Struktur Baja (part 2) Komponen Struktur Baja Beserta Kegunaannya

Struktur baja kini umum digunakan dalam konstruksi modern. Pasalnya, struktur baja lebih kaku jika dibandingkan dengan struktur beton atau kayu. Penggunaan struktur baja meliputi banyak bangunan, di antara jembatan, menara, terminal, dan pabrik industri

Bahan utama untuk membuat struktur baja adalah besi dan karbon. Selain itu, terdapat pula mangan, logam campuran, dan beberapa zat kimia lainnya untuk menambah kekuatan dan ketahanannya.

Berikut, jenis-jenis komponen struktur baja yang harus diperhatikan untuk membuat struktur baja:

1. Angkur (Anchor)
Angkur (anchor bolt) adalah baut berbahan baja yang digunakan sebagai medium untuk memindahkan beban dari bagian struktur bangunan atau non struktur ke beton. Ketika digunakan, anchor bolt akan ditanamkan pada beton yang menjadi dasar konstruksi. Nantinya, bagian struktur bangunan atau non struktur akan dikaitkan pada kuncian dari baut berukuran besar ini. Setelah terkunci, beban akan berpindah ke bagian beton.

Komponen angkur terbuat dari bahan besi beton polos standar BJ 37 atau dari baja AS setara U40 (tergantung spesifikasi yang direncanakan). Ujung angkur dibuat drat (ulir) untuk pemasangan mur dengan proses sney, sementara ujung lainnya tekuk. Baut ini merupakan material yang difabrikasi secara khusus agar kuat memindahkan beban yang berat. Maka dari itu, dimensinya cenderung besar dan memiliki beragam ukuran, sesuai dengan kebutuhan pengguna.

Gambar dibawah adalah contoh-contoh angkur yang umum gunakan untuk pekerjaan rangka baja.

Pemasangan anchor bolt mengalami perkembangan dari waktu ke waktu. Awalnya, pemasangan dilakukan dengan cara cast in place (dicor ke dalam beton saat beton masih basah). Sedangkan sekarang, anchor bolt dipasang dengan metode post installed (dipasang setelah beton mengeras) yang makin memudahkan dalam proses pengerjaan bangunan.

Keberadaan anchor bolt boleh dibilang vital dalam sebuah konstruksi. Apabila material dan perhitungan yang diaplikasikan tidak pas, maka beton bisa jebol (breakout concrete) karena tidak kuat menahan struktur bangunan. Ketika beton jebol, maka yang terjadi adalah terangkatnya bagian beton ke permukaan.

Jenis-jenis angkur

Di bagian sebelumnya kita sempat menyinggung dua jenis angkur berdasarkan cara pemasangannya. Yang pertama adalah cast in place dan yang kedua adalah post installed. Untuk mengetahui lebih spesifik seperti apa karakter, pengertian, dan penjelasan dari kedua jenis yang telah disebutkan, silakan simak penjelasan di bawah ini.

A. Cast in place

Baut jangkar jenis ini didesain untuk dapat merekat kuat ketika bertemu dengan cor-coran basah. Setelah diletakkan dengan presisi, maka bagian rongga beton tersebut mulai untuk dicor. Pengecoran yang dilakukan perlu menutupi separuh bagian dari baut jangkar yang telah diinstalasi. Ketika beton sudah kering, maka anchor bolt ini dapat mulai difungsikan.

Di pasaran, kamu dapat menemukan setidaknya empat jenis kepala baut jangkar cast in place. Jenis-jenis tersebut antara lain:

Headed bolt (kepala heksagonal atau segi enam)
L-bolt (baut L)
J-bolt (baut J)
Headed stud (stud-nya dilas pada bagian base plate)

Umumnya, konstruksi - konstruksi besar akan lebih banyak menggunakan baut jangkar kepala heksagonal sebagai materialnya. Hal ini dikarenakan kapasitas beban baut jenis itu lebih besar daripada baut L maupun baut J.

Penggunaan baut ini memang terbatas pada bangunan - bangunan baru saja. Akan tetapi, dapat dipakai juga untuk berbagai macam jenis konstruksi. Dari proyek yang skalanya kecil hingga skala besar. Dari dipasang pada base plate hingga diaplikasikan sebagai penggantung.

B. Post installed

Anchor bolt ini diinstalasikan pada material beton yang sudah mengeras (existing). Karena itu, baut jangkar jenis ini bisa dipakai pada proyek bangunan baru maupun bangunan lama. Ada lima jenis baut jangkar post installed yang bisa ditemukan di pasaran. Jenis-jenis tersebut antara lain:

Adhesive anchor
Undercut anchor
Expansion anchor
Angkur terkontrol puntir tipe stud
Self-drilling anchors

Baut jangkar jenis ini memang terbilang lebih mahal. Hal ini dikarenakan faktor fleksibilitas instalasinya dan keterbatasan produksi yang ada di pasaran.

Berdasarkan prinsip pemasangannya, post installed anchor terbagi menjadi dua jenis yakni mechanical anchor dan bonded anchor.

(untuk penjelasan lebih lanjut tentang angkur, bisa klik di sini)

Perbandingan Mechanical dan Bonded Anchor

a. Mechanical anchor

Kelebihan

Harganya lebih murah dibandingkan dengan bonded anchor.
Tidak menimbulkan isu sensitif ketika penginstalasiannya buruk.
Dapat langsung diberikan beban setelah dipasang.
Pemasangannya lebih mudah, terutama jenis throughbolts dan sleeve anchor.

