Prinsip Struktur & Konstruksi Berkelanjutan Prodi Arsitektur Universitas Bung Hatta
( DR.Ir.H. Hendrtino. M,Arch Eng )
PENGENALAN STRUKTUR BAJA
Jika anda mencari jenis bangunan yang paling hemat biaya, hal yang penting adalah mempertimbangkan potensi penghematan jangka panjang dengan investasi awal dalam berbagai macam struktur apa pun, mari kita pertimbangkan untuk menggunakan struktur baja.
Apa itu struktur baja?
Struktur baja adalah struktur logam yang terbuat dari komponen baja * struktural yang saling terhubung untuk mengangkut beban dan memberikan kekakuan penuh. Karena tingkat kekuatan baja yang tinggi, struktur ini dapat diandalkan dan membutuhkan lebih sedikit bahan baku dibandingkan jenis struktur lain seperti struktur beton dan struktur kayu.
Dalam konstruksi modern, struktur baja digunakan untuk hampir setiap jenis struktur termasuk bangunan industri berat, bangunan bertingkat tinggi, sistem pendukung peralatan, infrastruktur, jembatan, menara, terminal bandara, pabrik industri berat, rak pipa, dll.
Aplikasi Steel Structure
Struktur baja meliputi sub-struktur atau bagian dalam sebuah bangunan yang terbuat dari baja struktural. Baja struktural adalah bahan konstruksi baja yang dibuat dengan bentuk dan komposisi kimia tertentu sesuai dengan spesifikasi pada proyek tersebut.
Bahan utama dari baja struktural adalah besi dan karbon. Mangan, logam campuran, dan beberapa zat kimia tertentu juga ditambahkan pada besi dan karbon untuk menambah kekuatan dan ketahanan.
Baja struktural dibuat dari canai panas maupun canai dingin atau dibuat dengan pengelasan antara plat datar atau plat tekuk, tergantung pada spesifikasi yang berlaku pada setiap proyek.
Baja struktural memiliki beberapa bentuk, ukuran dan alat ukur. Bentuk umumnya termasuk balok I, talang, dan siku.
• I-Beam: baja dengan bentuk penampang I
• Z-shape: salah satu baja dengan pinggiran yang berlawanan dengan pinggiran yang lain
• HSS-shape: bagian struktural berongga dengan bentuk meliputi persegi, persegi panjang, lingkaran (pipa) dan penampang elips
• Angle: baja dengan bentuk penampang L (siku)
• Struktural talang: balok berbentuk C atau baja dengan bentuk penampang C
• Tee: baja dengan bentuk penampang T
• Profil rel: bentuk-bentuk pegangan, umumnya untuk tangga seperti : Strap rail,
Flanged rail, Baulk rail, Barlow rail, Flat bottomed rail, Double-headed rail, Bullhead rail, Tangential turnouts, Grooved rail
• Bar: potongan metal, dengan bentuk potongan adalah persegi panjang namun tidak lebar hingga berbentuk
• Rod: batangan metal panjang dengan penampang bulat atau kotak
• Plate: lembaran logam dengan ketebalan mulai dari 4 mm
• Balok web terbuka
Jenis Struktur Utama
• Truss structures: Bar or truss members
• Frame structures: Beams and columns
• Grids structures: latticed structure or dome
• Arch
• Prestressed structures
• Beam bridge
• Truss bridge: truss members
• Arch bridge
• Cable-stayed bridge
• Suspension bridge
Kelebihan Struktur Baja
1. Hemat biaya
Produksi menjadi lebih murah, minim perawatan dibandingkan dengan metode bangunan tradisional lainnya. Selain itu, 98% dari semua struktur baja dapat didaurulang menjadi produk baja baru tanpa mengurangi fisik bahannya.
2. Pemasangan cepat
Akurasi ukuran komponen baja mempercepat proses pemasangan dan memungkinkan pemantauan menggunakan manajemen dengan perangkat lunak untuk menyelesaikan pemasangan dengan lebih cepat.
3. Kesehatan dan keselamatan
Struktur baja di produksi di pabrik dan dipasang dengan cepat di lokasi konstruksi oleh tenaga terampil menjadikan struktur baja tetap aman. Survei di bidang industri secara konsisten menunjukkan bahwa struktur baja adalah solusi paling aman.
Tidak menyebabkan pencemaran debu atau kebisingan dalam proses pemasangan struktur baja, hal ini karena pembuatannya yang dilakukan di pabrik.
4. Fleksibilitas
Aplikasi terbaru, kondisi pembebanan, ekspansi secara vertikal mudah untuk dilakukan di masa yang akan datang dan dapat diubah sesuai keinginan pemilik yang tidak dapat dilakukan oleh sistem perangkaan yang lainnya.
