Kelebihan Dan Kekurangan Menggunakan Struktur Rangka Atap Baja Ringan Perkembangan Teknologi membawa perubahan yang baik dan benar terhadap kemajuan di bidang konstruksi dan pembangunan infrastruktur. Perkebangan ini sangat membantu alam dan ekosistimnya yang terus menerus diperas habis oleh manusia untuk kepentingan individualis. Berbagai contoh dapat kita temui seperti penggunaan kayu sebagai bahan dasar konstruksi rumah, furniture dan mebel serta accessories yang berkaitan dengan bahan dasar tersebut ternyata membutuhkan kayu-kayu yang bagus dan baik. Kayu yang bagus tersebut ternyata juga berasal dari pohon-pohonan yang juga berfungsi sebagai paru-paru dunia karena dapat mendaur ulang polusi-polusi yang dihasilkan oleh manusia itu sendiri. Maka kita dapat sedikit bersyukur bahwa beberapa teknologi baru dapat membantu mengurangi penggundulan Hutan yang merupakan paru-paru dunia ini. Hal ini terlihat pada perkembangan penggunaan bahan konstruksi atap yang saat ini lebih banyak menggunakan rangka atap dengan bahan dasar baja ringan dan bukan lagi menggunakan bahan dasar kayu. Perkembangan pada bidang ini sebenarnya sudah lama dilakukan oleh para ahli konstruksi, tetapi pada waktu wak tu sebelumnya masyarakat belum mengenal atau belum memperdalam pengetahuan akan konstruksi baja ringan yang ternyata mempunyai sifat lebih efisien daripada menggunakan bahan dasar rangka kayu sebagai penopang konstruksi atap rumah mereka. Setiap bahan konstruksi yang digunakan pada rumah anda pasti mempunyai kelebihan dan kekurangannya baik dari kekuatan, estetika bentuk atau hal lainnya. Seperti halnya dalam penggunaan rangka atap baja pada rumah anda. Konstruksi baja ringan ini sudah mengalami uji coba dan penelitian yang dilakukan oleh para ahli bertahun-tahun dan telah lolos uji kekuatan serta lolos pengujian hal-hal lainnya yang berhubungan dengan keselamatan manusia. Jika kita perbandingkan dengan struktur atap konvensional yaitu rangka atap dengan bahan dasar kayu, maka penggunaan rangka atap baja ringan akan mempunyai perbandingan yang berbeda dari segi cara pandang setiap penggunanya, mungkin bisa dikatakan tergantung akan lokasi dan biaya produksi untuk mendatangkan material tersebut. Kelemahan atap baja ringan dibandingkan dengan konstruksi atap
kayu seperti dalam hal terhadap suhu yang cenderung menyerap panas lebih banyak dibandingkan dengan kayu dan hal itu juga bergantung terhadap lokasi rumah, yaitu pada daerah iklim tropis atau bukan tropis.
Kelebihan dan Kekurangan Struktur Beton Beton bertulang merupakan material gabungan antara beton dan baja, yang banyak digunakan pada konstruksi di Indonesia. Material beton ini mempunyai banyak kelebihan jika dibandingkan dengan material bangunan lainnya : 1. Lebih murah 2. Mudah dibentuk sehingga material beton cocok digunakan untuk fungsi arsitektural (dapat dibentuk) dan struktural 3. Ketahanan terhadap api adalah tinggi, dimana bangunan beton memiliki ketahanan terhadap api selama 1 – 3 jam tanpa harus dilindungi bahan tahan api (untuk bangunan kayu dan baja harus dilindungi bahan tahan api untuk mencapai tingkat ketahanan yang sama). 4. Mempunyai kekauan yang tinggi, dimana kekakuan dan massa yang lebih besar sehingga dapat mengurangi goyangan akibat angin dan getaran lantai (akibat pengaruh beban berjalan) 5. Biaya perawatan yang rendah 6. Materialnya mudah diperoleh, dimana Pasir, kerikil, semen, air dan fasilitas pencampuran beton mudah diperoleh dan baja tulangan lebih mudah dibawa ke lokasi konstruksi dibandingkan profil baja. Namun adapun beberapa kekurangan beton dibandingkan material lainnya: 1. Rawan akan retak 2. Kekuatan tariknya rendah kira-kira 0,1 f’c kuat tekannya, dan jika tidak diberikan penulangan yang tepat akan terjadi retak
3. Membutuhkan bekisting (form-work) dan perancah selama konstruksi, dimana diperlukannya bekisting (acuan) untuk membentuk penampang, diperlukannya sistem perancah untuk menahan beton yang belum mengeras hingga beton tersebut mencapai kekuatan yang memadai, biaya tambahan tenaga kerja dan material, yang tidak akan ada bilamana digunakan material bangunan lain seperti baja atau kayu 4. Rasio kekuatan per unit volume relatif rendah 5. Perubahan volume dengan bertambahnya waktu , Beton dan Baja mengalami perpendekan dan perpanjangan yang relatif sama akibat suhu, beton dapat mengalami susut, yang dapat menyebabkan defleksi tambahan dan keretakan, beton juga mengalami rangkak pada saat menahan beban tetap, yang menyebabkan peningkatan defleksi seiring dengan bertambahnya waktu Pada dasarnya beton merupakan material yang kuat akan tekan, namun lemah dalam menahan tarik. Oleh karena itu beton dapat mengalami retak jika beban yang dipikulnya menimbulkan tegangan tarik yang melebihi kekuatan tariknya. Pada beton bertulang, tulangan baja ditanam di dalam beton sedemikian rupa sehingga gaya tarik yang dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat dikempangkan pada tulangan baja. Maka untuk mengatasi kelemahan beton dalam menahan tarik maka ditambahkan tulangan baja pada bagian penampang beton yang berpotensi mengalami tarik.
