Struktur Baja (part 3) Profil Baja Beserta Kegunaannya

Berikut, jenis-jenis profil untuk proyek konstruksi baja yang paling umum digunakan:

1. H Beam

H Beam adalah jenis material logam memanjang yang bila dilihat dari samping berbentuk seperti huruf 'H' dengan perbandingan ukuran tinggi dan lebar selalu sama, misalnya: 100x100, 200x200 dst. Material ini sangat kuat dan kokoh sehingga banyak digunakan untuk coloumn / tiang utama bangunan.

Menurut bahasa akademisi pengertian H beam dan WF itu sama. Wide Flange kalau diartikan jadi beam yang flange-nya lebar. Menurut orang-orang tim proyek yang sudah lama bergeluk di proyek konstruksi mengartikan beda antara H beam dan WF. H beam memiliki perbandingan ukuran tinggi dan lebarnya selalu sama, contohnya; H100x100 dst. Sedangkan WF perbandingan ukuran tinggi dan lebarnya sangat variatif, bisa setengah dari tingginya atau perbandingan spesial lainnya, contohnya: WF100x50, WF200x100 dan sebagainya.

Dapat disimpulkan yang membedakan antara dua baja profil H Beam dan WF, adalah:

1. Variable ukuran yang tersedia baja profil H Beam sangat terbatas. Yakni hanya beberapa macam ukuran saja, perhatikan tabel diatas.
2. Pada baja Profil H Beam, Lebar sayap (Flends) = Tinggi badan (Web). Sementara pada baja profil WF, Lebar Flends = 1/2x Tinggi Web.
3. Tebal flends dan web profil H Beam lebih besar dibanding profil WF. Contoh ukuran pada profil H Beam 200x200x8x12 mm, sementara ukuran yang hampir sama pada profil WF 200x100x5,5×8 mm.

Baja profil H Beam sebagai bahan bangunan hampir sama kegunaannya dengan baja profil WF. Kesamaan tersebut bisa terlihat dari bentuk profil, panjang batang masing-masing 12 meter, serta fungsi bahan tersebut dalam sebuah struktur bangunan.

Baja profil H Beam banyak digunakan untuk struktur rangka baja yang mengutamakan aspek kekuatan, misalnya untuk rangka jembatan, bangunan pabrik maupun bangunan bertingkat. Dibawah ini contoh shop drawing bahan profil H Beam, lengkap dengan plat landas (base plate) dan lobang-lobang baut untuk sambungan balok baja.

Pada gambar diatas terlihat fungsi profil H Beam, yang digunakan sebagai struktur kolom pada sebuah bangunan bertingkat. Juga terlihat ada kombinasi ukuran kolom yang digunakan berbeda, antara kolom bagian bawah dan atas ukuran kolom yang digunakan tidak sama.

Secara variable jenis ukuran, profil H Beam memang lebih sedikit dibanding profil WF, namun dari segi kekuatan bahan dipastikan profil H Beam lebih unggul. Hal ini juga yang menjadi kelebihan profil ini kala digunakan untuk bahan struktur bangunan.

2. WF beam

Wide Flange beam adalah jenis material logam memanjang yang bila dilihat dari samping membentuk seperti huruf ‘H’ juga tapi dengan ukuran tinggi(webnya) lebih panjang dari ukuran lebarnya(flange-nya). Baja profil WF sering juga disebut profil IWF, salah satu jenis bahan yang menjadi pilihan favorit untuk sebuah bangunan yang direncanakan menggunakan struktur rangka baja.

Baja profil WF awalnya diproduksi dalam 2 macam satuan ukuran, yaitu  milimeter (metriks) dan inchi. Namun khusus di Indonesia, bahan ini hanya diproduksi dengan memakai satuan ukuran milimeter.  Dalam perkembangannya kebutuhan terhadap bahan ini terus mengalami peningkatan, hal tersebut dapat dilihat dari jumlah pabrik yang memproduksi baja profil WF semakin bertambah.

Selain untuk bahan bangunan, profil WF juga banyak dipakai untuk kebutuhan industri lain, misal untuk bahan rangka landasan mesin, pembuatan galangan kapal, industri karoseri dan bak truk trailer. 

