Mengapa sambungan-sambungan besi baja tidak dipasang rapat satu dengan yang lainnya

Saya beritahu sebuah rahasia: zat padat dapat mengalami pemuaian. Berarti pula besi bisa melar. Ah, masak iya? Gejala ini memang sulit untuk diamati secara langsung, tetapi seringkali kita dapat melihat pengaruhnya. Pernahkah kamu melihat adegan sinetron atau film drama, saat sang artis menuangkan air panas ke dalam gelas, tiba-tiba gelas itu retak. Meskipun film, tetapi retaknya gelas karena dituang air panas itu adalah kejadian ilmiah. Hal itu terjadi karena adanya pemuaian yang tidak merata pada gelas itu. Umumnya benda padat akan memuai/mengembang jika dipanaskan, dan sebaliknya, menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan ini terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan tebal benda tersebut. Jika suatu benda padat dipanaskan, suhu benda tersebut akan naik (lawasss). Nah, ini yang tidak lawas (atau lawas, tapi kamu baru tahu): pada suhu yang tinggi, atom dan molekul penyusun benda padat tersebut akan bergetar lebih cepat dari biasanya sehingga benda padat tersebut akan memuai ke segala arah. Karena itulah para perancang bangunan, jembatan, rel kereta api, dan jalan raya, harus memperhatikan sifat pemuaian dan penyusutan bahan karena perubahan suhu. Ambil contoh jembatan. Jembatan pada umumnya terdiri dari besi baja yang saling dirangkaikan satu dengan lainnya. Untuk itu, sambungan-sambungan besi baja tidak boleh dipasang saling rapat satu dengan lainnya, arus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan itu. Hal ini harus dilakukan agar sambungan besi baja tidak melengkung karena memuai akibat terik panas matahari atau menyusut di malam hari.

sambungan rel

Jika kamu perhatikan rel kereta api, pada sambungan antar relnya terdapat celah/rongga. Celah ini akan merapat pada siang hari karena baja rel memuai, dan merenggang pada malam hari karena baja rel menyusut. Benda/alat yang dibuat berdasarkan sifat pemuaian zat padat contohnya adalah bimetal. Bimetal ini dimanfaatkan antara lain pada termostat.

Prinsip kerja termostat adalah sebagai berikut: Apabila udara di ruangan dingin, maka keping bimetal akan menyusut, membengkok ke kiri, dan menyentuh logam biasa sehingga kedua ujungnya saling bersentuhan. Sentuhan antara kedua ujung logam itu menjadikan rangkaian menjadi tertutup dan menyalakan pemanas sehingga ruangan menjadi hangat. Untuk mengontrol ruangan berpendingin, cara kerjanya pun sama. Saat suhu ruangan mulai panas, termostat akan membengkok dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga pendingin akan kembali bekerja. Tahukah kamu bahwa jenis logam yang berbeda, pertambahan panjangnya benda karena pemuaiannya berbeda pula. Besaran yang menentukan pemuaian panjang suatu benda atau zat padat adalah koefisien muai panjang. Koefisien muai panjang suatu zat/benda padat adalah bilangan yang menunjukkan pertambahan panjang tiap satu satuan panjang zat/benda itu jika suhunya dinaikkan 1 derajat celcius. Di bawah ini adalah tabel koefisien muai panjang pada berbagai macam benda padat. Contoh: jika 1 meter kaca mendapat penambahan suhu sebesar 1 derajat celcius, maka kaca akan bertambah panjang sebesar 0,000009 meter.

koefisien muai panjang

Jika kita memanasi suatu benda berbentuk lempengan, maka akan terjadi pemuaian pada kedua arah sisi-sisinya. Pemuaian semacam ini disebut sebagai pemuaian luas. Pemasangan pelat-pelat logam harus selalu memperhatikan pemuaian luas.

Koefisien muai pemuaian luas adalah sebesar dua kali koefisien muai panjang. Sementara benda-benda tiga dimensi (memiliki panjang, lebar, dan tinggi), akan mengalami muai ruang jika dipanaskan.

Saya beritahu satu rahasia lagi: pemuaian ruang memiliki koefisien muai sebesar tiga kali koefisien muai panjang

Dengan demikian, maka koefisien muai luas kaca adalah sebesar 0,000018. Dan koefisien muai ruang kaca sebesar 0,000027.

Menurutmu, mengapa harus dibuat celah di antara dua lintasan jalan beton tersebut? Celah di antara dua lintasan jalan beton dibuat agar jalan tidak retak saat jalan mengalami pemuaian di siang hari yang panas.

