hemat dan dapat mengurangi dampak panas hidrasi yang menyebabkan
beton menjadi retak akibat kembang susutnya. Namun, tetap penggunaan agregat
terdapat batasan ukuran butir maksimal. Hal ini dapat dilihat di berbagai
referensi.
4. Perencanaan Adukan Beton
Perancangan adukan beton cara Inggris (“The
British Mix Design Method”) ini tercantum dalam “Design of Normal Concrete
Mixes” telah menggantikan cara “Road Note No. 4” sejak tahun 1975. Di Indonesia
cara ini dikenal dengan cara DOE (“Department
of Environment”). Perencanaan dengan cara DOE ini dipakai sebagai standar
perencanaan oleh Departemen Pekerjaan Umum di Indonesia, dan dimuat dalam buku
Standar No. SK. SNI.T-15-1990-03 dengan judul buku “Tata cara Pembuatan Rencana
Campuran Beton Normal”. Dalam perencanaan cara ini digunakan tabel-tabel dan
grafik-grafik.
Langkah-langkah
pokok cara ini adalah :
ü Penetapan
kuat tekan beton yang disyaratkan (f’c’).
Kuat tekan beton yang disyaratkan ditetapkan sesuai
dengan persyaratan perencanaan strukturnya dan kondisi setempat. Di Indonesia,
yang dimaksudkan dengan kuat tekan beton yang disyaratkan ialah kuat tekan
beton dengan kemungkinan lebih rendah dari nilai itu hanya sebesar 5% saja.
ü Penetapan
nilai deviasi standar (s).
Deviasi standar ditetapkan berdasarkan tingkat mutu
pengendalian pelaksanaan pencampuran betonnya. Makin baik mutu pelaksanaan
makin kecil nilai deviasi standarnya. Penetapan nilai deviasi standar s ini
berdasarkan pada hasil pengalaman praktek pelaksana pada waktu yang lalu, untuk
pembuatan beton mutu yang sama dan menggunakan bahan dasar yang sama pula.
5. Pengolahan Beton
Pengolahan beton adalah proses pembuatan beton yang
meliputi pencampuran atau pengadukan bahan, pengangkutan adukan beton,
penuangan adukan beton, pemadatan adukan beton, perataan permukaan, perawatan
beton. Merupakan proses pencampuran bahan-bahan dasar beton dengan perbandingan
tertentu yang terdiri dari semen dan air (pasta), agregat halus (pasir),
agregat kasar (kerikil).
Pengangkutan adukan beton
ü Adukan beton harus segera diangkut ke tempat penuangan sebelum semen
berhidrasi (bereaksi dengan air)
ü Selama pengangkutan dijaga supaya tidak terjadi segregasi
ü Alat pengangkut adukan misalnya : ember, gerobak dorong, truk aduk
beton, ban berjalan, pompa.
ü Bila jarak cukup jauh dilakukan dengan truk aduk beton (truk molen)
ü Pengangkutan dengan pompa bila tempat penuangan cukup tinggi
ü Pengangkutan dengan crane sering digunakan pada gedung bertingkat
banyak.
Penuangan adukan beton
ü Setelah penuangan beton harus segera dipadatkan sebelum semen dan air
bereaksi.
ü Permukaan cetakan diolesi dengan minyak
ü Adukan dituang terus menerus
ü Selama penuangan posisi cetakan dijaga agar tidak berubah
ü Tinggi jatuh tidak lebih dari 1 meter, agar tidak segregasi
ü Pengecoran tidak dilakukan pada waktu turun hujan
ü Beton dijaga supaya tidak diinjak
Perawatan beton
Perawatan beton supaya
proses hidrasi semen (reaksi semen dan air) berlangsung dengan sempurna,
caranya yaitu dengan menjaga agar permukaan beton segar selalu lembab sampai
proses hidrasi cukup sempurna (kira kira 28 hari)
Bila tidak dijaga pada
kondisi lembab maka terjadi penguapan air dari permukaan beton segar sehingga
air dalam beton mengalir keluar dan beton kekurangan air untuk hidrasi,
sehingga dapat terjadi retak retak pada permukaan beton.
Bila beton berukuran kecil
(silinder beton, genteng beton) maka perawatan dengan cara :
ü Menaruh dalam ruang lembab
ü Menaruh di atas genangan air
ü Menaruh di dalam air
Bila beton berukuran besar
(kolom, balok, plat lantai) maka perawatan dengan cara :
ü Menyelimuti dengan karung basah
ü Menggenangi permukaan dengan air
ü Menyirami permukaan beton terus menerus
B.
