Topic outline

  • STRUKTUR BAJA

    Saat ini pemakaian baja sebagai salah satu material dalam pembangunan sebuah struktur sudah menjadi hal yang wajar, berbeda dengan dahulu yang penggunaannya masih jarang sekali. Untuk itu, penting bagi para mahasiswa khususnya mahasiswa program studi teknik sipil untuk bisa mengenal, menghitung bahkan merencanakan penggunaan baja dalam dunia konstruksi. Di era pembelajaran digital saat ini, rasanya belajar mandiri sudah menjadi kebiasaan yang baik untuk para pelajar khususnya mahasiswa. Ditambah efek pandemi Covid-19 yang membuat kegiatan belajar mengajar diharuskan dari rumah dan jarak jauh, menjadikan mahasiswa untuk lebih aktif lagi dalam menggali materi yang dipelajari. Mengahadapi hal-hal tersebut, maka melalui Channel Youtube Belajar Struktur di UBL, saya memberikan materi pembelajaran online salah satu materinya adalah Struktur Baja yang bisa digunakan untuk pembelajaran mandiri dirumah. Dengan penjelasan menggunakan teknologi Lightboard, maka harapan saya hitungan yang menurut mahasiswa berat akan jadi lebih mudah dan perasaan berada dikelas tetap dapat terasa.

    Materi yang akan diberikan mulai dari pertemuan pertama hingga selesai adalah mencakup materi Struktur Baja secara lengkap, mulai dari konsep LRFD, batang tarik dan batang tekan, hingga sambungan sederhana. 

    Semoga Bermanfaat! 

    Salam Belajar!


  • PERTEMUAN 1 - KONSEP DASAR LRFD

    Sebelum mempelajari materi struktur baja yang lebih kompleks, maka sebagai dasar pembelajaran, penting bagi kita untuk mengetahui tentang konsep perhitungan metode LRFD. Maka dari itu konsep dasar metode Load and Resistance Factor Design (LRFD) dijelaskan dalam video ini, sesuai dengan peraturan AISC 360-10. Metode LRFD dikenal juga dengan sebutan Desain Faktor Beban dan Ketahanan (DFBK) di peraturan SNI 1729-2015. Video ini merupakan bagian dari kegiatan Pengembangan Inovasi Modul Digital (IMD) tahun 2020. IMD adalah hibah dari Direktorat Pembelajaran dan Kemahasiswaan, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan.


    Selanjutnya, setelah memahai konsep dasar LRFD kita akan mempelajari secara lengkap tentang Beban Terfaktor. Hal ini penting untuk dipelajari, mengingat beban merupakan suatu parameter yang harus dihitung dengan benar dalam sebuah perencanaan. Konsep beban terfaktor (ultimate load) dan kuat rencana (design strength) struktur baja sesuai dengan peraturan SNI 1729-2015 dibahas dalam video ini. Faktor pembebanan mengacu pada peraturan SNI 1727-2013.


    Setelah memahami konsep dasar beban terfaktor, selanjutnya akan disampaikan contoh perhitungannya. Contoh perhitungan beban terfaktor (ultimate load) sesuai peraturan SNI 1729-2015 dijelaskan dalam video ini. Beban yang diperhitungan adalah beban mati (dead load, D) dan beban hidup (live load, L). Faktor pembebanan mengacu pada peraturan SNI 1727-2013.


    Kalau contoh perhitungan beban terfaktor sebelumnya, kita memperhitungkan beban terfaktor yang sederhana yaitu hanya beban hidup dan mati. Contoh perhitungan beban terfaktor (ultimate load) sesuai peraturan SNI 1729-2015 dijelaskan dalam video ini akan lebih kompleks lagi. Beban yang diperhitungan adalah beban mati (dead load, D), beban hidup (live load, L) dan bebang angin (wind load, W). Faktor pembebanan mengacu pada peraturan SNI 1727-2013. 


    Selanjutnya akan diberikan perhitungan gaya dan momen dalam sebuah contoh kasus yang nyata. Penjelasan perhitungan gaya geser dan momen ultimate sesuai dengan peraturan SNI 1727-2013 disampaikan dalam video ini. Struktur kantilever sederhana digunakan sebagai contoh kasus. 


    Materi terakhir pada pertemuan ini, akan disampaikan penjelasan mengenai jenis profil baja, lengkap dengan sifat mekanisnya yang bersumber dari tabel baja. Berbagai jenis profil dan sifat mekanis baja struktural dijelaskan dalam video ini. Profil siku tunggal atau ganda, kanal CNP dan UNP, WF, H-Beam, T, king cross, queen cross, pipa kotak dan bulat dijelaskan masing-masing. Arti kelas baja (BJ) sesuai dengan SNI 03-1729-2002 disampaikan untuk penentuan kuat leleh (fy) dan kuat tarik (fu) baja.


