Pinhome

Pengertian Baja

Dipublikasikan oleh Nur Afika Cahya ∙ 31 October 2021 ∙ 9 menit membaca

Pengertian baja – Baja merupakan jenis logam paduan dengan besi (Fe) sebagai unsur dasar dan karbon (C) adalah sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon yang terdapat pada baja berkisar 0,2 % hingga 2,1 % dengan berat sesuai grade-nya.

Nah, untuk keterangan lebih jelas simak seputar kali ini mengenai pembahasan, pengertian, sejarah, manfaat, serta kekuragan dan kelebihan dari baja.

Pengertian Baja

Baja merupakan bahan dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai dari peralatan rumah, transportasi, generator pembangkit listrik, kerangka gedung, jembatan hingga peralatan tempur semua menggunakan baja.

Dari sebuah eksploitasi besi baja mendapati peringkat pertama di antara barang tambang logam dan lainya. Hampir 95% semua produk rata-rata menggunkan bahan logam.

Sejarah Penemuan Baja

Teknik peleburan logam sudah ada pada zaman Mesir kuno tahun 3000 SM. Bahkan pembuatan perhiasan dari besi pun sudah ada sejak zaman sebelumnya.Proses pengerasan besi dengan menggunakan heat treatment mulai diperkenalkan senjata zaman Yunani tahun 1000 SM.

Selain itu proses pemaduanya dibuat mulai sejak abad 14 yang diklasifikasikan sebagai besi tempa. Proses tersebut dilakkan dengan teknik pemanasan dengan sejumlah bijih besi dan charchoal dalam sebuah tungku (furnance).

Proses Pembuatan Baja

Ada beberapa proses dalam pembuatan baja diantaranya adalah :

1. Proses Konvertor

Terdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.

Sistem kerja

  1. Dipanaskan dengan kokas sampai ± 1500 0C,
  2. Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. (± 1/8 dari volume konvertor)
  3. Kembali ditegakkan.
  4. Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor.
  5. Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengelaurkan hasilnya.

2. Fungsi Karbon

Fungsi karbon adalah sebagai unsur pengerasan pada kisi kristal atom besi. Baja karbon merupakan sebuah baja yang mengandung karbon 1,7 %.

Sedangkan besi memiliki kadar karbon lebih besar dari pada baja yakni 1.7 %. Baja tersebut memiliki unsur lain sebagai pemadu yang dapat mempengaruhinya.

Jenis-Jenis Baja

Jenis-Jenis Baja

1. Baja Karbon

Baja karbon terbagi menjadi tiga jenis yakni baja karbon rendah, baja karbon menengah, dan baja karbon tinggi. Jenis baja karbon tersebut dibedakan sesuai dengan jumlah karbon yang menyusun pada baja.

2. Baja Paduan

baja paduan merupakan jenis baja yang mendapatkan tambahan unsur tertentu. Tujuanya adalah untuk menaikkan sifat mekanik pada baja tersebut, menaikkan sifat mekanik pada temperatur yang rendah.

Selain itu sifat baja paduan tersebut terdiri dari beberapa jenis, yakni seperti low alloy steel, medium alloy steel, serta high alloy steel. Dan baja paduan dibedakan menjadi baja campuran khusus atau high speed steel.

3. Baja Paduan Khusus

merupakan baja yang mengandung berbagai logam, misalnya nikel, chromium, mangan, molybdenum, tungsten, dan vanadium.

Jenis logam tersebut jika ditambahkan ke dalam baja, maka dengan demikian akan mampu mengubah sifat mekanik dan kimia pada baja. Sehingga akan menjadi lebih keras, kuat, dan ulet.

4. High Speed Steel

Baja high speed steel ini memilii kandungan karbon sekitar 0,7%-1,5%. Jenis baja dan penggunaannya adalah bisa sebagai alat potong seperti drills, milling cutters, reamers, dan lainya.

Alasan kenapa? Disebut baja high speed steel adalah karena alat potong tersebut terbuat dari baja jenis yang memiliki kecepatan saat dioperasikan, bahkan 2x lipat lebih cepat dibandingkan dengan penggunaan dari baja carbon steel.

Jenis-Jenis Baja dan Penggunaannya pada Pekerjaan Proyek Konstruksi

Adapun jenis-jenis baja beserta penggunaanya adalah sebagai berikut ini.

1. Baja konstruksi

Jenis baja konstruksi terdapat kandungan karbon kurang dari 0,7% C. Kegunaanya baja tersebut khusus untuk konstruksi bangunan.

2. Baja perkakas

Jenis baja perkakas terdapat kandungan karbon lebih dari 0,7% C. Jenis baja perkakas memiliki sifat tahan pakai, tajam, mudah diasah, tahan panas, serta kuat dan ulet.

Keistimewaan Baja di Dunia Konstruksi

Jenis baja memang banyak sekali memiliki istimewaan terurutama untuk sektor pembanguna dan lainya, adapun penjelasanya adalah sebagai berikut ini.

1. Cepat

Sebuah bangunan yang biasanya menggunakan konstruksi baja, dalam proses pengerjaannya dapat dikatakan menjadi lebih cepat dibandingkan dengan beton cor.