Baja
1. Pengertian Baja
Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar dengan karbon sebagai unsur paduan utamanya.
Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai
grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Baja karbon ini dikenal
sebagai baja hitam karena berwarna hitam, banyak digunakan untuk peralatan
pertanian misalnya sabit dan cangkul.
Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan
selain karbon adalah (titanium), krom (chromium), nikel, vanadium, cobalt dan tungsten (wolfram).
Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis
kualitas baja bisa didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat
meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya
menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
Ukuran kekerasan pada material baja
dikenal sebagai hardness,
di mana terdapat dua jenis hardness,
yakni hardness brinell dan hardness vickers.
2.
Sifat Baja
Baja
mempunyai sejumlah sifat yang membuatnya menjadi baqhan bangunan yang sangat
berharga. Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan, kelenturan,
kealotan, kekerasan dan ketaqhan terhadap korosi.
Ø
Kekuatan
Baja
mempunyai daya tarik,lengkung, dan tekan yang sangat besar. Pada setiap partai
baja, pabrikan baja menandai beberapa besar daya kekuatan baja itu. Pabrikan
baja misalnya, memasukan satu partai baja batangan dan mencatumkan pada baja
itu Fe 360. di sini Fe menunjukan bahwa partai itu menunjukkan daya kekuatan
(minimum) tarikan atau daya tarik baja itu. Yang dimaksud dengan istilah
tersebut adalah gaya tarik N yang dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2
sebelum baja itu menjadi patah. Dalam hal ini daya tarik itu adalah 360 N/mm2.
dahulu kita mencantumkan daya tarik baja itu Fe 37, karena daya tariknya
adalah 37 kgf/mm2. karna smengandung sedikit kadar karbon, maka semua jenis
baja mempunyai daya tarik yang kuat. Oleh karna daya tarik baja yang kuat maka
baja dapat menahan berbagai tegangan, seperti tegangan lentur.
Ø Kelenturan
Menyatakan
kemampuan bahan untuk menerima tegangan tanpa mengakibatkan terjadinya
perubahan bentuk yang permanen setelah tegangan dihilangkan. Bila suatu benda
mengalami tegangan maka akan terjadi perubahan bentuk. Apabila tegangan yang
bekerja besarnya tidak melewati batas tertentu maka perubahan bentuk yang
terjadi hanya bersifat sementara, perubahan bentuk tersebut akan hilang bersama
dengan hilangnya tegangan yang diberikan. Akan tetapi apabila tegangan yang
bekerja telah melewati batas kemampuannya, maka sebagian dari perubahan bentuk
tersebut akan tetap ada walaupun tegangan yang diberikan telah dihilangkan.
Kekenyalan juga menyatakan seberapa banyak perubahan bentuk elastis yang dapat
terjadi sebelum perubahan bentuk yang permanen mulai terjadi, atau dapat
dikatakan dengan kata lain adalah kekenyalan menyatakan kemampuan bahan untuk
kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah menerima bebang yang menimbulkan
deformas.
Ø
Kekakuan
Menyatakan
kemampuan bahan untuk menerima tegangan/beban tanpa mengakibatkan terjadinya
perubahan bentuk (deformasi) atau defleksi. Dalam beberapa hal kekakuan ini
lebih penting dari pada kekuatan.
Ø Kekerasan
Kekerasan
adalah ukuran ketahanan suatu material terhadap deformasi plastis lokal. Nilai
kekerasan tersebut dihitung hanya pada tempat dilakukannya pengujian tersebut
(lokal), sedangkan pada tempat lain bisa jadi kekerasan suatu material berbeda
dengan tempat yang lainnya. Tetapi nilai kekerasan suatu material adalah
homogen dan belum diperlakupanaskan secara teoritik akan sama untuk tiap-tiap
titik.
Metoda Pengujian Kekerasan Pengujian kekerasan sering sekali dilakukan karena mengetahui kekerasan suatu material maka (secara umum) juga dapat diketahui beberapa sifat mekanik lainnya, seperti kekuatan. Pada pengujian kekerasan dengan metoda penekanan, penekan kecil (identor) ditekankan pada permukaan bahan yang akan diuji dengan penekanan tertentu. Kedalaman atau hasil penekanan merupakan fungsi dari nilai kekerasan, makin lunak suatu bahan makin luas dan makin dalam akibat penekanan tersebut, dan makin rendah nilai kekerasannya.
