Pilar adalah salah satu gugus elemen struktural yang memiliki peran penting dalam mendukung kestabilan bangunan. Pilar dibuat dengan menggunakan bahan-bahan tertentu, salah satunya adalah baja. Untuk dapat menggunakan baja sebagai material pembuatan pilar, perlu diketahui luas penampang profil baja yang akan digunakan.
Menghitung Luas Penampang Profil Baja
Luas penampang profil baja dapat dihitung dengan menggunakan rumus matematika yang sederhana. Berikut adalah cara menghitung luas penampang profil baja:
1. Pertama-tama, perlu diketahui bentuk profil baja yang akan digunakan. Profil baja yang sering digunakan untuk pembuatan pilar adalah Profil IWF (Wide Flange). Gambar profil IWF dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
2. Setelah mengetahui bentuk profil baja yang akan digunakan, selanjutnya perlu dicari ukuran dimensi profil tersebut. Pada gambar profil IWF di atas, dapat dilihat ada beberapa ukuran yang perlu diperhatikan, yaitu:
- B: Lebar profil baja (dalam satuan mm)
- H: Tinggi profil baja (dalam satuan mm)
- t1: Tebal bagian atas profil baja (dalam satuan mm)
- t2: Tebal bagian bawah profil baja (dalam satuan mm)
- r: Jari-jari lengkung pada bagian atas profil baja (dalam satuan mm)
3. Setelah mengetahui dimensi profil baja yang akan digunakan, selanjutnya dapat dilakukan perhitungan luas penampang profil baja. Rumus untuk menghitung luas penampang profil baja adalah:
Contoh penggunaan rumus untuk menghitung luas penampang profil IWF dengan ukuran B = 200 mm, H = 300 mm, t1 = 10 mm, t2 = 20 mm, dan r = 30 mm:
Dari contoh perhitungan di atas, didapatkan hasil luas penampang profil baja sebesar 7036 mm2.
Menentukan Ukuran Profil Baja yang Tepat untuk Pembuatan Pilar
Ketika akan melakukan pembuatan pilar, diperlukan ukuran profil baja yang tepat agar pilar dapat memiliki kekuatan yang cukup untuk menahan beban yang terjadi. Untuk menentukan ukuran profil baja yang tepat, dapat dilakukan dengan menghitung momen inersia dan momen polar. Berikut adalah cara menghitung momen inersia dan momen polar:
1. Momen inersia adalah besaran yang merepresentasikan resistansi dari suatu benda terhadap perubahan bentuk. Pada profil baja, momen inersia dapat dihitung dengan rumus:
Di mana:
- I: Momen inersia profil baja (dalam satuan mm4)
- B: Lebar profil baja (dalam satuan mm)
- H: Tinggi profil baja (dalam satuan mm)
2. Momen polar adalah besaran yang merepresentasikan resistansi dari suatu benda terhadap putaran. Pada profil baja, momen polar dapat dihitung dengan rumus:
Di mana:
- J: Momen polar profil baja (dalam satuan mm4)
- B: Lebar profil baja (dalam satuan mm)
- H: Tinggi profil baja (dalam satuan mm)
- r: Jari-jari lengkung pada bagian atas profil baja (dalam satuan mm)
3. Setelah mengetahui momen inersia dan momen polar profil baja, selanjutnya dapat menghitung nilai resistansi lentur (W) dengan rumus:
Di mana:
- W: Nilai resistansi lentur profil baja (dalam satuan mm3)
- I: Momen inersia profil baja (dalam satuan mm4)
- e: Jarak dari sumbu lentur ke bagian paling atas atau paling bawah profil baja (dalam satuan mm)
Dari nilai resistansi lentur (W), dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan ukuran profil baja yang tepat dengan menggunakan rumus:
Di mana:
- f: Beban yang diberikan pada pilar (dalam satuan N)
- L: Panjang pilar (dalam satuan mm)
- R: Faktor keamanan untuk pilar
- W: Nilai resistansi lentur profil baja (dalam satuan mm3)
Contoh penggunaan rumus untuk menentukan ukuran profil baja yang tepat untuk membuat pilar dengan beban 100 kN, panjang 5 m, dan faktor keamanan 1.5:
Dari contoh perhitungan di atas, didapatkan ukuran profil baja sebesar I 400 x 200 x 18 x 28 dengan momen inersia 3560000 mm4, momen polar 6070000 mm4, dan nilai resistansi lentur 1258000 mm3.
FAQ (Frequently Asked Questions)
Pertanyaan #1: Apa yang harus diperhatikan ketika akan memilih profil baja untuk pembuatan pilar?
Jawaban:
Hal-hal yang perlu diperhatikan ketika akan memilih profil baja untuk pembuatan pilar adalah:
- Dimensi profil baja yang sesuai dengan kebutuhan. Perlu diketahui bahwa dimensi profil baja akan mempengaruhi kekuatan pilar yang dihasilkan.
- Kualitas material baja yang akan digunakan. Pastikan material baja yang digunakan memiliki kualitas yang baik untuk dapat memberikan kekuatan yang diperlukan pada pilar.
- Pemilihan profil baja yang tepat sesuai dengan beban yang akan ditanggung. Beban yang ditanggung bisa berasal dari bobot bangunan atau dari beban yang diterima oleh pilar dari bangunan.
- Memperhatikan faktor keamanan yang diperlukan. Perlu diingat bahwa faktor keamanan dapat berbeda-beda tergantung pada keperluan pembangunan yang diinginkan.
Pertanyaan #2: Apa yang harus dilakukan jika terdapat masalah pada pilar yang telah dibuat?
Jawaban:
Jika terdapat masalah pada pilar yang telah dibuat, segera hubungi tenaga ahli profesional yang berpengalaman di bidang struktur bangunan. Ahli ini akan membantu untuk menyelesaikan masalah tersebut dengan melakukan evaluasi dan perbaikan pada pilar yang bermasalah. Pastikan untuk tidak mencoba memperbaiki sendiri pilar yang bermasalah karena hal ini bisa membahayakan keselamatan dan keamanan bangunan.