JEMBATAN

Jembatan seringkali dibuat dari kerangka besi. Rangka jembatan yang terbuat dari besi akan memuai jika suhunya naik, antara ujung rangka jembatan dengan tiang beton diberi celah pemuaian. Selain itu ujung tersebut diletakkan di atas roda. Ketika terjadi pemuaian, rangka bertambah panjang. Keberadaan roda dan celah memudahkan gerak memanjang dan memendeknya rangka, sehingga terhindar dari pembengkokan.

Penerapan Teknologi Bidang Konstruksi Para ahli konstruksi dan arsitek bangunan, jembatan, dan jalan raya harus mengetahui sifat pemuaian dan penyusutan benda padat yang disebabkan oleh perubahan suhu. Jalan raya pada musim kemarau banyak yang rusak dan retak-retak, karena pemuaian baja dan aspalnya. Jembatan dan jalan raya dibuat dari besi baja yang saling disambungkan satu dengan yang lainnya. Selama proses penyambungan, ahli konstruksi harus benar-benar memperhitungkan sifat pemuaian dan penyusutan besi baja karena adanya perubahan suhu, baik di siang hari yang panas maupun di malam hari yang dingin. Agar sambungan besi baja tidak melengkung akibat pemuaian atau pun penyusutan maka sambungan-sambungan besi baja tidak dipasang rapat, satu dengan yang lainnya. Harus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan tersebut agar tidak timbul kerusakan pada jembatan dan jalan yang disebabkan pemuaian dan penyusutan besi baja tersebut.

REL KERETA API

Apabila kamu melewati lintasan kereta api kami akan melihat rel melengkung. Sebagaimana halnya dengan jembatan dan jalan raya, besi baja yang digunakan untuk rel kereta api pun harus dipasang renggang berongga untuk mencegah terjadinya kecelakaan kereta api yang disebabkan oleh relnya melengkung akibat pemuaian dari pemanasan di siang hari.

Selain pada rel kereta api, cara pemasangan ban roda lori kereta api pun menggunakan prinsip pemuaian. Sebelum dipanaskan, ukuran diameter ban sedikit lebih kecil daripada diameter rodanya. Apabila ban akan dipasang, harus dipanaskan terlebih dahulu supaya memuai. Selanjutnya, masukkan ban tersebut ke dalam roda. Setelah masuk, biarkan suhunya turun. Setelah dingin, ban menyusut dan akan melekat kuat pada rodanya, tanpa harus menggunakan baut.

Inilah fungsi celah yang ada pada jembatan besi dan baja

Langkah Hemat Pererat Pertemanan dengan JalanJalan Sempatkah anda memerhatikan jembatan atau rel kereta api? Ada yang unik pada desain ke-2 bangunan ini, yakni ada celah yang berniat di buat. Wah, apa ya manfaatnya kirakira? Nyatanya celah diantara dua lintasan jalan beton pada jembatan atau rel kereta api di buat supaya jalan tidak retak waktu jalan alami pemuaian di siang hari yang panas. Pada jembatan yang di buat dengan kerangka besi, besi bakal memuai bila suhunya naik. Tersebut kenapa diantara pada ujung rangka jembatan dengan tiang beton di beri celah pemuaian. Sama juga dengan jembatan serta jalan raya, besi baja yang dipakai untuk rel kereta api harus juga dipasang renggang berongga untuk menghindar terjadinya kecelakaan kereta api yang dikarenakan oleh relnya melengkung akibat pemuaian dari pemanasan di siang hari. Rencana rongga atau celah diantara besi itu memakai penghitungan serta memerhatikan karakter pemuaian serta penyusutan benda padat yang dapat dikarenakan oleh pergantian suhu. Jalan raya pada musim kemarau banyak yang rusak serta retakretak, lantaran pemuaian baja serta aspalnya. Jembatan serta jalan raya di buat dari besi baja yang sama-sama disambungkan satu dengan yang lain. Sepanjang sistem penyambungan, pakar konstruksi mesti benarbenar mempertimbangkan karakter pemuaian serta penyusutan besi baja lantaran ada pergantian suhu, baik di siang hari yang panas ataupun pada malam hari yang dingin. So, bila menginginkan sambungan besi baja tidak melengkung akibat pemuaian maupun penyusutan, jadi sambungansambungan besi baja tidak bisa dipasang rapat satu dengan yang lain. Mesti ada rongga yang cukup diantara sambungansambungan itu supaya tidak muncul rusaknya pada jembatan serta jalan yang dikarenakan pemuaian serta penyusutan besi baja itu.