Metoda Pengujian Kekerasan Pengujian kekerasan sering sekali dilakukan karena mengetahui kekerasan suatu material maka (secara umum) juga dapat diketahui beberapa sifat mekanik lainnya, seperti kekuatan. Pada pengujian kekerasan dengan metoda penekanan, penekan kecil (identor) ditekankan pada permukaan bahan yang akan diuji dengan penekanan tertentu. Kedalaman atau hasil penekanan merupakan fungsi dari nilai kekerasan, makin lunak suatu bahan makin luas dan makin dalam akibat penekanan tersebut, dan makin rendah nilai kekerasannya.
3. Korosi Baja
Karena beton bersifat alkali.
Alkalinitas adalah kebalikan dari keasaman. Logam terkorosi pada kondisi asam;
sehingga logam tersebut terlindungi dari korosi oleh alkalinitas. Hal ini
merupakan kasus umum pada beton.
Saat dikatakan bahwa beton bersifat
alkali artinya bahwa beton berisi pori-pori mikroskopis yang berisi kalsium,
oksida sodium, oksida potassium dalam konsentrasi yang tinggi. Hal ini membetuk
sebuah hidroksida saat bertemu dengan air, dimana hidroksida tersebut sangat
alkali, dengan kondisi pH antara 12-13. Komposisi air pori dan pergerakan
ion-ion dan gas-gas melalui pori-pori merupakan hal penting saat menganalisis
kemungkinan korosi pada struktur beton bertulang.
Kondisi alkali akan mengantarkan
pada sebuah keadaan pembentukan lapisan/lembaran pasif pada permukaan baja.
Lapisan/lembaran pasif tersebut merupakan sebuah fim padat yang susah untuk
ditembus, dimana sangat mudah dibentuk dan dikelola, menghalangi korosi lebih
lanjut pada baja. Lapisan/lembaran yang terbentuk pada baja di beton kemungkinan
merupakan bagian dari oksida logam atau hidroksida logam dan mineral bagian
dari semen. Lapisan/lembaran pasif yang sebenarnya sangatlah padat, lembaran
tipis oksida yang menyebabkan rerata oksidasi (korosi) yang sangat pelan.
Terdapat banyak diskusi yang membahas apakah lapisan/lembaran pada beton
merupakan lembaran/lapisan pasif sebagaimana yang terlihat tipis dibandingkan
dengan lapisan-lapisan pasif lainnya dan lapisan pasif tersebut berisi lebih
daripada hanya sekedar oksida metal ataukah lapisan/lembaran tersebut
berperilaku seperti lapisan/lembaran pasif sehingga ia disebut demikian.
Ahli dan ilmuwan korosi telah
menghabiskan banyak waktunya mencoba untuk menemukan cara-cara untuk
menghentikan korosi baja dengan menggunakan lapisan-lapisan pelindung.
Logam-logam yang lain seperti zinc, polimer seperti akrilik atau epoksi
digunakan untuk menghentikan kondisi korosif mencapai permukaan baja.
Lapisan/lembaran pasif merupakan lapisan impian ahli korosi karena hal tersebut
terbentuk dengan sendirinya dan akan mempertahankan dan memperbaiki dirinya
sendiri sejauh lingkungan pasif (alkali) ada untuk meregenerasi bila terjadi
kerusakan. Apabila lingkungan pasif dapat dipertahankan hal tersebut jauh lebih
baik daripada lapisan buatan lainnya seperti galvanisasi atau fusion bonded
epoxy yang dapat rusak, menyebabkan korosi terjadi pada daerah-daerah yang
rusak.
Namun, lingkungan pasif tidak selalu
dapat dipertahankan. Dua buah kondisi dapat menghancurkan lingkungan pasif pada
beton tanpa menyerang beton lebih dahulu. Pertama adalah karbonasi dan yang
kedua adalah klorida.
·
Proses Korosi
Sekali lapisan/lembaran pasif
hancur, maka daerah/wilayah korosi kemudian akan mulai muncul pada permukaan
baja. Reaksi-reaksi kimia korosinya muncul entah karena serangan klorida
ataupun karena karbonasi. Saat baja pada beton terkorosi, maka baja tersebut
larut ke dalam air pori dan melepaskan elektron:
Dua buah elektron (2e-)
yang dihasilkan pada reaksi anodik haruslah di konsumsi di tempat yang lain
pada permukaan baja untuk memberikan kenetralan elektrik. Dengan kata lain kita
tidak bisa mendapatkan sejumlah besar muatan elektrik pada satu tempat pada
baja. Harus terdapat reaksi kimia lain yang mengkonsumsi elektron-elektron.