Sebagai bahan bagunan, profil WF lebih banyak diprioritaskan untuk klasifikasi pekerjaan struktur. Walaupun sebagian kecil ada yang menggunakan bahan ini untuk pekerjaan arsitektur (fasad), hal itu menggambarkan bahwa profil WF juga bisa dimanipulasi agar menampilkan estetika.

Kegunaan profil WF secara spesifik dalam bangunan adalah sebagai bahan struktur bangunan pabrik, struktur bangunan bertingkat, rangka atap, jembatan dan sebagainya.

Beberapa kelebihan lainnya adalah sebagai berikut:

• Bisa digunakan untuk kontruksi bentang lebar dan bertingkat tinggi. 
• Bahan mudah ditemukan dipasaran karena hampir semua distributor besi dan baja telah menyediakan,
• Tersedia bermacam-macam variable ukuran, sehingga pilihan lebih banyak untuk berbagai macam kebutuhan.
• Jika menginginkan ukuran khusus, dapat dipesan ke produsen (pabrik) agar diproduksi sesuai kebutuhan yang di inginkan.
• Proses Pengerjaan relatif mudah, karena profil WF bisa disambung dengan sistem las maupun sambungan mur baut.

Sedikit kelemahan profil ini berkaitan dengan proses pengerjaan saja, antara lain:

• Proses pengerjaan tahap fabrikasi, instal dan erection dilokasi proyek harus di support dengan alat yang memadai. Misal alat berat crane, alat las, mesin potong dan sebagainya.
• Karena ukuran profil WF relatif besar, maka moda pengiriman ke lokasi proyek harus diperhitungkan dengan cermat. Sebab ada kalanya lokasi proyek tidak bisa dijangkau semua kendaraan truk besar.

3. UNP

UNP atau U channal adalah jenis material logam memanjang yang berbentuk seperti huruf 'U'. Material ini digunakan sebagai bracing, tangga, platform dll. Ukuran standar 2:1 antara tinggi dan lebarnya.

Besi baja UNP U Kanal atau U Channel Steel adalah salah satu jenis besi baja yang dibuat sesuai standarisasi Eropa dan digunakan sebagai bagian dari pembuatan struktural sebuah bangunan ataupun aplikasi industrial.

Besi baja UNP, digunakan dalam konstruksi baja sebagai penopang atau penyangga utama. Besi UNP juga dapat digunakan sebagai bracing atau penguat pada konstruksi baja pada bangunan ataupun jembatan baja.

Biasanya Besi baja UNP ini akrab dengan nama ‘Besi UNP Kanal U’ dan tersedia dalam berbagai ukuran. Ukuran tersebut mengikuti ukuran dimensi yang dapat dilihat dari gambar penampangnya.

4. CNP

CNP adalah material logam memanjang yang terbuat dari carbon steel (bukan dari galvanize) dan menyerupai huruf ‘C’. Biasanya digunakan untuk rangka dinding konstruksi gudang, dan atap. Bentuknya mirip dengan UNP tapi perbedaannya bisa dilihat dari ketebalannya. CNP lebih tipis jika dibandingkan dengan UNP dengan ukuran yang sama.

Profil baja CNP atau yang dikenal juga dengan istilah Kanal C, banyak ditemui pada rangka atap bangunan yang menggunakan konstruksi baja. Bahan profil baja CNP umumnya digunakan untuk gording (Purlin), selain itu pada bangunan pabrik dan gudang profil baja CNP digunakan untuk rangka dinding (Clading).

Profil baja CNP tersedia beberapa macam variable ukuran dipasaran, mulai jenis ukuran Tinggi 75 mm dengan Tebal 1,8 mm sampai dengan Tinggi 200 mm dengan Tebal 3,2 mm. 

Posisi gording dipasang diantara 2 kuda-kuda. Yang mana pada kuda-kuda telah dipasang komponen dudukan/sepatu gording. Selanjutnya kuda-kuda dengan gording disambung dengan sistem mur dan baut. Gambar dibawah ini shop drawing gording yang menggunakan ukuran profil baja CNP 150x65x20x2,3 mm, gambar tersebut dilengkapi dengan detail diameter baut, jumlah baut, jarak antar baut serta panjang profil baja CNP yang dibutuhkaan.

