Latar belakang pada analisa struktur

Baja telah mengganti kedudukan besi tempa sebagai bahan utama bangunan logam sejak abad ke- 19. Hingga tahun 1960-an, baja yang dipergunakan dalam konstruksi, menurut klasifikasi ASTM (American Society for Testing and Materials), tergolong sebagai baja karbon A7 dengan spesifikasi tegangan leleh minimum sebesar 33 ksi. Pada saat itu, baja struktur lainnya seperti baja paduan rendah yang khusus tahan korosi (A242) dan baja yang lebih siap di las (A373), memang sudah tersedia namun masih jarang digunakan pada bangunan.

Lain halnya dengan saat ini, sekarang telah tersedia baja dengan berbagai pilihan, sehingga bahan tersebut sudah mungkin digunakan dengan kekuatan lebih besar maupun pada tempat-tempat yang tegangannya sangat tinggi tanpa mamperbesar ukuran batangnya. Dewasa ini baja telah memiliki tegangan leleh dari 24000 sampai dengan 100000 psi (pounds per square inch) (165 - 690 MPa) dan telah tersedia untuk berbagai keperluan struktural.

Dalam dunia offshore, baja juga memiliki peranan penting karena baja saat ini merupakan material utama yang digunakan untuk membuat platform. Apalagi bagi tipe platform di Indonesia yang didominasi oleh tipe jacket platform. Pengetahuan yang cukup bagi seorang perencana mengenai bahan atau material ini akan sangat bermanfaat terutama untuk mengoptimalkan antara kekuatan struktur dengan biaya konstruksi maupun perawatan.

Baja memiliki sifat-sifat yang menguntungkan untuk dipakai sebagai bahan struktur yang mampu memikul beban statik maupun beban dinamik. Alasan lainnya sehingga baja banyak digunakan dalam perencanaan struktur anjungan lepas pantai adalah sebagai berikut :

1. Isotropi

Baja mempunyai kekuatan yang sama terhadap tarik maupun tekan. Hal ini akan sangat menguntungkan bila struktur mengalami beban siklis seperti beban gelombang.

2. Daktilitas

Baja mempunyai daktilitas yang besar sehingga struktur dapat mengalami deformasi yang besar tanpa penambahan beban. Hal ini dapat dijadikan sebagai tanda (warning) sebelum struktur sepenuhnya runtuh.

§ Dapat dibentuk sesuai keinginan

Baja dapat difabrikasi lebih mudah sesuai bentuk yang diinginkan, baik bentuk penampangnya maupun bentuk rangkanya.

3. Perbandingan antara kekuatan dan berat yang besar

Hal ini menguntungkan karena dapat menghasilkan desain yang efisien. Bangunan struktur baja mempunyai keunggulan dalam hal rasio cukup kecil antara berat sendiri dengan daya dukung beban yang dapat dipikulnya jika dibandingkan dengan bangunan struktur beton. Dari sisi lain hal ini juga memiliki kekurangan, yaitu struktur menjadi langsing, sehingga perilaku responsnya kurang menguntungkan ketika menerima beban-beban dinamik yang umumnya bekerja horisontal.

Baja-baja struktur diberi nama oleh ASTM (American Society for Testing and Materials) serta oleh para pembuatnya. Untuk keperluan desain, tegangan leleh tarik menjadi kuantitas acuan yang digunakan oleh spesifikasi-spesifikasi, seperti AISC, sebagai variabel sifat untuk menentukan kekuatan atau tegangan ijinnya. Terminologi tegangan leleh (yield stress) digunakan baik untuk menyatakan “titik leleh” (yield point), yakni suatu penyimpangan yang jelas dari elastisitas sempurna yang ditunjukkan oleh kebanyakan baja struktur biasa; maupun “kekuatan leleh” (yield stress), yakni tegangan satuan pada suatu titik perpindahan regangan untuk baja-baja yang tidak memiliki titik leleh yang jelas.

(sumber: Murdjito - Dosen Teknik Kelautan ITS)