Pada penggunaan beton cor, dalam proses pencetakan dan pengeringan relatif membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan penggunaan konstruksi baja.

2. Kekuatan

Bahan baja dapat dinilai lebih kuat. Namun semua bahan tergantung apa yang menjadi beban dari sebuah bangunan.

Hal ini bisa dinilai pada kekuatan antara konstruksi baja dan beton cor atau dapat disimpulkan bahwa kekuatan baja dengan beton cor itu sama kuatnya.

3. Nilai Investasi

Nilai investasi pada sebuah bangunan yang memakai konstruksi baja dengan sebuah bangunan yang memakai konstruksi beton cor.

Dapat kita bayangkan jika pada sebuah bangunan dibongkar setelah usia lebih dari 25 tahun, maka dengan demikian akan memiliki nilai jual yang tinggi dibandingkan dengan bangunan yang memakai konstruksi beton cor.

Bangunan yang memakai konstruksi beton cor umunya akan membutuhkan biaya untuk proses pembongkaran. Selain itu puing bangunan atau konstruksi beton cor tidak dapat digunakan lagi.

4. Hemat Biaya

Hemat biaya dalam hal ini bangunan yang menggunakan konstruksi baja tidak membutuhkan papan-papan tripleks seperti halnya yang digunakan saat menggunakan beton cor.

Sehingga konstruksi bangunan yang menggunakan baja lebih murah dibandingkan dengan beton cor.

Kelebihan dan Kekurangan Baja Sebagai Material Struktur

Kelebihan dan Kekurangan Baja Sebagai Material Struktur

Adapun untuk kekurangan dan kelebihan dari baja adalah sebagai berikut ini.

1. Kelebihan Baja Sebagai Material Struktur

Jika kita menyimak bangunan sekitar kita baik berupa jembatan, gedung, pemancar, papan iklan, dan lainnya akan sependapat bahwa baja merupakan material struktur yang baik.

Kelebihan baja dapat kita lihat dari kekuatan, relatif ringan, kemudahan dalam pemasangan, dan lainya.

  • Kekuatan Tinggi

Kekuatan yang tinggi dari sebuah baja per satuan berat memiliki konsekuensi bahwa pada titik beban mati akan kecil. Hal ini sangat penting untuk jembatan bentang panjang, bangunan tinggi, dan bangunan dengan kondisi tanah yang buruk.

2. Keseragaman

Sifat baja tidak mudah berubah terhadap waktu, sifat tersebut beda dengan struktur beton yang dapat berubah.

3. Elastisitas

Baja berperilaku mendekati asumsi perancang teknik dibandingkan dengan material lain karena baja mengikuti hukum Hooke hingga mencapai tegangan yang cukup tinggi. Momen inersia untuk penampang baja.

4. Permanen

Portal baja yang mendapat perawatan baik akan berumur sangat panjang, bahkan hasil penelitian menunjukkan bahwa pada kondisi tertentu baja tidak memerlukan perawatan pengecatan sama sekali.

5. Daktilitas

Daktilitas merupakan sifat material guna untuk menahan deformasi yang besar tanpa keruntuhan terhadap beban tarik.

Suatu elemen baja ini dapat diuji terhadap Tarik, yang akan mampu mengalami pengurangan luas penampang dan akan terjadi perpanjangan sebelum terjadi keruntuhan.

Sebitu pula dengan sebaliknya pada material keras dan getas (brittle) yang akan dapat hancur terhadap beban kejut.

Kesimpulan dari SNI 03 – 1729 – 2002 bahwa daktilitas adalah sebuah kemampuan struktur komponen, yang berguna untuk melakukan deformasi.

Pada inelastis bolak-balik di luar batas titik leleh pertama, dengan mempertahankan jumlah besar pada kekuatan daya dukung bebannya.

6. Liat (Toughness)

Baja strukur merupakan material jenis liat yang mempunyai kekuatan dan daktilitas. Suatu elemen baja masih dapat terus memikul beban dengan deformasi yang cukup besar.

Ini merupakan sifat material yang penting karena dengan sifat ini elemen baja bisa menerima deformasi yang besar selama pabrikasi, pengangkutan, dan pelaksanaan tanpa menimbulkan kehancuran.

Dengan demikian pada baja struktur dapat diberikan lenturan, diberikan beban kejut, geser, dan dilubangi tanpa memperlihatkan kerusakan.

Kemampuan pada material tersebut dapat menyerap energi dengan jumlah yang besar atau yang disebutnya dengan toughness.

7. Tambahan pada Struktur yang Telah Ada

Struktur baja sangat sesuai untuk penambahan struktur. Baik sebagian bentang baru maupun seluruh sayap dapat ditambahkan pada portal yang telah ada, bahkan jembatan baja seringkali diperlebar, dll.