Perlu diketahui shop drawing gording maupun clading bentuknya sama dengan gambar contoh diatas. Pemberian keterangan pada shop drawing juga sama, misalnya diameter baut, jumlah baut dan jarak antar baut. Sedangkan untuk menentukan ukuran profil CNP yang akan digunakan, terlebih dahulu mempertimbangkan jarak antar kolom atau jarak antar kuda-kuda.

Gording dan clading umumnya menggunakan bahan profil baja CNP, namun dalam hal pemasangan dan fungsi, gording dan clading memiliki perbedaan, yakni:

Posisi pemasangan : clading dipasang pada posisis vertikal yakni diantara 2 kolom baja, sedangkan gording sudah dijelaskan diatas secara rinci.

Fungsi bahan : clading berfungsi untuk rangka dinding atau penyekat/pembatas ruang, sedangkan gording berfungsi untuk rangka penutup atap bangunan.

5. Angle / Siku

Angle adalah jenis material logam yang memanjang membentuk huruf 'L' atau siku. Ada juga yang menamakan 'LNP' karena mirip huruf ‘L’.

Bagi kalangan umum baja profil siku sudah tidak asing sebab telah banyak ditemui di lingkungan disekitar. Selain digunakan untuk bahan bangunan, baja profil siku juga banyak dipakai untuk keperluan perabot rumah tangga atau furniture. Misal untuk pembuatan rak buku, rangka meja, rangka tempat tidur dan sebaginya. Namun secara keseluruhan, penggunaan baja profil siku tetap lebih banyak untuk bahan bangunan.

Berikut kegunaan baja profil siku dalam bagunan yang diklasifikasikan berdasarkan fungsi, antara lain:

1. Untuk Bahan Pekerjaan Arsitektur

Jenis pekerjaan arsitektur yang banyak menggunakan bahan baja profil siku adalah untuk membuat pagar, kanopi atau pergola, pintu besi, tangga besi. Dan masih banyak lagi, yang sifatnya berhubungan dengan pekerjaan ekspose dan tampak.

2. Untuk Bahan Pekerjaan Struktur

Sedangkan untuk pada pekerjaan struktur bangunan, baja profil siku banyak digunakan untuk membuat rangka kuda-kuda atap, rangka tower air (upper water tank), konstruksi rangka/tiang pemancar dan SUTET. Dibawah ini salah satu contoh rangka kuda-kuda atap baja yang menggunakan bahan baja profil siku, yang banyak ditemui penggunaanya pada bangunan rumah tinggal dan atap bangunan gedung lainnya.

Kelebihan bahan baja profil siku jika digunakan pada bangunan, antara lain:

• Mudah ditemukan dipasaran, sebab hampir di semua toko-toko besi sudah menyediakan.
• Pelaksanaan pengerjaan profil siku sangat mudah, sebab ukuran profil siku relatif kecil dan bisa disambung dengan sistem sambungan las maupun mur baut.
• Pengiriman dan pemasangan dilokasi proyek sangat mudah, sebab tidak perlu bantuan alat berat.

6. Plat bar / Plat Strip

Platbar adalah plat yang berupa lempengan pendek dan memanjang, dibuat dengan cara memotong dari lembaran plat atau dalam bentuk jadi dari pabrik. Bila ingin membuat potongan plat dengan ukuran lebar=50mm, tebal=5mm dan panjang=4 meter, itulah yang dinamakan platbar. Jika potongan 50x5 dan panjang 100mm itu ‘rip’ bukan platbar.

Plat strip atau bisa juga disebut dengan plat bar merupakan material stainless steel yang terbuat dari berbagai bahan material seperti nikel, silikon, krom, karbon, besi, dan molibdenum dengan kadar yang tinggi.

Proses pembuatan plat strip ini sangat membutuhkan peralatan yang tepat agar dapat menghasilkan plat strip yang sempurna. Berbagai ragam barang industri, peralatan rumah tangga, serta bangunan sering menggunakan plat strip sebagai salah satu bahan materialnya.

7. Roundbar

Roundbar adalah material logam berbentuk silinder/bulat yang memanjang. Material ini sama persis dengan beton esser tapi mempunyai permukaan yang lebih halus dan mengkilap. Kalau beton esser permukaannya lebih kasar dan tidak rata. Roundbar bisa juga dibuat dengan cara di-bubut menggunakan mesin bubut. Jenis material untuk roundbar bermacam-macam, misalnya: besi carbon, stainless, aluminium dll. 

