Rangka Atap Baja Ringan (part 2) Bentuk Struktur

lanjutan dari Rangka Atap Baja Ringan

Baja ringan adalah jenis baja tipis dan ringan yang terbuat dari logam campuran, dibentuk setelah dingin dengan memproses kembali komposisi atom dan molekulnya, sehingga menjadi baja yang ringan dan fleksibel. Bahan baja yang dipakai merupakan baja dengan kualitas tinggi (high tension steel) sehingga tidak perlu diragukan lagi kekuatan dari baja ringan.

Baja ringan yang terdapat di pasaran umumnya dilapisi dengan dua jenis bahan lapisan untuk menjadikannya anti karat, yaitu :

• Galvanis, dengan komposisi 98% Zinc (Zn) dan 2% Aluminium (Al). Dengan kandungan Zinc mencapai 98%, maka jenis bahan lapisan ini tahan terhadap korosi oleh air semen namun tidak tahan oleh air garam.
• Zincalume, dengan komposisi 55% Aluminium (Al), 43,5% (Zinc) dan 1,5% Silikon. Zincalume tahan terhadap korosi air garam namun lemah bila terkena air adukan semen.

Produksi baja ringan haruslah memperhatikan ketebalan lapisan anti karat yang digunakan agar baja ringan tersebut bisa lebih awet. Standar umum untuk ketebalan kedua bahan lapisan di atas adalah 150-200 gram/m2.

Jarak Kuda-Kuda Baja Ringan
Penentuan jarak kuda-kuda baja ringan perlu diperhatikan karena akan memengaruhi kekokohan atap. Hal ini juga menentukan efektivitas pemasangan atap baja ringan. Ada beberapa faktor penentu yang memengaruhi berapa jarak kuda-kuda baja ringan yang ideal. Di antaranya sebagai berikut:

Ketebalan Baja Ringan
Biasanya, konstruksi atap menggunakan baja ringan yang memiliki ukuran ketebalan antara 0,75 mm sampai 1,00 mm. Sementara untuk reng yang digunakan umumnya memiliki ketebalan 0,40 sampai 0,60 mm. Berdasarkan hal tersebut, semakin tebal ukuran reng, maka biasanya jarak kuda-kuda dapat dibuat lebih renggang dari standar.

Bobot Atap
Jenis genteng juga dapat digunakan untuk menentukan berapa jarak kuda-kuda baja ringan yang akan diterapkan pada konstruksi bangunan. Hal ini mengingat lebar, tebal, dan bobot masing-masing jenis genteng bervasiasi. Khususnya yang dapat ditopang oleh rangka baja ringan.
Beban air hujan serta terpaan perlu diperhatikan untuk mencegah ambruknya atap bangunan.

Luas Bangunan
Semakin luas atap bangunan, maka jarak kuda-kuda juga semakin dekat dari standarnya. Sebab rangka akan menahan beban dari penutup atap, air hujan, serta tekanan angin yang lebih berat.

Letak Geografis Bangunan
Letak bangunan menentukan jarak idelal kuda-kuda. Rumah yang berada di dekat pantai atau pegunungan umumnya jarak kuda-kuda yang diterapkan dibuat lebih dekat dari standar. Jarak dibuat sedemikian rupa karena tekanan angin di kedua wilayah tersebut lebih besar dari wilayah lain. Sehingga atap bangunan dapat ditopang dengan baik ketika angin mulai menyerang.

Jarak Kuda-Kuda

Berdasarkan ketebalan atau ukuran baja ringan, berikut jarak kuda-kuda yang biasanya diterapkan pada konstruksi bangunan.
Jika menggunakan baja ringan yang memiliki ketebalan 0,75 mm, maka jarak kuda-kuda yang digunakan adalah 80 cm sampai 1,2 m.
Berbeda jika ketebalannya 1,00 mm. Maka jarak kuda-kuda dapat dibuat sekitar 1 m sampai 1,6 m.