    • PERTEMUAN 2 - BATANG TARIK

      Kalau kalian sudah menonton semua materi di pertemuan 1 tentang konsep LRFD, maka materi selanjutnya akan kita bahas elemen yang tidak bisa terlepas dari struktur baja, salah satunya adalah elemen batang tarik. Dalam struktur baja, batang tarik dan batang tekan akan selalu ada. Namun pada pertemuan ke 2 sampai pertemuan ke 4 nanti, kita akan fokus membahas materi batang tekan, mulai dari konsep dasar batang tekan hingga contoh perhitungan yang sederhana dan kompleks. 

      Konsep dasar batang tarik struktur baja menurut  peraturan SNI 1729-2015 dijelaskan dalam video ini. Pola-pola kegagalan batang tarik diuraikan dan perhitungan kekuatan batang tarik sesuai dengan pola kegagalan dijelaskan untuk kondisi leleh dan fraktur. Berikut video penjelasan lengkapnya.

      Selanjutnya setelah mengetahui konsep dasar batang tarik, akan disampaikan contoh perhitungan kekuatan tariknya. Contoh perhitungan kuat rencana batang tarik struktur baja dijelaskan dalam video ini yang mempertimbangkan pola kegagalan leleh dan fraktur.

      • PERTEMUAN 3 - BATANG TARIK

        Menghitung kekuatan batang tarik, rasanya akan mustahil jika tidak bertemu dengan komponen Ae atau Luas Efektif dan An atau Luas Bersih, maka dari itu akan di bahas secara lengkap mengenai dua hal tersebut. Konsep luas efektif (Ae) pada batang tarik dijelaskan dalam video ini. Faktor yang mempengaruhi nilai Ae yakni luas bersih (An) diuraikan dengan rinci. Sementara faktor lainnya, shear-lag (U), dibahas pada video selanjutnya.

        Selanjutnya konsep luas efektif (Ae) pada batang tarik dijelaskan dalam video ini. Faktor yang mempengaruhi nilai Ae yakni shear-lag (U) diuraikan dengan rinci. Sementara faktor lainnya, luas bersih (An), telah dibahas pada video sebelumnya.

        Dalam perhitungan batang tarik, seringkali ditemui juga yang dinamakan Efek Lubang Tak Segaris. Maka dari itu efek lubang tak segaris pada perhitungan luas penampang bersih (An) batang tarik dijelaskan dalam video ini. Bagaimana menentukan beberapa pola keruntuhan zig-zag untuk menghitung nilai An pada penampang pelat diuraikan dengan rinci. Sementara contoh perhitungannya dibahas pada video selanjutnya.


        Contoh perhitungan luas penampang bersih (An) batang tarik dengan mempertimbangkan lubang tak segaris dijelaskan dalam video ini. Bagaimana menentukan beberapa pola keruntuhan zig-zag untuk menghitung nilai An pada penampang pelat diuraikan dengan rinci. Sementara konsep lubang tak segaris pada perhitungan An batang tarik dibahas pada video sebelumnya.


        Konsep lubang tak segaris pada perhitungan luas penampang bersih (An) batang tarik dijelaskan dalam video ini. Bagaimana menentukan beberapa pola keruntuhan zig-zag untuk menghitung nilai An pada profil kanal, siku, WF dan T diuraikan dengan rinci. Sementara contoh perhitungannya dibahas pada video selanjutnya.


        Contoh perhitungan luas penampang bersih (An) batang tarik dijelaskan dalam video ini. Bagaimana menentukan beberapa pola keruntuhan zig-zag pada profil siku diuraikan dengan rinci. Sementara konsep lubang tak segaris untuk perhitungan luas penampang bersih (An) batang tarik pada profil baja kanal, siku, WF dan T dijelaskan pada video sebelumnya.


        • PERTEMUAN 4 - BATANG TARIK

          Konsep dan pola keruntuhan blok geser dijelaskan dalam video ini. Tipe keruntuhan blok geser adalah salah satu kondisi batas yang harus diperhitungan pada batang tarik struktur baja. Bagaimana keruntuhan blok geser dapat terjadi dan bagaimana mekanisme terjadinya dijelaskan dengan rinci dalam video ini. Sementara contoh perhitungan kekuatan batang tarik bila blok geser terjadi dijelaskan pada video berikutnya.