8. Sagrod / Trekstang dan Wind Brace / Ikatan Angin

Sagrod adalah besi silinder yang pada kedua ujungnya berbentuk treaded/ulir digunakan sebagai penguat dan kekencangan pada purlin, diagonal framing roof, diagonal antar coloumn dsb. Sagrod bisa dimodifikasi dengan menggunakan turnbackle.

Trekstang berfungsi sebagai pengeras atau pengaku antar gording, agar lurus dan rigid. Kedua ujung trekstang selalu di drat (ulir) dengan proses sney, yang selanjutnya pada ujung trekstang tersebut masing-masing diberi 2 mur. Contoh teknik penggunaan dan pemasangan trekstang dengan gording, dapat dilihat pada gambar denah rangka atap baja dibawah ini.

Ukuran besi beton yang digunakan bahan tresctang, dapat dilakukan dengan teknik ketentuan penggunaan, sebagai berikut:

• Jika bahan gording adalah profil baja CNP 125x50x20x2,3MM; maka Trekstang menggunakan bahan besi beton Ø10 MM,
• Jika bahan gording adalah profil baja CNP 150x50x20x2,3MM; maka Trekstang menggunakan bahan besi beton Ø12 MM,
• Jika bahan gording adalah profil baja CNP 200x75x20x2,8MM; maka Trekstang menggunakan bahan besi beton Ø16 MM.

Perlu diketahui, jarak maksimal antara trecstang adalah 2,0M. Sementara menentukan panjang maksimal sebuah trecstang, dapat dilakukan dengan teknik ketentuan penggunaan, dibawah ini:

• Trekstang yang menggunakan bahan besi beton Ø10 MM; maka panjang masksimal 1,20M
• Trekstang yang menggunakan bahan besi beton Ø12 MM; maka panjang masksimal 1,50M
• Trekstang yang menggunakan bahan besi beton Ø16 MM; maka panjang masksimal 1,80M

Ikatan angin berfungsi sebagai pengeras atau pengaku antar kuda-kuda agar lurus dan rigid. Diameter besi beton yang digunakan untuk Ikatan angin adalah Ø12 MM; Ø16 MM dan Ø19 MM.

Teknis penggunaan masing-masing diameter besi beton diatas, dilakukan dengan mengikuti teknik standar dan ketentuan berikut:

• Jika bahan kuda-kuda besi profil WF 200x100x5,5x8MM; maka bahan Ikatan angin digunakan besi beton Ø12 MM,
• Jika bahan kuda-kuda besi profil WF 300x150x6,5x9MM; maka bahan Ikatan angin digunakan besi beton Ø16 MM,
• Jika bahan kuda-kuda besi profil WF 400x800x8x13MM; maka bahan Ikatan angin digunakan besi beton Ø19 MM,

9. Grating

Steel grating merupakan rangkaian baja tebal yang dibentuk seperti sebuah jaring dengan ukuran yang teratur. Seluruh komponen besi baja tersebut dirangkai dengan tehnik welding (pengelasan) sehingga ketahanannya sangat kuat. Oleh karena itu, produk grating sangat sering dipakai dalam proyek–proyek industri maupun dalam konstruksi bangunan-bangunan yang besar.

Pada umumnya grating banyak digunakan untuk :

• Penutup saluran,
• Pelat baja platform,
• Telapak tangga baja,
• Konstruksi lantai,
• Deck,
• Anak tangga,
• Pabrik,
• Industri,
• Tambang minyak, dll.

Informasi dasar mengenai Steel Grating:

1. Bearing Bar – Batang datar yang menahan beban utama konsisten dengan arah bentang
2. Bearing Bar Spacing – Jarak pusat ke pusat dari dua palang yang berdekatan
3. Cross Bar – Batang penghubung, terbuat dari batang bengkok, batang bundar atau batang datar, yang memanjang melintasi batang bantalan
4. Cross Bar Spacing – Jarak pusat ke pusat dari dua cross bar yang berdekatan
5. Length – Dimensi maksimum panel kisi, diukur sejajar dengan batang bantalan & dalam arah yang sama dengan batang bantalan.
6. Width – Dimensi maksimum panel kisi, diukur tegak lurus terhadap batang bantalan, & dalam arah yang sama dengan batang melintang. 