Berikut ini adalah reaksi yang mengkonsumsi air dan oksigen:
Hal ini digambarkan pada gambar 1.
Teramati bahwa dihasilkan ion-ion hidroksil pada reaksi katodik. Ion-ion ini
meningkatkan alkalinitas lokal dan dengan demikian menguatkan lapisan/lembaran
pasif, menangkal efek karbonasi dan ion-ion klorida pada katoda. Perlu dicatat
bahwa air dan oksigen diperlukan pada katoda agar korosi muncul.
Gambar 1. Reaksi anodik, katodik, oksidasi dan hidrasi
pada korosi baja tulangan
Reaksi anodik dan katodik merupakan
langkah pertama pada proses pembentukan korosi. Namun, sebagian dari
reaksi-reaksi tersebut merupakan hal yang kritis dalam rangka pemahaman korosi
dan digunakan secara luas dalam setiap diskusi korosi dan pencegahan korosi
baja pada beton.
Bila besi akan larut pada air pori
(ion ferous Fe2+ pada persamaan di atas bersifat larut) kita tidak
akan melihat retak dan hancurnya beton. Beberapa tahapan harus muncul agar
korosi terbentuk. Hal ini dapat digambarkan dalam beberapa cara dan salah
satunya diperlihatkan dimana ferrous hydroxide menjadi ferric
hydroxide dan kemudian hydrated ferric oxide atau korosi:
Proses korosi lengkapnya digambarkan
pada gambar 1. Oksida ferric yang tak terhidrasi (unhydrated ferric oxide)
Fe2O3 memiliki volume sekitar dua kali volume baja yang
tergantikan saat padat penuh. Saat ia terhidrasi dia membengkak lebih besar dan
menjadi porus. Hal ini berarti bahwa volumenya meningkat pada lapisan antarmuka
baja/beton enam hingga sepuluh kali lipat, sebagaimana diindikasikan pada
gambar 2. Hal ini mengantarkan pada retak dan hancur seperti yang teramati
sebagai sebuah konsekuensi korosi baja tulangan pada beton dan korosi
merah/coklat yang rapuh dan mengeripik yang terlihat pada tulangan dan noda
korosi yang terlihat di retak pada beton.
Gambar 2. Volume relatif besi dan
oksidanya diambil dari Mansfield Corrosion, 1981 (5): 301-307
Beberapa faktor pada penjelasan yang
diberikan pada bagian ini penting dan akan digunakan nantinya untuk menjelaskan
bagaimana mengukur dan menghentikan korosi. Aliran arus elektrik dan
pengembangan dan konsumsi elektron pada reaksi anoda dan katoda digunakan pada
pengukuran potensial half-cell dan proteksi katodik. Pembentukan ion
hidroksil alkali protektif digunakan pada proteksi katodik, pembuangan klorida
elektrokimiawi dan re-alkalisasi. Fakta bahwa reaksi anodik dan katodik harus
seimbang satu sama lain agar proses korosi dapat berjalan digunakan dalam
proteksi pelapisan epoksi batang tulangan.
Penyusunan Baja
Banyak
kita jumpai berbagai bangunan dan jembatan yang menggunakan baja sebagai
struktur utamanya. Contohnya, jembatan kereta api dan jembatan jalan raya yang
melintasi sungai yang cukup lebar. Kemudian ada bangunan pabrik maupun gudang
yang besar. Jembatan terpanjang di Indonesia saat ini, yakni Jembatan Suramadu,
juga menggunakan kabel baja sebagai strukturnya. Sebenarnya, apa sih struktur baja itu? Apakah dia
memiliki keunggulan dibanding beton?
Ada 3 jenis struktur
baja yang sering diterapkan sebagai struktur bangunan:
Ø
zipe Rangka atau frame structure
Dengan menyusun batang
baja dengan bentuk struktur tertentu, batang baja mampu memperkuat satu sama
lain. Hal ini banyak diterapkan pada struktur atap,
bangunan pabrik, pergudangan, jembatan serta tower BTS (Base Transceiver
Station) operator seluler. Yang
populer di dunia, adalah Menara Eiffel, yang sebagian besar menggunakan
batang-batang baja yang disusun secara struktural hingga bisa berdiri megah
hingga kini.