Beton adalah sebuah material utama yang paling sering digunakan di abad ini, kenapa beton lebih sering digunakan? berikut ini kelebihan dan kekurangan beton sebagai bahan bangunan:
Kelebihan beton adalah •
Kekuatanya tinggi
•
Mudah dibentuk
•
Tahan terhadap temperatur tinggi
•
Biaya pemeliharaan rendah
•
Lebih murah jika dibandingkan dengan baja
•
Umurnya tahan lama
Kekurangan beton adalah •
Berat
•
Kuat tarik kecil (9%-15%) dari kuat tekan
•
Menuntut ketelitian yang tinggi dalam pelaksanaanya Masih perlu dikoreksi mas… 1. Beton berkekuatan tinggi… Kekuatan tinggi yang bagaimana? Coba bayangkan berapa kekuatan maksimal dari beton ? Paling besar hanya sekitar 100 MPa. Itu pun hanya kuat tekan, kalau kuat geser dan tarik pada beton perlu dibutuhkan perkuatan atau yang lebih sering kita dengar beton bertulang. Coba bandingkan dengan baja, BJ37 misalnya fy = 240 MPa dan fu = 370 MPa jelas lebih kuat baja. 2. Mudah dibentuk.. Tergantung bentuk strukturnya, kalau dibuat seperti bentuk yang cukup rumit beton pun tidak gampang dibentuk butuh bekisting yang rumit juga. 3.Lebih murah dari baja.. Belum tentu murah, coba bandingkan aspek pelaksanaan dan waktu. Pelaksanaan baja jauh lebih mudah daripada beton sehingga biaya pun dapat dikurangi, ditambah dengan waktu pelaksanaan yang begitu cepat bisa mengurangi pengeluaran rutin lainnya. Beton memang murah materialnya daripada baja, tapi
pelaksanaannya belum tentu. Terbukti dari banyaknya gedung pencakar langit dan jembatan panjang di dunia yang lebih memilih menggunakan baja, bayangkan jika struktur besar seperti itu menggunakan beton pasti lebih mahal biayanya. 4. Berat.. Bisa dikatakan berat jika dibandingkan dengan berat jenisnya. Dosen saya mengatakan seperti ini, “Kapas 1 kg dan besi 1 kg lebih berat yang mana?”, jelas keduanya sama beratnya tapi volumenya lebih banyak kapas karena berat jenis kapas jauh lebih kecil dari berat jenis besi. Sama halnya beton atw baja, BJ beton 2400 kg/m3 dan BJ baja 7850 kg/m3 terlihat lebih berat baja bukan? Maka definisi berat disini berat yang mana?
MATERIAL RANGKA ATAP Sifat mekanis setiap bahan bangunan berbeda- beda. Sifat tersebut ada karena adanya pengaruh atau pembebanan : beban tekan, tarik, lentur dan geser. Kekuatan tiap bahan jelas berbeda- beda sehingga setiap bahan perlu diketahui kekuatan- kekuatan tarik, tekan, lentur dan kekuatan gesernya. Bahan yang dipakai sebagai konstruksi rangka atap yang kita kenal adalah kayu, beton, baja konvensional dan baja ringan. KAYU
Kayu berasal dari berbagai jenis pohon sehingga memiliki sifat yang berbeda- beda. Meskipun berasal dari satu pohon pun dapat memiliki sifat yang berbeda, jika dibandingkan ujung dan pangkalnya. Kayu memiliki sifat fisik (berat jenis: tergantung dari kelas kuatnya, warna, tekstur,kekerasan), Sifat mekanik ( tarik, tekan, geser, kekuatan) dan sifat kimia (legnin, selulosa, zat ekstraktif). Sebagai bahan rangka atap sambungan kayu harus benar- benar di perhatikan. Tabel 1. Kelebihan dan kekurangan bahan material kayu.