Jenis Genteng

Berdasarkan pada jenis genteng yang digunakan, maka jarak kuda-kuda yang umumnya aplikasikan adalah sebagai berikut:

• Genteng keramik dengan kemiringan 30 derajat, maka maksimal jarak kuda-kudan maksimal 1,2 m dan jarak reng adalah 265 mm.
• Genteng beton dengan kemiringan 30 derajat, maksimal jarak kuda-kudanya juga 1,2 m dan jarak reng antara 250 mm sampai 340 mm.
• Genteng metal dengan kemiringan 15 sampai 30 derajat, maksimal jarak kuda-kuda yang dapat diterapkan antara 1,6 m sampai 1,8 m dan jarak reng adalah 600 mm. Jika kemiringingannya antara 10 sampai 30 derajat maka jarak reng yang digunakan dapat mencapai 900 mm.

Komponen Atap Baja Ringan

Kuda - Kuda Baja Ringan

Rangka atap terdiri dari batang luar (chord) dan batang dalam (webs). Struktur rangka batang ini hanya memikul beban aksial. Gambar dibawah merupakan contoh struktur kuda-kuda baja ringan.

Kuda kuda berfungsi sebagai material struktural yang mampu menahan berat sendiri, bobot atap (penutup), serta beban hidup lainnya. Ada beberapa komponen penyusun kuda kuda baja ringan, yaitu:

• Top Chord : Berada di bagian atas kuda kuda, komponen ini fungsinya sebagai tempat diletakkannya reng.
• Bottom Chord : Profil yang mengalami gaya tarik ini letaknya di bawah kuda kuda dan biasanya menjadi tempat plafon serta penggantungnya.
• Web : Sebagai penghubung top dan bottom chord, fungsi utama profil ini adalah untuk memperkuat kuda kuda menopang beban dengan baik.
• Apex : Titik simpul yang berada di puncak kuda-kuda (truss).
• Heel joint : Titik simpul yang merupakan pertemuan antara batang utama atas dan bawah.
• Panel point : Titik simpul yang merupakan pertemuan beberapa elemen batang pada suatu struktur kuda-kuda.
• Bearing/Support point (Tumpuan / Perletakan) : Titik simpul pada suatu kuda-kuda yang difungsikan sebagaitumpuan/ perletakan kuda-kuda. Tumpuan kuda-kuda minimal berjumlah dua buah, dan dipilih dari panel point yang berada di atas struktur penopang kuda-kuda (kolom atau ringbalk).
• Pitch : Sudut kemiringan atap (dalam derajat).
• Overhang(Tritisa) : Perpanjangan dari batang utama atas, yang melewati posisi tumpuan rangka atap.
• Clear span :Jarak horisontal antara dua sisi dalam pada tumpuan kuda-kuda
• Span(Bentang) : Jarak horisontal antara as/sumbu ke as/sumbu tumpuan kuda-kuda.

Rangka atap baja ringan berbentuk truss, yaitu terdiri dari banyak batang untuk mendukung beban. Berbeda dengan baja konvensional, pada konstruksi atap baja konvensional berbentuk monoframe, yaitu terdiri dari sedikit batang untuk mendukung beban. 

Murplat/ Top Plate

Komponen ini digunakan sebagai dudukan kuda kuda untuk membentuk atap serta membuat sistem kuda kuda baja ringan menjadi satu kesatuan yang kuat.

Bracing

Bracing merupakan pengaku atau pengikat pada struktur atap baja ringan, yang terdiri dari beberapa jenis yaitu:

• Top Chord Bracing. Fungsinya sebagai pengaku batang tekan yang terletak di atas kuda kuda dan biasanya merupakan tempat peletakan reng.
• Bottom Chord Bracing. Berfungsi sebagai pengaku batang tarik, letaknya di bawah kuda kuda dan biasanya sebagai peletakan rangka plafon dan plafon.
• Diagonal Web Bracing. Fungsinya untuk mendistribusikan beban dan memperkuat kuda kuda. Selain itu, bracing jenis ini sebagai penghubung antara top chord dan bottom chord serta meneruskan gaya dari laterial tie.
• Laterial Tie. Fungsinya untuk mengurangi panjang tekuk web tekan.