          Selanjutnya, contoh perhitungan kekuatan batang tarik bila blok geser terjadi dijelaskan dalam video ini. Tipe keruntuhan blok geser adalah salah satu kondisi batas yang harus diperhitungan pada batang tarik struktur baja. Sementara konsep dan pola keruntuhan blok geser dijelaskan pada video sebelumnya.


          • PERTEMUAN 5 - BATANG TEKAN

            Jika ada batang tarik, maka akan terasa kurang jika tidak membahas juga tentang batang tekan. Karena pada dasarnya elemen batang tekan dan batang tarik tidak bisa dipisahkan. Maka dari itu, akan dibahas secara detail seluruh penjelasan materi batang tekan mulai dari konsep dasar hingga contoh perhitungannya. 

            Konsep dasar batang tekan struktur baja dijelaskan dalam video ini. Euler buckling load yang mendasari perhitungan kekuatan batas (limit state) batang tekan dijelaskan dengan rinci dengan bantuan alat bantu (visual aids).

            Selanjutnya penjelasan mengenai tekuk lokal pada profil baja dan bagaimana pengaruhnya pada perhitungan kuat rencana batang tekan dijelaskan dalam video ini. Kriteria terjadi atau tidak terjadinya tekuk lokal (profil langsing atau tidak langsing) menurut peraturan SNI 1729-2015 diuraikan dengan rinci dalam video ini. Selanjutnya klasifikasi penampang berdasarkan ada tidaknya elemen pengaku pada profil baja diinformasikan. Contoh pemeriksaan terjadi atau tidak terjadi tekuk lokal dijelaskan untuk profil I-WF dan pipa kotak.



            • PERTEMUAN 6 - BATANG TEKAN

              Berbagai ragam tekuk yang mungkin terjadi pada batang tekan dijelaskan dalam video ini. Tekuk lokal, tekuk lentur, tekuk torsi, dan tekuk torsi-lentur diuraikan satu per satu dalam video ini. Secara khusus, cara menghitung fcr (tegangan kritis) pada profil T dan siku ganda dijelaskan. Contoh soal perhitungannya akan dijelaskan pada video pembelajaran selanjutnya.

              Contoh perhitungan tekuk torsi-lentur (flexural-torsional buckling) pada batang tekan dijelaskan dalam video ini. Secara khusus, cara menghitung fcr (tegangan kritis) pada profil T dijelaskan. Konsep tekuk torsi-lentur telah dijelaskan pada video pembelajaran sebelumnya.

              Konsep penampang tersusun (built-up sections) pada batang tekan dijelaskan dalam video ini, salah satu jenis penampang yang kerap dijumpai pada struktur baja. Bagaimana aplikasinya dan hal-hal apa saja yang harus dipertimbangkan dalam menganalisa kekuatan penampang tersusun dijelaskan dengan rinci dengan menggunakan profil siku ganda (double-angles) sebagai contoh kasus. Selanjutnya perhitungan tekuk torsi-lentur (flexural-torsional buckling) pada penampang tersusun diuraikan tahapannya.

              Konsep menghitung nilai umum K (faktor panjang efektif) untuk kolom (batang tekan) portal struktur baja dijelaskan dalam video ini. Bagaimana nilai K dipengaruhi oleh kekakuan relatif antara kolom terhadap balok dan dipengaruhi apakah kolom tersebut merupakan bagian dari portal bergoyang atau tak bergoyang diuraikan dengan rinci dalam video ini. Selanjutnya, contoh perhitungan nilai umum K nya dijelaskan dalam video pembelajaran selanjutnya.

              Contoh soal menghitung nilai umum K (faktor panjang efektif) untuk kolom (batang tekan) portal struktur baja dijelaskan dalam video ini. Nilai K ditentukan oleh kekakuan relatif antara kolom terhadap balok (G) dan ditentukan oleh apakah kolom tersebut merupakan bagian dari portal bergoyang atau tak bergoyang. Konsep nilai umum K nya telah dijelaskan pada video pembelajaran sebelumnya.

              Faktor koreksi nilai umum K (faktor panjang efektif) hanya untuk kolom (batang tekan) yang mengalami tekuk inelastik pada portal struktur baja dijelaskan dalam video ini. Parameter yang mempengaruhi nilai faktor koreksi tersebut dijelaskan secara rinci divideo ini. Sementara, konsep nilai umum K nya telah dijelaskan pada video pembelajaran sebelumnya.


