Menghitung Kekuatan Baja untuk Konstruksi yang Kokoh dan Tahan Lama

Menghitung kekuatan baja adalah langkah kunci dalam desain dan perencanaan struktur yang kokoh dan aman. Untuk memastikan bahwa material ini dapat berfungsi sesuai dengan yang diharapkan, insinyur dan desainer perlu memahami cara menghitung dan menguji kekuatan baja. Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan berbagai metode dan perhitungan yang digunakan untuk menentukan kekuatan baja.

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kualitas Baja

Tekanan

Kekuatan tekan merupakan kapasitas sebuah material yang bisa menahan tekanan gaya dorong, remas ataupun kompres. Pada sebuah bangunan jika mempunyai kekuatan yang rendah maka kemungkinan besar bangunan itu akan mudah runtuh. Oleh karena itu penting sekali memperhatikan bahan-bahan yang digunakan untuk sebuah bangunan supaya bisa memastikan bangunan tersebut tahan terhadap sebuah tekanan.

Salah satu bahan yang memiliki kekuatan tekan yang tinggi adalah baja. Jadi material yang satu ini dinilai sebagai bahan ideal yang digunakan pada bangunan karena memiliki tekanan yang tinggi.

Sebuah hunian sangat mampu dihancurkan oleh sebuah tekanan atau tekanan yang besarnya hanya 2 sampai 3 psi saja dan bisa menimbulkan banyak korban jiwa akibat puing-puing yang bertebaran tersebut. Alasan baja menjadi pilihan terbaik karena diketahui kualitas dari baja ini memiliki ketangguhan mencapai 50000 psi.

Beban

Pembebanan juga menjadi faktor yang perlu diperhatikan dalam merancang struktur bangunan. Hal ini penting sekali karena pada perancangan struktur bangunan tentu diperlukan identifikasi beban apa saja yang bekerja dalam sistem struktur tersebut.

Secara umum sebuah konstruksi bangunan bisa dikatakan aman ataupun stabil jika mampu menahan beban gravitasi baik itu beban mati dan juga beban hidup serta beban gempa yang ada pada bangunan itu. Jadi menghitung kekuatan baja untuk konstruksi yang kokoh dan tahan lama digunakan pada konstruksi apabila mampu menahan ketiga beban tersebut.

Beban mati adalah beban dari seluruh bahan konstruksi yang ada pada gedung yang terpasang seperti lantai, dinding, atap, tangga, plafon dan lainnya. Sementara beban hidup yaitu beban yang berasal dari pengguna atau penghuni dari gedung tersebut. Jadi beban hidup ini sebenarnya sulit untuk diperkirakan karena tidak tahu apa perubahan yang akan terjadi sepanjang waktu.

Beban yang terakhir yaitu beban gempa yang merupakan beban statik ekuivalen dari bangunan yang menirukan pengaruh gerakan tanah akibat gempa.

Temperatur

Suhu atau temperatur dapat mempengaruhi kualitas baja karena pengolahan panas bisa mempengaruhi kekerasan, kekuatan serta daktilitas baja. Suhu pemanasan dapat mempengaruhi kualitas atau kekerasan baja karena ketika material tersebut dipanaskan, atom-atom penyusun bahan tersebut akan bergetar dan mendapatkan energi berasal dari kenaikan temperatur. Jadi hal tersebut bisa menyebabkan keuletan material menjadi meningkat karena disebabkan adanya perubahan ukuran pada butir akibat dari getaran atom tersebut.

Metode Perhitungan Kekuatan Baja

Saat melakukan proses perencanaan bangunan, seorang pekerja khususnya di bidang konstruksi pasti harus mengetahui metode menghitung kekuatan baja untuk konstruksi yang kokoh dan tahan lama. Nyatanya tidak hanya melakukan pembangunan secara langsung. Namun sebelumnya perlu dilakukan pengukuran, pertimbangan dan perhitungan yang salah satunya dapat dilihat dari 3 metode yang akan disebutkan di bawah ini.

Metode elastis

Metode perhitungan pertama dikenal juga dengan metode ASD kependekan dari Allowable Stress Design. Metode ini merupakan sebuah perhitungan yang mengandalkan perencanaan pada beban kerja. Jadi kombinasi dari beban struktur baja dapat dihitung tanpa disertai dengan beban terfaktor namun hanya dilihat faktor keamanannya saja.

