15

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ilmu konstruksi terus berkembang seiring dengan permintaan akan kebutuhan

teknologi konstruksi yang menuntut suatu desain yang safe, ekonomis, dan

memiliki umur pakai yang lama. Baja ringan merupakan salah satu material yang

mendukung pertumbuhan teknologi konstruksi saat ini. Baja ringan adalah salah

satu material konstruksi yang sedang berkembang dan umumnya digunakan dalam

konstruksi rangka atap. Bahan ini dianggap sebagai salah satu solusi ekonomi, hal

ini mengingat kekuatan material tersebut yang dibandingkan dengan harganya

yang relatif murah.

Kenyataannya konstruksi atap dengan material ini banyak mengalami kegagalan

struktur yang sebagian besar disebabkan oleh kesalahan analisis, yaitu sistem

perlakuan dan perhitungan yang disamakan dengan baja konvensional. Padahal

propertis bahan dan perilaku penampang berbeda dibandingkan dengan baja

konvensional.

Sering kita jumpai di lapangan konstruksi atap baja ringan dipasangkan dengan

genteng keramik maupun beton yang memiliki berat sendirinya cukup besar. Baja

ringan akan lebih aman bila digunakan genteng metal yang mempunyai berat

sendiri lebih ringan. Beban berlebih tersebut akan sangat memicu kegagalan

struktur rangka atap baja ringan.

Profil baja ringan adalah jenis profil baja yang memiliki dimensi ketebalan relatif

tipis dengan rasio dimensi lebar setiap elemen profil terhadap tebalnya sangat

besar. Karena rasio dimensi lebar terhadap tebal pada profil baja ringan sangat

besar, maka akibat beban tekan sering kali profil baja ringan mengalami local

buckling (tekuk lokal) sebelum mencapai kekuatan maksimumnya dalam

mendukung beban kerja. Bentuk mekanisme kerusakan profil sangat bervariasi

16

tergantung dari jenis pembebanan yang dapat didukung profil sampai mencapai

kekuatan maksimumnya (lihat Gambar 1.1).

Gambar 1.1. Contoh kegagalan konstruksi struktur atap baja ringan(http://pesatnews.com/read/2013/01/15/19995/$domain)

Salah satu alternatif untuk meningkatkan kekuatan baja ringan dalam menahan

beban tekan adalah dengan membuat struktur komposit baja ringan dengan

material yang mempunyai kekuatan menahan beban tekan lebih baik. Oleh karena

itu, penulis memilih kayu sebagai material yang akan dikompositkan dengan baja

ringan sebagai material penahan beban tekan.

Kayu merupakan bahan alam yang mudah didapatkan di negara beriklim tropis

seperti Indonesia. Material kayu banyak disukai masyarakat atas pertimbangan

tampilan maupun kekuatan. Dari aspek kekuatan, kayu cukup kuat dan kaku

walaupun bahan kayu tidak sepadat bahan baja atau beton. Seperti yang kita

ketahui bahwa kayu memiliki ketahanan terhadap beban tekan. Selain itu kayu

juga merupakan bahan yang dapat didaur ulang maupun diperbaharui, karena dari

bahan alami kayu merupakan bahan bangunan ramah lingkungan.

17

1.2. Tujuan Penelitian

Dalam penelitian ini dibuat model eksperimen batang komposit laminasi kayu-

baja ringan untuk tujuan sebagai berikut:

1. Mengurangi potensi kegagalan tekuk lokal (local buckling) yang terjadi

pada profil baja ringan akibat beban tekan.

2. Mengetahui pengaruh penambahan laminasi kayu terhadap peningkatan

kapasitas tekan batang komposit laminasi kayu-baja ringan.

3. Mengetahui perilaku mekanik batang komposit laminasi kayu-baja ringan

akibat beban tekan dan pola kegagalan batang komposit laminasi kayu-

baja ringan yang terjadi akibat beban tekan.

1.3. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini dilakukan penelitian eksperimental dengan skala geometri

model adalah skala penuh (full scale). Dilakukan pembebanan tekan statik searah

sumbu batang komposit. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian pendahuluan

material untuk mengetahui kekuatan sekrup, baja ringan dan kayu yang akan

digunakan dalam material komposit laminasi kayu-baja ringan. Jarak antar sekrup

sebagai konektor geser tidak ditinjau dalam penelitian ini dan kayu yang

digunakan adalah kayu jenis mahoni (Swietenia Mahagoni). Perilaku kuat tekan

material komposit laminasi kayu-baja ringan dengan konektor geser sekrup yang

terpasang pada badan profil baja ringan sebagai parameter yang akan diteliti

dalam eksperimen ini.

1.4. Manfaat Penelitian

Penelitian perilaku tekan batang komposit laminasi kayu-baja ringan ini

diharapkan dapat dijadikan salah satu alternatif struktur rangka atap yang lebih

aman dan mempunyai keawetan yang lebih baik agar dapat digunakan

masyarakat. Penggunaan kayu hasil hutan rakyat sebagai material pengaku pada

baja ringan maka sedikit banyak berdampak pada peningkatan perekonomian

masyarakat penghasil kayu.

18

1.5. Keaslian Penelitian

Untuk mengurangi terjadinya local buckling, Haryanto (2008) melakukan

penelitian perilaku lentur pada baja ringan profil C dengan memasang perkuatan

tulangan vertikal dan cor beton. Penambahan perkuatan tulangan vertikal dan cor

beton pada baja ringan profil C ternyata secara signifikan dapat meningkatkan

kuat lentur profil tersebut. Namun dengan penambahan cor beton akan meningkat

pula berat sendiri struktur, yang besarnya 2,58 kalinya.

Perilaku mekanik komposit baja-kayu pernah dilakukan oleh Artanto (2000),

secara umum hasil yang didapat berupa kenaikan nilai kekakuan, daktilitas, dan

kenaikan beban maksimum yang bisa dipikul struktur komposit. Namun pada

studi eksperimental ini, terjadi keruntuhan yang diakibatkan oleh geser searah

serat. Hal ini diakibatkan karena terlalu tebalnya baja siku yang digunakan, untuk

itu sebaiknya baja yang digunakan adalah baja jenis cold-form section.

Penelitian eksperimental yang dilakukan oleh Li (2005) mengenai perilaku

komposit profil baja ringan C dengan kayu dan atau Oriented strand board (OSB)

dengan konektor geser sekrup menghasilkan kesimpulan bahwa komposit material

ini terbukti efektif meningkatkan kekakuan lentur material tersebut. Namun dalam

penelitian ini, Li baru menganalisis perilaku lentur balok komposit tersebut.

Dari penelitian sebelumnya, belum dilakukan penelitian mengenai kekuatan tekan

batang komposit laminasi kayu-baja ringan dengan konektor geser sekrup. Oleh

karena itu, penelitian ini bersifat asli dan belum pernah dilakukan.