              • PERTEMUAN 7 - BATANG TEKAN

                Kuat rencana batang tekan struktur baja menurut peraturan SNI 1729-2015 dijelaskan dalam video ini. Kriteria kolom yang mengalami tekuk elastik (elastic buckling), tekuk tidak elastik (inelastic buckling) dijelaskan dengan rinci. Faktor panjang efektif (K) sebagai fungsi dari jenis perletakan diujung-ujung batang tekan juga disampaikan.


                Selanjutnya, contoh perhitungan kuat rencana batang tekan struktur baja menurut peraturan SNI 1729-2015 dijelaskan dalam video ini. Bagaimana menghitung tegangan kritis (Fcr) kolom yang mengalami tekuk elastik (elastic buckling) atau tekuk tidak elastik (inelastic buckling) dijelaskan dengan rinci. Dilanjutkan dengan kesimpulan penentuan apakah suatu kolom kuat atau tidak kuat memikul beban yang diberikan menurut konsep perencanaan load and resistance factor design (LRFD).


                Salah satu upaya dalam mengantisipasi kegagalan pada batang tekan adalah dengan menambahkan sokongan lateral pada arah sumbu lemah dari batang tekan tersebut. Maka dari itu, pengaruh sokongan lateral terhadap prilaku dan kekuatan batang tekan dijelaskan dalam video ini. Bagaimana faktor kelangsingan dan arah tekuk dipengaruhi oleh sokongan lateral diuraikan dengan rinci dalam video ini. Selanjutnya, efek 1 dan 2 sokongan lateral dalam perhitungan kekuatan batang tekan dijelaskan. Contoh perhitungan kekuatan batang tekan dengan adanya sokongan lateral disampaikan pada video selanjutnya.



                Contoh perhitungan kekuatan batang tekan dengan adanya sokongan lateral dijelaskan dalam video ini. Efek adanya 1 dan 2 sokongan lateral dalam perhitungan diuraikan dengan rinci dalam video ini. Konsep pengaruh sokongan lateral terhadap prilaku dan kekuatan batang tekan telah dijelaskan dalam video pembelajaran sebelumnya.


                • PERTEMUAN 8 - UJIAN TENGAH SEMESTER (UTS)

                  • PERTEMUAN 9 - SAMBUNGAN SEDERHANA

                    Konsep dasar sambungan dibahas dalam video ini. Hal apa saja yang mendasari pemilihan sambungan baut dan las pada struktur baja diuraikan dengan jelas berikut contoh aplikasinya. Selanjutnya, jenis-jenis sambungan berdasarkan gaya yang dipikul disampaikan, yakni: sambungan geser, tarik, kombinasi geser dan tarik, dan momen. Prinsip dan perbandingan sambungan sederhana dan eksentris disampaikan diakhir video.


                    Pola kegagalan sambungan baut yang mengalami geser dibahas dalam video ini. Pola kegagalan geser baut (putus putus) pertama dibahas, kemudian dilanjutkan dengan pembahasan pola kegagalan tumpu pelat (pelat sobek). Contoh perhitungan kekuatan geser baut dan tumpu pelat akan dibahas divideo selanjutnya.


                    Cara menghitung kuat geser baut menurut SNI 1729-2015 dibahas dalam video ini. Kegagalan geser baut (putus putus) adalah salah satu pola kegagalan sambungan baut yang mengalami geser. Untuk perhitungan kuat tumpu pelat (pelat sobek) akan dibahas divideo selanjutnya. Konsep dasar pola kegagalan geser baut dan kegagalan tumpu pelat telah dibahas divideo sebelumnya.

                    Cara menghitung kuat tumpu pelat pada sambungan baut menurut SNI 1729-2015 dibahas dalam video ini. Kegagalan tumpu pelat (pelat sobek) adalah salah satu pola kegagalan sambungan baut yang mengalami geser. Untuk perhitungan kuat geser baut (putus putus) telah dibahas divideo sebelumnya. Demikian juga konsep dasar pola kegagalan geser baut dan kegagalan tumpu pelat telah dibahas divideo sebelumnya.


                    Perhitungan lengkap kekuatan sambungan geser dan batang tarik dibahas dalam video ini. Lima (5) pola kegagalan dibahas secara rinci satu per satu, yakni: kondisi leleh, fraktur, blok geser, kuat geser baut, dan kuat tumpu pelat. Profil yang digunakan dalam contoh perhitungan ini adalah siku ganda 2L.150.150.15 dihubungkan dengan baut ke pelat buhul.

                    Perbandingan slip-critical dan bearing-type connections dibahas dalam video ini. Sambungan tipe-tumpu dibahas sekilas, kemudian penjelasan difokuskan pada sambungan slip-kritis. Konsep slip-critical dan metode perhitungannya diuraikan dan kemudian diakhiri dengan penjelasan contoh perhitungan.