Reng

Komponen satu ini fungsinya sebagai dudukan penutup atap. Pemasangannya melintang di atas Top Chord dengan jarak tertentu atau sesuai dengan jenis atap (penutup) yang digunakan.

Nok (jurai luar)

Jurai luar adalah bagaian tajam pada atap yang berawal dari garis tiris atap sampai bubungan, serta merupakan pertemuan dua bidang atap bangunan dengan sudut mengarah ke luar.

Talang (jurai dalam)

Komponen ini merupakan bagian tajam pada atap, yang letaknya dari garis tiris atap hingga bubungan, serta ada di pertemuan dua bidang atap pada sudut bangunan ke dalam.

Elemen Baja Ringan

Hollow

Baja ringan jenis hollow terbuat dari material Galvanis. Ciri-cirinya adalah berbentuk balok, ujungnya berbentuk persegi, dan bagian dalamnya kosong. Fungsi baja ringan hollow adalah sebagai bahan baku atap, kanopi, dan plafon.

Kaso atau Truss

Baja ringan kaso atau truss berfungsi sebagai rangka atap agar bisa ditaruh genteng. Selain itu, kaso atau truss berfungsi sebagai komponen penguat tiang dan kuda-kuda. Baja ringan kaso sangat kuat karena memiliki tebal 0,75 sampai 1 mm. Kaso atau truss banyak mengandung zink. Bentuknya mirip hollow atau gabungan dari dua buah baja ringan bondek.

Reng

Reng merupakan baja ringan dalam bentuk bilah-bilah. Reng dipasang melintang untuk menahan atau sebagai sangkutan genteng atau seng pada kasau. Reng dari baja ringan lebih ringan dan tahan lama dibanding reng dari bahan kayu dan bambu. Reng terbuat dari Zinc tahan karat sehingga lebih tahan karat dari kondisi cuaca tropis di Indonesia.

Sambungan Antar Elemen

Antar elemen baja ringan disambung dengan menggunakan baut mekanik sendiri (selft drilling screw) dengan spesifikasi sebagai berikut :

1. Kuat ketahanan korosi minimum : Kelas 2 (minimum corrosion rating).

2. Ukuran baut untuk struktur utama adalah tipe 12-14x20 dengan ketentuan sebagai berikut :

• Diameter ulir : 5,5 mm
• Jumlah ulir tiap inchi : 14 TPI
• Panjang : 20 mm
• Ukuran kepala baut (screw) : 5/16” (8 mm hex. socket)
• Material : AISI 1022 Heat Treated Carbin Steel
• Kuat geser rata-rata : 8,8 kN
• Kuat tarik minimum : 15,3 kN
• Kuat torsi minimum : 13,2 kNm

3. Ukuran baut untuk reng adalah tipe 10-16x16, dengan ketentuan sebagai berikut :

• Diameter ulir : 4,87 mm
• Jumlah ulir tiap inchi : 16 TPI
• Panjang : 16 mm
• Ukuran kepala baut (screw) : 5/16” (8 mm hex. socket)
• Material : AISI 1022 Heat Treated Carbin Steel
• Kuat geser rata-rata : 6,8 kN
• Kuat tarik minimum : 11,9 kN
• Kuat torsi minimum : 8,4 kNm

Pemasangan baut harus berdasarkan gambar kerja. Alat yang digunakan adalah bor listrik minimum 560 watt dengan kemampuan putar alat minimal 2000 rpm.