MATERIAL KELEBIHAN
KEKURANGAN
Kayu
1. Banyak diminati karena
1. Kualitas dan kekuatan kayu
kenampakan seratnya yang
sangat variatif
menarik 2. Proses pengerjaan 2. Rangka atap dapat di
membutuhkan waktu cukup lama
Ekspose
(± 8 m2/hari)
3. Jarak antar kuda-kuda
3. Mudah terbakar
maksimal 4 meter 4. Mudah diserang rayap 4. Mudah dikerjakan 5. Usia pemakaian relatif tidak 5. Material mudah diperoleh di terlalu panjang pasaran 6. Memerlukan perawatan berkala 6. Dapat digunakan ulang 7. Penebangan kayu dalam skala 7. Berat material ± 15,24
besar secara terus menerus akan
kg/m2.
merusak alam/lingkungan
Tabel 2. Kelebihan dan kekurangan bahan material baja konvensional
MATERIAL
KELEBIHAN
KEKURANGAN
Baja
1. Dapat dibuat sesuai dengan
1. Memerlukan tenaga kerja
konvensional
bentuk atap
terlatih dengan keahlian khusus (spesialisasi)
2. Kekuatan/mutu material bisa seragam (standar)
2. Material harus dipesan (tidak tersedia luas di pedesaan)
3. Bentangan atap bisa dibuat lebar
3. Proses pengerjaan membutuhkan waktu relatif lama
4. Dapat dibongkar-pasang
(± 5 m2/hari)
(digunakan ulang) 4. Perlu dilapisi (di-finishing) cat 5. Tahan lama 6. Tidak dimakan rayap 7. Tidak mudah terbakar 8. Struktur dapat mencapai
anti karat 5. Harga relatif mahal 6. Tidak dapat diekspose 7. Berat material ± 25,24 kg/m2
bentang dan tinggi yang maksimal
8. Memerlukan Presisi yang tinggi, dibuat dengan ketepatan ukuran yang tinggi 9. Tidak tahan terhadap zat kimia
BETON BERTULANG
Struktur beton bertulang dibuat dengan beton dan tulangan. Beton disusun dari campuran semen, pasir dan batu kecil (krikil). Tulangan dibuat dengan menggunakan besi baja. Sifat beton ini kuat sekali terhadap beban desak (gaya tekan) namun tidak tahan tarikan (gaya tarik), tahan api dan tahan lama. Campuran beton standard adalah 1 semen: 2 pasir : 3 krikil. Untuk membuat beton ini cepat atau lambat mengering diperlukan campuran additif beton. Lambat mengering diperlukan agar beton tidak cepat keras untuk menghindari retak premature dan juga waktu pengiriman sementara cepat mengering diperlukan untuk lokasi-lokasi yang menghendaki beton mengering dengan cepat seperti di tempat lembab, dalam air dan sebagainya. Tulangan terdiri dari berbagai ukuran untuk dua jenis; polos dan ulir. Tulangan ulir diperlukan untuk daya ikat besi dan beton yang tinggi. Tabel 3. Kelebihan dan kekurangan bahan material
MATERIAL
KELEBIHAN
Beton Bertulang 1. Stabil dengan joint bersifat
KEKURANGAN
1. Bahan berat
kaku 2. Pelaksanaan konstruksi 2. Bahan sederhana
yang lama
3. Tahan lama
3. Struktur permanen
4. Mudah dikerjakan
4. Tidak dapat dibongkar pasang
BAJA RINGAN
Berbeda dengan baja konvensional, baja ringan merupakan baja mutu tinggi yang memiliki sifat ringan dan tipis, namun memiliki fungsi setara baja kon vensional. Rangka atap baja ringan diciptakan untuk memudahkan perakitan dan konstruksi. Secara teknis, baja ringan dapat didefinisikan sebagai baja mutu tinggi yang dilengkapi dengan lapisan pelindung (coating) untuk mencegah korosi dengan kapasitas tarik yang cukup tinggi mencapai 550 MPa (5500 kg/cm2).
Steel Structure Vs. Concrete
Concrete and steel are two dominant materials used to construct buildings, as opposed to older building styles using wood or adobe. Steel and concrete are primarily used for buildings that extend to three stories or taller. The differences between steel and concrete require that builders evaluate the advantages and disadvantages of each type before finalizing the design.
Cost o
Concrete is more expensive than steel, but tends to remain steady in price, giving builders a good idea of how much money they should expect to spend in material costs for the project. Although concrete costs more upfront, especially cast-in-place concrete, builders save up to 25 percent in property insurance, according to Alfred Gerosa of the Concrete Alliance in New York City. Steel is cheaper overall, but insurance costs are higher because insurance companies know that steel is less stable, especially against fire.
Availability of Materials
o
Cement, used to make concrete, can experience a shortage in availability of the material. The shortage of concrete's availability due to shipping rates and imported materials can drive up costs and limit supplies, despite growing demand. Steel is readily available, according to John Cross, vice president of marketing for the American Institute of Steel Construction.
Stability o
Concrete is notably safer and sturdier than steel. It is able to resist fire for extended lengths of time. Concrete structures are less likely to collapse in the event of a fire, since they are able to handle higher temperatures for longer lengths of time. Steel will both soften and melt when exposed to high temperatures for longer time periods. Builders can improve safety by using spray-on fireproofing spray, which strengthens the steel. Steel is ideal for seismic zones, reports Larry Williams from the Steel Framing Alliance, since it can bend and absorb energy from earthquakes.
Designing o
Steel buildings are designed with more flexibility than concrete structures, since contractors can choose from different weights and strengths of steel. Concrete, although limited in design, is able to withstand more weight. Many times buildings are built with both concrete and steel, depending on the design needs, for the best possibilities.
