BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Baja Konvensional
Rangka atap baja konvensional adalah sebuah manivestasi dari kegunaan baja berat yang diaplikasikan pada bentang kuda-kuda lebih dari 10 meter dan jarak antar kuda-kuda lebih dari 3 meter. Baja konvensional identik dengan berat dan ukurannya yang besar.
Menurut Nugroho (2014)Baja adalah logam paduan, logam besi sebagai unsur dasar dengan beberapa elemen lainnya, termasuk karbon. Kandungan unsur karbon dalam baja berkisar antara 0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Elemen berikut ini selalu ada dalam baja: karbon, mangan, fosfor, sulfur, silikon, dan sebagian kecil oksigen, nitrogen dan aluminium. Selain itu, ada elemen lain yang ditambahkan untuk membedakan karakteristik antara beberapa jenis baja diantaranya: mangan, nikel, krom, molybdenum, boron, titanium, vanadium dan niobium. Dengan memvariasikan kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa didapatkan. Fungsi karbon dalam baja adalah sebagai unsur pengeras dengan mencegah dislokasi bergeser pada kisi kristal (crystal lattice) atom besi. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
a. Spesifikai baja konvensional :
a) Modulus elastisitas ( E ) : 200.000 N/mm2
b) Modulus geser ( G ) : E/2(1+µ) N/mm2 : 80.000 N/mm2 c) Nisbah poisson (µ) : 0,3
e) Berat jenis (ρ) : 7400 kg/m3 f) Tegangan leleh (fy) : 2.400 kg/cm2 g) Kekuatan Tarik (fu) : 2.400 kg/cm2
b. Kelebihan Baja Konvensional
a) Rangka atap baja konvensional merupakan salah satu konstruksi ramah lingkungan sebagai pengganti rangka atap kayu.
b) Bobotnya yang berat dan strukturnya yang kuat menjadikan baja konvensional menjadi pilihan utama dalam konstruksi bangunan yang memiliki bentang lebih dari 20 meter, atau masuk dalam kategori bentang bebas.
c) Dengan kandungan karbon yang tinggi membuat baja konvensional memiliki kekuatan tarik yang baik dan kekerasan yang lebih sehingga dapat menahan beban berat dalam konstruksi bangunan.
d) Baja konvensional memiliki daya tahan lebih lama karena tidak terkena rayap dan tidak lapuk sehingga masa waktu manfaatnya menjadi lebih lama.
e) Baja konvensional memiliki berbagai macam bentuk profil serta ukuran yang dapat digunakan sesuai kebutuhan di lapangan.
c. Kekurangan Baja Konvensional
a) Baja konvensional relatif lebih mahal dari segi biaya sehingga pemakaiannya lebih banyak diaplikasikan pada proyek tertentu yang mensyaratkan harus menggunakan baja konvensional sebagai salah satu strukturnya.
b) Beban struktur lebih berat dibandingkan dengan rangka atap yang lain.
memungkinkan menggunakan tenaga manusia serta membuhkan biaya yang relatif besar untuk pengadaan alat berat tersebut.
B. Profil Baja Konvensional
Ada beberapa bentuk profil baja konvensional yang umum digunakan, antara lain L ( siku ), 2L ( double siku ), C ( canal ), 2C ( double canal ), I beam, H beam.
Baja Profil H Beam Baja Profil Siku Baja Profil I
Baja Profil Double Siku Baja Profil Canal C Baja Profil Double C Gambar 2.1 Profil Baja Konvensional
a. Baja Profil H Beam
Baja profil H beam sesuai dengan namanya mempunyai bentuk seperti huruf “H”
b. Baja Profil Siku
Baja profil siku biasa digunakan untuk member pada truss, bracing, balok, dan struktur ringan lainnya.
c. Baja Profil I
Baja Profil I biasa digunakan untuk balok, kolom, tiang pancang, top dan bottom chord member pada rangka kuda-kuda, kantilever kanopi, dan lain-lain.
d. Baja Profil Double Siku
Baja profil double siku biasanya digunakan untuk struktur rangka kuda-kuda suatu bangunan. Selain itu juga sering digunakan sebagai balok.
e. Baja Profil Canal C
Baja Profil Canal C biasa digunakan untuk gording, member pada truss, dan rangka komponen arsitektural.
f. Baja Profil Double Canal C
Baja Profil Double Canal C biasa digunakan untuk member pada truss.