Tata Cara Pemasangan Baja Ringan

Profil-profil baja ringan yang tipis mengharuskan untuk menghindari kerusakan pada saat pemasangan baut ataupun pada saat masa layan. Berikut tata cara pemasangan baut pada struktur baja ringan :

• Jarak antara baut paling tepi dengan batang yang disambung minimal dua kali diameter baut
• Jarak antar baut minimal tiga kali diameter baut.
• Alat yang digunakan untuk pemasangan baut harus memiliki kecepatan 200 rpm - 250 rpm, dengan posisi tegak lurus bidang dan alat harus dihentikan ketika baut sudah tertancap penuh (kencang).
• Baut tidak boleh dipasang pada titik berat batang, melainkan dipasang di bagian tepi dengan posisi diusahakan simetris dan membagi sama besar pad sudut-sudut pertemuan antar batang.

Tahap Pemasangan Kuda-Kuda Baja Ringan

Tahap Awal 

Pada langkah awal ini, proses pengangkatan kuda kuda adalah salah satu hal penting untuk menghindari kerusakan. Kemudian dilakukan tahap-tahap lanjutan seperti berikut.

• Pastikan profil sesuai dengan gambar kerja.
• Pasang kuda - kuda sesuai dengan nomor urutan yang menumpu di atas ring balok (wall-plate)
• Pastikan posisi kiri dan kanan (L-R) kuda kuda tidak terbalik. Penentuan masing-masing sisi tersebut dilakukan dengan acuan posisi saat pekerja melihat kuda-kuda, dimana mulut web dapat dilihat oleh pekerja. Bagian kiri pekerja disebut sisi kiri, sementara sebelah kanan adalah sisi kanan.

• Lakukan kontrol posisi berdirinya kuda kuda. Posisi harus tegak lurus diatas ring balok menggunakan benang dan lot (unting-unting).
• Kencangkan kuda kuda dengan kanal c pada tepi Ring balok menggunakan 4 dynabolt.
• Kencangkan lagi plat L dengan ring balok menggunakan dynabolt. Kemudian tambahkan balok penopang sementara untuk menghindari perubahan posisi kuda kuda.

Tahap Lanjutan

Langkah ini dilakukan ketika semua kuda - kuda sudah terpasang. Untuk tahap lanjutan, proses yang dilakukan adalah sebagai berikut:

• Lakukan pemeriksaan ulang pada jarak kuda kuda dari as ke as (maksimal 1,2 meter).
• Periksa kedataran (levelling) semua puncak kuda kuda (apex). Lalu pastikan pula garis nok memiliki ketinggian yang sama.
• Pasang nok balok. Kemudian pasang bracing (pengikat) di atas top-chord dan di bawah reng sebagai penguat.
• Pasang aluminium foil di atas truss, jurai, dan
• Pasang reng dengan jarak sesuai jenis atap (penutup) yang digunakan. Lalu ikat setiap pertemuan reng dan kuda kuda menggunakan screw ukuran 10-16 x 16 (2 buah).
• Pasang outrigger (gording tambahan setelah kuda kuda terakhir yang menopang ringbalk). Pada jenis atap pelana, pemasangan outrigger adalah sebagai overhang yang panjangnya maksimal 120 cm dari kuda kuda terluar.
• Pasang ceiling battens yang jaraknya 120 cm pada permukaan bagian atas bottom chord kuda kuda dan rekatkan dengan Adapun pertemuan ceiling battens dan ring balok diberi bantalan bracket yang diikat dengan 2 dynabolt.

Tahap Akhir

Tahap akhir merupakan pemasangan atap (penutup). Proses yang perlu dilakukan pada tahap ini sebagai berikut:

• Periksa ulang pemasangan kuda kuda yang telah dilakukan sebelumnya. Apakah sudah sesuai dengan gambar kerja, kedataran nok atau pun sisi atap, serta pastikan support overhang terpasang dengan benar.
• Tentukan reng sesuai jenis atap. Jarak reng juga harus sesuai, dan lanjutkan dengan menyambungkannya menggunakan screw 10-16 x 16 HEX.
• Pasang satu jalur penutup lebih dulu dari bawah ke atas. Lakukan dengan lurus dan rapi agar polanya tidak berkelok.