Ada banyak keuntungan menggunakan Steel Grating sebagai bagian dari konstruksi bangunan, diantaranya adalah:

• Grating ini sudah dengan finishing Hot Dip Galvanis, sehingga tahan terhadap korosi/karat, selain itu mudah pemasangannya, permukaan tidak licin cocok untuk aplikasi di luar/ outdoor, dan ukuran bisa sesuai permintaan/ customs (dengan ketentuan tertentu).
• Memiliki tingkat efisiensi tinggi untuk kebutuhan jangka lama.
• Ketahanan cuaca sangat kuat.
• Ketahanan reaksi kimia sangat kuat.
• Ketahanan terhadap material yang melintas diatasnya sangat kuat.
• Praktis, mudah diaplikasikan tanpa perlu waktu lama.
• Mudah menyesuaikan kebutuhan karena produk steel grating bisa dicustom.

Berbagai contoh pengaplikasian Steel Grating dalam bidang industri dan bidang-bidang lain:

• Untuk lantai konstruksi industri. Penggunaan Steel Grating untuk tujuan ini sering kita temukan dalam bangunan industri, gudang, mess, dan sebagainya.
• Untuk komponen anak tangga. Penggunaan Steel Grating untuk tujuan ini sering kita temukan dalam bangunan industri, mess, gudang besar atau tangga darurat di Mall.
• Untuk penutup drainase. Penggunaan steel grating untuk tujuan ini sering kita jumpai di sudut kota sebagai penutup aliran air, penutup selokan, dan sebagainya.

Dengan berbagai keuntungan dan manfaat yang disebutkan diatas menjadikan Steel Grating tak tergantikan fungsinya. Oleh karena itu, produk steel grating sangat tepat menjadi pilihan utama untuk kebutuhan industri.

Jenis-jenis Steel Grating diantaranya adalah:

a. Plain Steel Grating

Plain steel grating adalah steel grating dengan permukaan rata dan polos. Meski terkesan licin (karena permukaan logam), penggunaaan steel grating tidak mampu tergantikan dalam beberapa bidang. Sebagai contoh, saat kita membutuhkan produk steel grating untuk sebuah pijakan yang diharuskan tanpa memakai alas kaki, tentu steel grating polos ini lebih tepat untuk dipilih. Karena permukaannya tidak membuat kaki menjadi sakit.

b. Serrated Steel Grating

Serrated steel grating merupakan produk steel grating dengan permukaan bergerigi. Produk steel grating ini sangat tepat digunakan pada area dimana resiko terpleset tinggi, seperti: penggunaan pada tempat berminyak, lantai industri, area yang berair, ataupun tangga.

10. Chequer plate (cekerplat)

Chequer plate adalah plat logam lembaran yang satu sisinya halus dan pada sisi yang lain kasar (ada motif-motif menonjol seperti anyaman). Plat ini juga digunakan untuk lantai platform strukutur bangunan, lantai mobil bus.

11. Pipa

Pipa adalah material berbentuk bulat memanjang dengan lubang ditengahnya, semua sudah tahu,yaa. Teknologi desain sekarang semakin maju, penggunaan pipa bukan hanya untuk mengalirkan zat cair saja tapi sudah diaplikasikan untuk rangka bangunan. Bisa digunakan untuk coloumn, girder dan rafter. Atap-atap bangunan yang melengkung terlihat semakin exotis dengan menggunakan bahan pipa.