C. Self Driling Screw ( SDS ) Baja Konvensional
Alur pekerjaan atap dimulai dari desain atap, di dalamnya terdapat penentuan bentuk atap, kemiringan dan material yang akan digunakan. Setelah itu proses pemotongan dan perakitan, yang disusul dengan pemasangan di atas ring balk.
Screw yang baik adalah screw yang mampu menahan beban yang bekerja sehingga tidak terjadi deformasi ataupun kegagalan struktur lainnya. Jenis screw yang dipasang di kuda-kuda biasanya terdiri dari dua jenis yaitu untuk kuda-kuda dan untuk reng / roof batten. Kedua jenis screw ini sama-sama penting karena memiliki spesifikasi yang berbeda sesuai peruntukannya.
Gambar 2.2 Self Driling Screw ( Baut )
D. Anchor Bolt
Salah satu elemen penting yang menentukan kuda-kuda berdiri kokoh atau tidak adalah pelat kaki ( foot plate ) yang dipasang di atas ring balk, pelat kaki ini harus terpasang dengan baik. Untuk mengikatkan ke ring balk dibutuhkan anchor bolt, sama halnya dengan screw, anchor bolt ini harus mampu secara teknis menopang beban yang bekerja di atasnya. Anchor bolt atau angkur sangatlah penting dikarenakan fungsinya yang mengikat dan menyatukan rangka kuda-kuda dengan ring balk sehingga kuda-kuda dapat berdiri dengan kokoh.
Gambar 2.3 Anchor Bolt ( Angkur )
E. Rangka Atap Baja Konvensional
Menurut Rachmayani (2012) , Konstruksi rangka atap baja konvensional adalah konstruksi atap yang strukturnya tidak jauh berbeda dengan konstruksi rangka atap kayu, hanya saja pembuatannya dari bahan baja berat atau biasa disebut baja konvensional. Rangka atap ( kuda-kuda ) baja konvensional adalah rangka yang terbuat dari baja dengan kandungan karbon yang tinggi sehingga lebih keras dan memiliki kekuatan tarik yang besar. Kelebihan yang menonjol dari struktur rangka atap baja konvensional ini adalah cocok digunakan pada bangunan dengan bentang lebar hingga 75 meter seperti pada hanggar pesawat, stadion olah raga, pabrik, dan lain-lain.
Kuda-kuda baja konvensional memiliki bentuk geometrik yang bermacam-macam sesuai perkembangan jaman dimana bentuk-bentuk tersebut dapat diaplikasikan dilapangan sesuai kebutuhan perencanaan.
F. Pembebanan
a. Jenis-jenis beban
Jenis-jenis beban yang biasa dipergunakan dalam perencanaan struktur rangka atap berdasarkan SNI 1727:2013 adalah sebagai berikut :
a) Beban mati b) Beban hidup c) Beban angin d) Beban hujan
b. Kombinasi Pembebanan
Kombinasi beban yang diberikan pada analisis struktur atap adalah : a) 1,4 DL
b) 1,2 DL + 1,6 LL
c) 1,2 DL + 0,5 LL + 0,8 WL d) 1,2 DL + 0,5 LL – 0,8 WL
G. Program SAP
SAP 2000 digunakan untuk menghitung momen mekanika teknik pada sebuah struktur bangunan. Menurut Widanarko (2009), ada beberapa langkah dasar dalam analisis dan desain struktur menggunakan SAP 2000 ini, antara lain :
a. Menetapkan satuan b. Definisi
c. Pemodelan struktur d. Analisis
H. Perhitungan Material