Penggunaan Struktur Konstruksi Baja H-Beam dan IWF dalam Bangunan Gedung
Pendahuluan
Dalam industri konstruksi, struktur baja menjadi salah satu pilihan utama dalam pembangunan gedung, baik untuk bangunan 1 lantai maupun berlantai banyak. Dua jenis struktur baja yang sering digunakan adalah H-Beam (Hot-Rolled Steel Beam) dan IWF (I-Beam Wide Flange). Dalam artikel ini, kami akan membahas perbedaan antara baja H-Beam dan baja IWF, jenis-jenis ukuran yang tersedia, standar SNI yang berlaku, cara perhitungan dalam konstruksi gedung, jenis-jenis join baja, pemasangan dinding bata ringan/ Hebel pada struktur baja, cara pemasangan cor beton (terutama plat lantai), serta perbandingan efisiensi penggunaan struktur baja dengan penggunaan beton konvensional.
1. Perbedaan Baja H-Beam dan Baja IWF
Perbedaan utama antara baja H-Beam dan baja IWF terletak pada bentuk penampangnya. H-Beam memiliki penampang berbentuk "H", sedangkan IWF memiliki penampang berbentuk "I" dengan permukaan yang lebar pada kedua ujungnya. Dalam bangunan gedung, keduanya digunakan sebagai elemen struktural
2. Jenis-Jenis Ukuran dan Standar SNI yang Berlaku
Ukuran baja H-Beam dan IWF bervariasi, dan pilihan ukuran akan disesuaikan dengan beban dan desain bangunan. Beberapa ukuran standar yang umum digunakan adalah:
H-Beam: 100x100mm, 150x150mm, 200x200mm, hingga ukuran lebih besar.
IWF: 100x50mm, 150x75mm, 200x100mm, hingga ukuran lebih besar.
Standar SNI yang berlaku untuk struktur baja adalah SNI 03-1729-2015 untuk baja profil H-Beam dan SNI 03-1729-2002 untuk baja profil WF (Wide Flange).
3. Perhitungan Baja H-Beam dan Baja IWF dalam Konstruksi Gedung
Perhitungan struktur baja melibatkan analisis beban dan pemilihan profil baja yang sesuai. Beban yang harus diperhitungkan meliputi beban mati (berat struktur sendiri), beban hidup (beban yang ditimbulkan oleh pengguna bangunan), dan beban angin.
Perhitungan dapat dilakukan menggunakan perangkat lunak struktur, seperti SAP2000 atau ETABS, dengan memasukkan data bangunan dan beban yang relevan. Juga, harus memastikan bahwa perhitungan mematuhi peraturan perundangan yang berlaku, seperti SNI 1729:2015 tentang Beban Minimum untuk Perancangan Bangunan Gedung dan Struktur Lain.
4. Jenis-Jenis Join Baja dalam Konstruksi Gedung
Join atau sambungan dalam struktur baja sangat penting untuk memastikan stabilitas dan keamanan bangunan. Beberapa jenis join baja yang umum digunakan adalah:
Penyambungan las (welded connection): menggunakan pengelasan untuk menghubungkan elemen baja.
Penyambungan baut (bolted connection): menggunakan baut, mur, dan ring untuk menyambungkan elemen baja.
Penyambungan kombinasi (combination connection): kombinasi antara las dan baut untuk menyambungkan elemen baja.
5. Pemasangan Dinding Bata Ringan/ Hebel pada Struktur Baja
Pemasangan dinding bata ringan atau Hebel pada struktur baja membutuhkan perencanaan yang tepat. Dinding bata ringan biasanya dipasang dengan menggunakan sistem konsol, di mana profil baja diletakkan dan ditempelkan pada dinding. Perencanaan yang baik akan memastikan stabilitas dan kekuatan dinding serta distribusi beban yang merata.
6. Pemasangan Cor Beton pada Konstruksi Baja
Pemasangan cor beton pada konstruksi baja biasanya terkait dengan pembuatan plat lantai. Pekerjaan ini memerlukan penggunaan bekisting untuk membentuk struktur beton yang akan dicor. Penggunaan teknologi terkini, seperti pompa beton, mempermudah proses pemasangan cor beton secara efisien dan berkualitas tinggi.
7. Perbandingan Efisiensi Penggunaan Struktur Baja dengan Beton Konvensional
Penggunaan struktur baja memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan beton konvensional, seperti kecepatan konstruksi yang lebih cepat, berat struktur yang lebih ringan, dan dapat dipindahkan atau didaur ulang. Namun, pemilihan material harus disesuaikan dengan kebutuhan dan tuntutan proyek secara keseluruhan.
Kesimpulan
Penggunaan struktur konstruksi baja H-Beam dan IWF dalam bangunan gedung memberikan keunggulan dalam efisiensi konstruksi dan kekuatan struktur. Dengan perencanaan yang tepat, pemasangan yang cermat, dan pematuhan terhadap standar SNI dan peraturan perundangan yang berlaku, struktur baja dapat memberikan solusi yang kokoh dan aman untuk berbagai jenis bangunan gedung.