Perhitungannya itu sendiri yaitu sebagai berikut :

Fa ≤ Fy/Ω

FaΩ/Fy ≤ 1.00

Dengan keterangan Fa merupakan tegangan aktual sedangkan Fy/Ω adalah kekuatan atau ketahanan ijin dan yang terakhir Ω merupakan faktor keamanan.

Metode inelastis

Metode yang kedua yaitu metode inelastis atau yang disebut dengan metode Plastic Design (PD). Metode perhitungan ini dilakukan bisa baja sudah mencapai tegangan leleh. Jadi metode perhitungan ini dilakukan dengan beban kerja dikalikan dengan koefisien beban.

Metode menghitung kekuatan baja untuk konstruksi yang kokoh dan tahan lama satu ini juga cukup praktis karena hanya mengalikan dua faktor beban tadi saja yaitu beban yang digunakan serta koefisiennya. Selain itu ada dua faktor lain yang juga dipertimbangkan yaitu Load Factor atau beban gravitasi yang besarnya 1,7 serta beban sementara yang memiliki angka 1,7 juga.

Metode batas kekuatan

Metode yang terakhir yaitu metode yang sering dikenal juga dengan sebutan LFRD atau Load Resistance Factor Design. Metode perhitungan ini merupakan salah satu yang banyak dipakai pada proyek konstruksi baja. Hal tersebut karena metode ini dianggap lebih praktis serta menghemat biaya.

Adapun untuk rumus perhitungan dari metode LFRD ini yaitu:

iw ¥i Qi ≤ ᵠ R n

Keterangan dari rumus di atas yaitu semua beban dilambangkan dengan Q, ¥ artinya adalah faktor beban sedangkan untuk semua faktor ketahanan beban dilambangkan dengan R. Lalu untuk lambang ᵠ diartikan untuk faktor ketahanan pada metode LFRD yang baru.

Pada metode ini, perencanaan konstruksi baja berpedoman terhadap kondisi batas kekuatan material. Jadi sebelum sebuah konstruksi mengalami roboh atau runtuh biasanya akan ditandai dengan menghitung jumlah besarnya lendut yang terjadi. Apabila semakin besar lendutan yang terjadi akibat memikul beban maka material tidak akan kuat dan bisa roboh.

Itulah 3 metode menghitung kekuatan baja untuk konstruksi yang kokoh dan tahan lama yang biasa dipakai pada perhitungan struktur baja. Perhitungan ini salah satunya pasti akan digunakan para pekerja konstruksi baja yang berguna untuk menyesuaikan kebutuhan masing-masing proyek baja yang dilakukan.

Penggunaan Software ETAB untuk Menghitung Kekuatan Struktur Baja

Seiring dengan berkembangnya waktu, selain dilakukan secara manual kini untuk menghitung kekuatan struktur baja sudah dapat menggunakan bantuan. Tidak hanya dengan kalkulator namun kini sudah banyak berkembang banyak sekali software yang bisa dimanfaatkan pada metode perhitungan. Meski begitu banyak yang menyebutkan bahwa dalam melakukan perhitungan ini jangan hanya mengandalkan sebuah software saja namun bisa dicross cek dengan perhitungan manual seperti 3 metode di atas.

Meski demikian, tetap saja perhitungan struktur dengan software banyak dipilih karena terjamin akurat dan lebih cepat. Perbedaan atau kesalahannya mungkin hanya sebesar 0,0009% saja. Jadi jika ingin menggunakan sebuah software bisa memilih ETABS.

ETABS itu sendiri merupakan program aplikasi komputer yang bisa dimanfaatkan sebagai alat menghitung struktur bangunan. ETABS menyediakan 2 pilihan metode di antaranya metode elastis atau ASD dan metode LFRD. Namun diketahui beberapa tahun terakhir banyak yang lebih memilih metode LFRD karena dinilai lebih rasional.

Itulah beberapa hal yang perlu diketahui dalam menghitung kekuatan baja untuk konstruksi yang kokoh dan tahan lama. Berdasarkan artikel ini para pekerja menilai apa saja faktor yang bisa mempengaruhi kualitas baja serta metode perhitungan mana yang cocok dan sesuai dengan kebutuhan.

---

Info lengkap konstruksi baja:

1. Konstruksi Baja
2. Teknik Pengelasan Baja untuk Konstruksi
3. Menjaga Ketahanan Baja Terhadap Korosi
4. Jenis-Jenis Baja yang Digunakan dalam Konstruksi
5. Penggunaan Baja dalam Konstruksi Bangunan