                    Bagaimana menganalisa sambungan baut yang memikul kombinasi gaya geser dan tarik dibahas dalam video ini. Pembahasan dimulai dari contoh sambungan baut yang mengalami kombinasi geser dan tarik, lalu dilanjutkan dengan konsep analisis kekuatan sambungan geser dan tarik baik pada sambungan tipe tumpu (bearing-type connection) ataupun pada slip-critical connection. Contoh perhitungan sambungan kombinasi geser dan tarik akan disampaikan pada video pembelajaran selanjutnya.


                    Contoh perhitungan sambungan baut yang memikul kombinasi geser dan tarik dijelaskan dalam video ini. Divideo pembelajaran sebelumnya telah dijelaskan bagaimana menganalisa sambungan baut yang memikul kombinasi gaya geser dan tarik, baik konsep analisanya pada sambungan tipe tumpu (bearing-type connection) ataupun pada slip-critical connection.

                    Setelah mempelajari sambungan baut, salah satu jenis sambungan yang sering digunakan pada struktur baja adalah sambungan las. Pengantar sambungan las dan jenis-jenis las dijelaskan dalam video ini. Sambungan las tumpul (groove welds), las sudut (fillet welds), dan las isi (plug and slot welds) dibahas secara berurutan. 


                    • PERTEMUAN 10 - SAMBUNGAN SEDERHANA

                      Metode perhitungan kuat rencana sambungan baut yang mengalami gaya tarik menurut SNI 1729-2015 dibahas dalam video ini. Pembahasan dimulai dari rumusan kekuatan tarik baut dilanjutkan dengan penjelasan parameter-parameter terkait. Contoh perencanaan jumlah baut yang diperlukan untuk memikul beban tarik disampaikan diakhir video.


                      Ukuran dan tata letak buat menurut SNI 1729-2015 (AISC 360-10) dijelaskan dalam video ini. Berapa diameter baut yang umum digunakan, apa saja bentuk lubang baut, jarak minimum antar baut, dan jarak baut ke tepi pelat dibahas secara berurutan.


                      Cara mendesain sambungan baut yang mengalami geser dijelaskan dalam video ini. Sambungan baut yang dibahas didesain memikul beban tarik maksimum yang dipikul oleh batang tarik, lalu jumlah baut yang dibutuhkan dihitung, dan susunan baut-bautnya didiskusikan.


                      Cara mengencangkan baut mutu tinggi dijelaskan dalam video ini. Lima metode pengencangan baut dijelaskan satu per satu, yakni: snug-tight (dikencangkan secukupnya), calibrated wrench tightening (dikencangkan menggunakan kunci momen/kunci torsi terkalibrasi), turn-of-the-nut method (dikencangkan lagi dari posisi snug-tight), twist-off-type tension-control bolt (menggunakan TC Bolt), dan Direct Tension Indicator (menggunakan ring khusus DTI) baik standard DTI atau Squirter DTI. Cara kalibrasi kunci momen/kunci torsi juga dijelaskan dalam video ini.


                      • PERTEMUAN 11 - SAMBUNGAN SEDERHANA

                        Kekuatan sambungan las sudut (fillet welds) dijelaskan dalam video ini. Teori dasar menghitung kekuatan geser sambungan las disampaikan diawal, yang kemudian dilanjutkan dengan pembahasan mode kegagalan sambungan las: fraktur pada bahan las dan kegagalan pada bahan baja.


                        Selanjutnya, akan dijelaskan bagaimana proses menghitung kekuatan sambungan las. Contoh perhitungan kekuatan sambungan las sudut (fillet welds) dijelaskan dengan rinci dalam video ini. Aspek kekuatan bahan las, bahan baja, dan faktor orientasi las sudut terhadap beban dibahas satu per satu. Teori dasar menghitung kekuatan geser sambungan las telah disampaikan divideo pembelajarn sebelumnya.


                        Setelah mengetahui jenis sambungan las dan juga cara perhitungan kekuatannya, terakhir akan dijelaskan bagaimana cara mendesain sambungan las, terutama sambungan las sudut. Desain sambungan las sudut (fillet welds) secara rinci akan dijelaskan dalam video ini. Proses desain dimulai dengan mengikuti ketentuan SNI 1729-2015 mengenai ketebalan dan panjang minimum/maksimum las. Selanjutnya desain tebal dan panjang las akan disesuaikan dengan beban yang harus dipikul oleh sambungan.