Kelebihan lain dari materia baja struktur adalah:

  1. Kemudahan penyambungan baik dengan baut, paku keling maupun las,
  2. Cepat dalam pemasangan,
  3. Dapat dibentuk menjadi profil yang diinginkan,
  4. Kekuatan terhadap fatik,
  5. Kemungkinan untuk penggunaan kembali setelah pembongkaran,
  6. Masih bernilai meskipun tidak digunakan kembali sebagai elemen struktur,
  7. Adaptif terhadap prefabrikasi.

Kelemahan Baja Sebagai Material Struktur

Kelemahan Baja Sebagai Material Struktur

Selain memiliki keistimewaan yang tinggi berikut kelemahan dari baja, adapun untuk penjelasanya adalah sebagai berikut ini.

1. Biaya Pemeliharaan

Pada dasarnya material baja memang sangat mudah rentan terhadap korosi atau karat, jika dibiarkan terkena dengan udara dan air, sehingga dengan demikian perlu dicat secara periodik.

2. Biaya Perlindungan Terhadap Kebakaran

Meskipun baja tidak gampang terbakar, namun pada kekuatannya dapat turun dengan drastis jika terbakaran.

Selain itu baja merupakan jenis konduktor panas yang juga termasuk baik dalam menghantarkan panas, sehingga dari situlah dapat menjadi pemicu kebakaran pada komponen lain.

Dengan demikian pada portal dapat menyebabkan terjadinya kebakaran tinggi, maka dengan itu perlu diberi pelindung khusus. Ketahanan baja terhadap api dipersyaratkan pada Pasal 14 SNI 03-1729-2002.

3. Rentan Terhadap Buckling

Semakin langsung suatu elemen tekan, semakin besar pula bahaya terhadap buckling (tekuk).

Sebagaimana telah disebutkan bahwa baja mempunyai kekuatan yang tinggi per satuan berat dan jika digunakan sebagai kolom.

Seringkali tidak ekonomis karena banyak material yang perlu digunakan untuk memperkuat kolom terhadap buckling.

4. Fatik

Kekuatan baja akan menurun jika mendapat beban siklis. Dalam melakukan perancangan perlu dilakukan pengurangan pada kekuatanya, jika pada elemen struktur terdapat beban siklis.

5. Keruntuhan Getas

Pada kondisi tertentu baja juga dapat kehilangan daktilitasnya dan terjadi keruntuhan getas sehingga dapat terjadi pada tempat dengan konsentrasi tegangan tinggi.

Jenis beban fatik dan temperatur yang rendah dapat memperbesar pada keruntuhan getas, contoh hal ini sepert yang terjadi pada kapal Titanic.

Sifat Kimia Baja

Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan, kelenturan, kealotan, kekerasan dan tahan terhadap korosi.

Dalam penggunaannya, baja mencapai 90% lebih dengan campuran untuk tujuan khusus. Baja dibuat dalam perbandingan (prosentase) zat arang yang berlainan.semakin tinggi prosentase zat arangnya, maka baja menjadi :

  1. Kekuatan tanknya bertambah.
  2. Sifat regan berkurang.
  3. Kekerasannya bertambah, juga sifat dapat dikeraskan(disepuh) maksimum 1,7% karbon.
  4. Titik cair berkurang misal 0% karbon titik cair 1539oc 17% karbon titik cair 1380oc.

Unsur-unsur Baja

Kandungan unsur karbon dalam baja adalah 0.2% s/d 2.1% dari berat seluruh baja sesuai dengan grade-nya. Elemen ini ada dalam baja diantaranya seperti: karbon, mangan, fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan aluminium.

  • Perbedaan Besi Dan Baja

Besi merupakan material alami yang terbuat dari unsur ferrum (Fe).

Sedangkan baja adalah material buatan yang terbuat dari paduan berbagai unsur seperti besi, karbon, mangan, fosfor, sulfur, silikon, serta sebagian kecil aluminium, nitrogen, dan oksigen.

  • Persamaan Sifat Besi Dan Baja

Besi dan baja adalah benda yang dapat menghantarkan panas baik seperti besi baja tembaga aluminium kawat dan lain lain itu adalah benda yang bisa menghantarkan panas baik.

Perbedaan Logam Dan Besi

Perbedaan Logam Dan Besi

Memang jenis logamnya serupa yakni termasuk ke dalam unsur Fe (ferrum) yaitu logam ferrous yang berbahan dasar unsur Fe namun keduanya tidaklah sama. jika besi merupakan jenis material alami yang terbuat dari unsur Fe.

Maka dengan demikian pada kekuatan material baja juga akan lebih besar dibandingkan besi, begitu pula dengan tingkat kekuatan keuletannya.

Demikianlah pembahasan kali ini mengenai pengertian baja, serta kelebihan dan kekurangan baja sebagai material struktur semoga dapat berguna dan dapat membantu Anda.

Terutama dalam memahami tentang baja serta lebih mengetahui tentang kekuatan material baja sebagai struktur bangunan. Sekian Terima Kasih.

Catatan : sebenarnya masih banyak lagi pembahasan-pembahasan lainya, seperti halnya dengan pengertian timbal, pengertian logam, dan pengertian timah. Yang masing-masing jenis logam tersebut memiliki manfaat dan kegunaan tersendiri.

Tags :

Bagikan Artikel