Ada banyak kegunaan pipa besi dalam bangunan selain untuk bahan konstruksi baja. Misalnya untuk pekerjaan-pekerjaan arsitektur, pipa besi digunakan sebagai bahan untuk membuat:

• Canopy atau teras,
• Reilling tangga,
• Reilling balkon,
• Rangka gazebo dan
• Furniture atau perabot rumah tangga

Kelebihan Pipa Besi Pada Pekerjaan Konstruksi Baja

• Bahan ini sangat mudah diperoleh dipasaran, sebab hampir semua toko dan distributor besi telah menyediakan.
• Tekstur permukaan bahan relatif  halus, sehingga tidak perlu kerja ekstra untuk mendapatkan  finishing yang bangus pada permukaan pipa,
• Pipa besi sangat cocok digunakan untuk bahan rangka atap yakni kuda-kuda rangka pipa lengkung, bulat dan kerucut. Karena pipa besi dapat dibentuk sesuai bentuk atap,
• Bahan pipa besi sangat kokoh dan rigid, teruama jika digunakan sebagai rangka kuda-kuda. Contoh penggunaan pipa besi sebagai bahan kuda-kuda, dapat dilihat pada gambar dibawah.

Sedangkan Kekurangan Pipa Besi Pada Pekerjaan Konstruksi Baja

• Ukuran diameter dan tebal pipa sangat variatif, namun untuk memastikan ukuran tersebut tersedia harus lebih sering di-update, terutama saat melakukan perencanaan (desain).
• Pipa besi yang dapat dibentuk lengkung (bending) hanya tebal tertentu. Pipa besi tidak boleh terlau tipis atau terlalu tebal. Karena jika terlalu tipis, pipa yang dibending tidak sempurna (gepeng). Sementara bila terlalu tebal, proses bending akan memakan waktu yang lama.
• Sambungan pipa besi umumnya dilakukan dengan sistem las, sehingga perlu ekstra pengawasan. Serta tukang las yang membuat sambungan harus benar-benar yang ahli dan spesialis.
• Pengelasan hanya bisa dilakukan dari luar permukaan pipa saja, sementara sisi dalam pipa tidak bisa dilakukan pengelasan.

Gambar dibawah adalah contoh sambungan rangka kuda-kuda pipa dengan las.

Dari gambar diatas terlihat jelas, bahwa pengelasan sambungan-sambungan rangka kuda-kuda tersebut hanya sisi luar saja. Jika pengelasan tidak dilakukan dengan sempurna, tentu resikonya sangat besar. Resiko tersebut semakin besar, jika pemakaian bahan pipa besi untuk rangka kuda-kuda dengan bentangan yang lebar.

12. Hollow pipe

(untuk penjelasan pipa hollow, dapat dilihat di sini)

13. Baja ringan

(untuk penjelasan baja ringan, dapat dilihat di sini)

14. Wiremesh

Wiremesh adalah kawat logam yang dianyam secara saling-silang sehingga membentuk kotak-kotak kecil. Kawat yang digunakan bisa berupa kawat ulir atau polos. Sering digunakan untuk cover roda-roda mesin yang berputar, pagar, screen dinding gudang, dll.

(untuk penjelasan wire mesh, dapat dilihat di sini)

15. Expanded metal

Expanded metal adalah sejenis wiremesh yang dibuat dari lembaran plat yang disayat kemudian ditarik sehingga mengalami perenggangan dan membentuk lubang-lubang seperti belah ketupat. Permukaan expanded metal ini sangat tajam. Hati-hati ya kalau bekerja mnggunakan material ini. Expanded metal digunakan juga untuk cover-cover motor mesin, pagar dll.

(untuk penjelasan expanded metal, dapat dilihat di sini)

16. Seng galvalume

Seng galvalume adalah lembaran logam yang dilapisi unsur kimia aluminium, seng dan silikon. Banyak digunakan sebagai atap bangunan, gudang, perkantoran dll.

(untuk penjelasan seng galvalume, dapat dilihat di sini)

17. Steel plate

Plat lembaran yang digunakan untuk baseplate, gusset, stiffener dsb dengan cara dipotong sesuai ukurannya. Steel plate mempunyai ukuran yang bervariasi mulai dari 0,6 mm sampai 50 mm bahkan ada yang lebih. Lebar standarnya adalah 4x8 feet. Untuk di workshop fabrikasi pada umumnya menggunakan ukuran plat kapal, yaitu 5x20 feet atau sekitar 1500 mm x 6000 mm.

part 1: Pengenalan dan Tipe Struktur

part 2: Komponen Struktur Baja Beserta Kegunaannya

part 3: Profil Baja Beserta Kegunaannya

part 4: Perencanaan Struktur Baja

part 5: Metode Pabrikasi Baja Konstruksi

part 6: Metode Ereksi Baja Konstruksi