Kekurangan

Prinsip ekspansi pada angkur jenis ini dapat mengurangi kerekatan antara baut dan beton. Kemungkinan beban yang bisa ditampung akan berkurang dari waktu ke waktu.
Tidak cocok untuk diaplikasikan pada material-material seperti batu bata, batu atau conblock. Karena material-material tersebut mudah untuk hancur.

b. Bonded anchor

Kelebihan

Lebih kuat karena direkatkan oleh bahan kimia yang diaplikasikan ke dalam lubang-lubang baut. Jadi, beban yang akan ditahan bisa lebih maksimal.
Baik untuk diinstalasi pada material-material batu yang mudah hancur seperti bata, batu, atau conblock.
Cocok untuk penahan beban temporer atau jangka pendek.

Kekurangan

Harga lebih mahal dibanding dengan mechanical anchor.
Banyak alat yang diperlukan untuk pemasangannya.
Perlu kehati-hatian, teknik, dan detail ketika memasangnya.
Butuh waktu untuk menunggu bahan kimia atau resin kering. Jadi, tidak bisa langsung diberikan beban.

2. Pelat Landas/Landasan (Base Plate)
Bagi kalangan pekerja konstruksi baja meyebut plat landas dengan istilah plendes. Komponen plat landas terbuat dari bahan baja plat berbentuk persegi, yang pada jarak yang telah tentukan kita buat beberapa lobang untuk pemasangan angkur. Fungsi plat landas berguna untuk landasan/dudukan rangka baja, agar bisa berdiri kokoh dan mampu menerima beban.

Deskripsi gambar plat landas dibuat lengkap agar bisa menjadi modul, guna memudahkan pemahaman tentang berapa tebal plat yang akan digunakan, ukuran diameter serta jarak antar lobang untuk angku

3. Pelat Lekat (Cleat Plate)
Plat lekat atau dalam istilah pekerja konstruksi baja kita sebut plekat, juga terbuat dari bahan baja plat. Komponen ini berfungsi sebagai bahan penyambung antara baja profil yang satu dengan yang lain, yang ikatkan dengan sejumlah mur baut.

Pada gambar terlihat modul komponen plat lekat untuk balok dan kuda-kuda yang menggunakan bahan baja profil IWF. Ukuran dan tebal plat lekat pada gambar telah sesuaikan dengan kebutuhan IWF yang akan kita sambung, demikian juga jumlah dan diameter lobang untuk baut.

Adapun metode penentuan tebal plat landas dan plat lekat pada gambar, adalah sebagai berikut:
Misal type PL.6 yang menggunakan plat baja T=8mm, yang mana plat ini digunakan sebagai plat sambung pada profil IWF 150x75x5x7 MM. Angka 7mm adalah tebal sayap (Flends) profil pada IWF 150x75x5x7, maka cara menentukan tebal Plat landas dan Plat lekat ≥ Tebal flens. Karena tebal flens adalah 7mm, maka tebal plat landas type PL.6 dibuat lebih besar, yaitu mengunakan plat baja T=8 mm.

4. Dudukan/Sepatu Gording (Purlin’s Footer)
Ada 2 bahan yang umum gunakan untuk membuat dudukan gording, yakni terbuat dari baja profil siku dan plat baja.

Gambar ini terdiri dari modul komponen dudukan gording, lengkap dengan ukuran diameter dan jumlah baut. Penggunaan komponen ini perlu menyesuaikan ukuran gording yang dipakai, perhatihan deskripsi pada gambar tersebut. Misal dudukan gording type PG.12, yang berarti komponen ini digunakan khusus pada gording dari baja profil CNP 125x50x20x2,3mm.

5. Rib (Stiffeners)

Rib atau pelat rib adalah tambahan komponen rangka baja yang terbuat dari baja plat dan berguna sebagai pengaku. Perhatikan gambar komponen plat lekat atas, komponen plat rib terpasang pada profil IWF.

Cara menentukan tebal plat rib adalah sebagai berikut:
Misal type PL.3 tertera deskripsi plat rib (Stiffners) adalah T=7mm, yang mana plat rib ini digunakan untuk profil IWF 300x150x6,5×9 MM. Angka 6,5mm adalah tebal badan (Web) profil pada IWF 300x150x6,5×9, maka cara menentukan tebal Plat rib ≥ Tebal web.

6. Mur Dan Baut
Mur dan baut yang umum gunakan untuk pemasangan konstruksi baja terdiri 2 macam, yaitu:
Baut HTB (High Tention Bolt), dengan ketentuan 8.8 DIN atau A-325.
Baut biasa (Hitam), dengan standar BJ 37 atau ASTM A 36.

(penjelasan tentang baut dan mur dapat dilihat di sini)

7. Kawat Las
Kawat las merupakan komponen rangka baja yang berguna untuk membuat sambungan. Jenis kawat las yang dipakai umumnya E7016 / E7018, yang mana sebelum melakukan pengelasan terlebih dahulu menyesuaikan jenis kawat las dan jenis bahan yang akan las. Semakin tebal baja yang akan disambung, maka diameter kawat las yang kita pakai juga semakin besar. Umumnya ada beberapa ukuran diameter kawat las, antaranya: Ø2,5 MM; Ø2,6MM; Ø3,2 MM dan Ø4,5 MM yang berasal dari bermacam-macam merek.

(penjelasan tentang kawat las dapat dilihat di sini - part 1 - part 2)

8. Cat
Komponen cat pada pekerjaan rangka baja juga sangat penting, sebab tanpa ada cat maka rangka baja akan cepat mengalami korosi dan tidak memiliki tampilan yang menarik. Secara umum pengecatan struktur rangka baja terbagi dalam 2 tahap, yakni :