Ø Tipe cangkang atau shell-type structure
Struktur baja tipe cangkang diterapkan pada bangunan stadion,
gelora, maupun bangunan lain yang membutuhkan kubah / dome diatasnya. Salah satu contoh adalah struktur atap pada Sapporo
Dome, salah satu stadion yang dipakai dalam Piala Dunia 2002.
Ø
Tipe suspensi atau suspension-type structure
Suspensi bisa juga
disebut tarikan. Baja pada sistem struktur ini menahan beban dengan
kekuatan tarikannya. Contohnya, biasa dimanfaatkan sebagai kabel baja pada
jembatan.
Baja memiliki kekuatan tarik yang
tinggi, jauh lebih tinggi dibanding beton. Bila diberi
gaya tarikan terus menerus hingga melewati batas elastisitasnya, baja akan
mengalami regangan yang cukup besar sebelum benar-benar runtuh.
Artinya, gedung berstruktur baja, saat
mengalami stress yang hebat -semisal gempa bumi- tidak akan
langsung rubuh. Biasanya akan meregang dulu (miring), baru kemudian bila gaya
sudah melebihi batas kritis, baru bangunan tersebut akan patah / runtuh. Sama
halnya pada struktur jembatan. Hal ini memberi kesempatan bagi penghuni gedung
untuk menyelamatkan diri.
Beda dengan beton biasa
yang akan langsung runtuh bila gaya melebihi batas kritisnya.
Baja sering digunakan sebagai struktur
utama bangunan karena memiliki beberapa keunggulan:
Ø Mempunyai kekuatan yang
tinggi meski berukuran lebih ringkas daripada beton. Sehingga dapat mengurangi
ukuran struktur, serta mengurangi beban sendiri struktur. Baja
sangat cocok diterapkan pada struktur jembatan. Beton jauh lebih berat
dibandingkan baja.
Ø Homogenitas tinggi. Baja
bersifat homogen, sehingga kekuatannya merata. Beda dengan beton yang merupakan
campuran dari beberapa material penyusun, tidak mudah mengatur agar kerikil dan
pasir bisa merata ke semua bagian beton.
Ø Keawetan tinggi. Baja
akan tahan lama bila perawatan yang dilakukan terhadapnya sangat baik. Misalnya, rutin mengecat permukaan baja agar terhindar dari
korosi.
Ø Bersifat elastis. Baja berperilaku elastis sampai tingkat tegangan
yang cukup tinggi. Baja akan kembali ke bentuk semula asalkan gaya yang terjadi
tidak melebihi batas elastisitas baja.
Ø Daktilitas baja cukup tinggi. Selain mampu menahan tegangan tarik
yang cukup tinggi, baja juga akan mengalami regangan tarik yang cukup besar
sebelum runtuh. Seperti yang saya jelaskan diatas.
Ø Kemudahan pemasangan dan pengerjaan. Penampang baja bisa dibentuk
sesuai yang dibutuhkan. Penyambungan antar elemen pada struktur baja juga
mudah, hanya tinggal memasangkan baut atau bisa menggunakan las, sehingga akan
mempercepat kegiatan proyek.
Meski demikian, baja juga memiliki
kelemahan sebagai struktur:
Ø Pemeliharaan rutin. Baja
membutuhkan pemeliharaan khusus agar mutunya tidak berkurang. Konstruksi baja
yang berhubungan langsung dengan udara atau air harus dicat secara periodik.
Ø Baja akan mengalami
penurunan mutu secara drastis bahkan kerusakan langsung karena temperatur
tinggi. Misalnya saat terjadi kebakaran.
Ø Baja memiliki kelemahan
tekuk pada penampang langsing.
Sekarang ini, banyak juga yang
memanfaatkan baja ringan sebagai sistem rangka atap. Selain murah, ringan, dan pengerjaannya mudah, baja juga lebih
awet.
Baja sudah banyak menggantikan peran kayu dalam
konstruksi. Jaman kayu sebagai atap mungkin sudah hampir punah. Mengingat
hutan-hutan di seluruh Indonesia sudah dibabat habis oleh para penebang kayu.
Bisa-bisa hutan kita akan gundul semua bila kita terus menggunakan kayu sebagai
bahan bangunan.
0 komentar:
Posting Komentar