Sifat mekanis baja harus diketahui agar bisa memahami perannya sebagai material struktur. Baja merupakan salah satu material penting dalam dunia konstruksi. Setiap elemen struktural sebagian besar menggunakan material baja, baik itu dalam bentuk tulangan baja atau baja profil. Elemen yang menggunakan material baja adalah elemen yang mengalami tegangan tarik selama masa layan. Hal ini disebabkan oleh adanya sifat mekanis unggulan pada baja, yaitu kuat tarik yang sangat tinggi. Selain itu, baja juga memiliki ketahanan terhadap geser. Baja tulangan secara umum terdiri dari dua macam, yaitu baja tulangan polos (Bj.TP) dan baja tulangan ulir atau deform (Bj.TD). Tulangan ulir dapat ditandai dengan adanya sirip/ulir di sepanjang tulangannya. Fungsi ulir ini ialah untuk menambah rekatan antara beton dan tulangan baja ketika beton sudah mengeras. Perbedaan antara baja tulangan polos dan baja tulangan ulir dapat dilihat pada gambar di bawah.
Sifat Mekanis Baja
Ada beberapa sifat mekanis baja dan hal penting lain untuk diketahui. Beberapa diantaranya berhubungan dengan analisis dan desain struktur. Beberapa diantaranya yaitu:
1. Kuat Leleh (fy) dan Kuat Putus (fu)
Kuat leleh dan kuat putus sudah dibahas pada artikel Kurva Tegangan-Regangan pada Baja. Mutu baja dinyatakan dengan sifat mekanis baja ini, yaitu kuat lelehnya (fy). Secara umum, mutu baja yang tersedia di pasaran saat ini yaitu sebagai berikut:
- Baja tulangan polos (Bj.TP) memiliki kuat leleh minimal 240 MPa (Bj-24)
- Baja tulangan ulir atau deform (Bj.TD) memiliki kuat leleh minimal 400 MPa
Baca juga: Kurva Tegangan-Regangan pada Baja
2. Modulus Elastisitas (Es)
Sifat mekanis baja lain yang harus diketahui ialah modulus elastisitas. Berdasarkan SNI 2847-2019, modulus elastisitas didefinisikan sebagai rasio tegangan normal terhadap regangan terkait untuk tegangan tarik atau tekan di bawah batas proporsional material. Modulus elastisitas baja juga bisa didefinisikan sebagai tangensial dari sudut α (alpha) pada Kurva Tegangan-Regangan pada Baja. Nilai elastisitas baja (Es) non prategang yaitu 200.000 MPa, baik baja tulangan polos (Bj.TP) maupun baja tulangan ulir atau deform (Bj.TD). Untuk baja prategang, nilai modulus elastisitasnya harus ditentukan berdasarkan tes atau sesuai dengan yang diberikan oleh produsen.
3. Poisson Ratio (μ)
Ketika baja diberikan gaya tarik, maka terjadi regangan positif (terjadi pertambahan panjang) pada arah gayanya, dan regangan negatif (terjadi pengurangan diameter) pada arah tegak lurus gaya. Sumbu yang sejajar dengan arah gaya disebut arah aksial, dan sumbu tegak lurus gaya disebut arah lateral. Poisson Ratio didefinisikan sebagai perbandingan antara regangan lateral dan aksial pada nilai mutlak. Besaran nilai poisson ratio (μ) baja yaitu 0,3.
4. Modulus Geser Baja (G)
Modulus Geser (G) didefinisikan sebagai rasio tegangan geser terhadap regangan geser. Nilai modulus geser baja struktural yaitu sebesar 80.000 MPa.
5. Diameter dan Jarak Tulangan
Meski sama-sama menyatakan diameter tulangan, simbol yang digunakan untuk kedua jenis tulangan berbeda. Tulangan polos (Bj.TP) disimbolkan dengan ∅ dan untuk tulangan ulir atau deform (Bj.TD) disimbolkan dengan D. Secara umum, beberapa diameter tulangan ulir yang mudah ditemukan di pasaran yaitu seperti yang terlihat pada Tabel 1, sedangkan diameter tulangan ulir dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 1. Diameter Tulangan Ulir yang Tersedia di Pasaran
| No. | Diameter Tulangan | Berat (kg/m) | Luas Penampang (cm2) |
| 1 | D10 | 0,617 | 0,78 |
| 2 | D13 | 1,042 | 1,33 |
| 3 | D16 | 1,578 | 2,01 |
| 4 | D19 | 2,226 | 2,84 |
| 5 | D22 | 2,984 | 3,80 |
| 6 | D25 | 3,853 | 4,91 |
| 7 | D29 | 5,185 | 8,04 |
| 8 | D32 | 6,313 | 10,20 |
| 9 | D36 | 7,990 | 12,60 |
Tabel 2. Diameter Tulangan Polos yang Tersedia di Pasaran
| No. | Diameter Tulangan | Berat (kg/m) | Luas Penampang (cm2) |
| 1 | Ø6 | 0,222 | 0,28 |
| 2 | Ø8 | 0,395 | 0,5 |
| 3 | Ø10 | 0,617 | 0,79 |
| 4 | Ø12 | 0,888 | 1,13 |
| 5 | Ø16 | 1,578 | 2,01 |
Standard informasi jarak tulangan disimbolkan dengan “-“. Standar satuan dalam informasi tulangan ialah milimeter. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar di bawah.
Baca juga: Beton dan Sifat Mekanisnya
Baca juga: Bambu sebagai Tulangan pada Beton
Referensi:
Setiawan, Agus. 2016. Perancangan Struktur Beton Bertulang Berdasarkan SNI 2847 : 2013. Jakarta : Erlangga.