Desain rangka atap baja rumah tinggal, sebaiknya oleh orang yang berpengalaman. Sebab konstruksi atap sama halnya sebuah mahkota atau kepala bagi manusia. Adakah desain sebuah mahkota asal-asalan?. Tentu tidak bukan?. Oleh karena itu agar tampilan rumah gagah dan kokoh. Maka sebaiknya saat perencanaan anda lakukan dengan benar.
Selain terbuat dari rangka baja, atap rumah juga dapat terbuat dari konstruksi kayu atau beton. Tetapi kedua jenis konstruksi ini, tidak mampu menyamai kelebihan konstruksi baja. Hal ini terbukti dari meningkatnya animo masyarakat, yang memilih baja sebagai rangka atap. Ketimbang kayu maupun cor beton. Baik untuk rumah rumah mewah, maupun untuk rumah type menengah. Akibatnya setiap tahun kebutuhan baja dalam negeri semakin meningkat.
Kelebihan rangka atap baja rumah tinggal
Rangka atap terpasang pada bagian tertinggi suatu bangunan. Sehingga rangka tersebut akan memikul beban, yang ada dibawah maupun diatas rangka itu. Beban dari atas rangka itu adalah penutup atap, beban (hembusan) angin, hujan serta komponen lain. Yang pemasanganya pada atap rumah. Misalnya pemanas air (water heater), penangkal petir dan cerobong asap. Sementara beban yang berasal dari bawah rangka adalah plafon, lampu, kipas angin serta instalasi lainnya.
Pentingnya memahami fungsi-fungsi rangka atap tersebut. Adalah untuk mengetahui secara detail kelebihan konstruksi ini. Dengan demikian pembuktian yang kita sampaikan lebih spesifik, akurat dan berdasarkan fakta. Adapun kelebihan rangka atap baja bangunan rumah, antara lain:
- Sanggup menahan beban penutup atap yang besar. Misalnya genteng, asbes gelombang dan atap kaca.
- Cocok untuk konstruksi atap rumah pada daerah tropis. Yang memiliki curah hujan tinggi.
- Rangka atap baja tahan terhadap gempa. Sebab menerapkan tumpuan sendi roll dan jepit. Serta dengan sistem sambungan baut mur.
- Dengan semakin langkanya persediaan kayu. Akibatnya konstruksi baja relatif lebih murah.
- Bila anda bandingkan dengan kontruksi beton. Maka pengerjaan konstruksi baja jauh lebih cepat.
- Apabila suatu saat anda melakukan renovasi rumah. Rangka baja yang lama, tetap dapat anda gunakan kembali.
- Sama sekali tidak membutuhkan perawatan/pemeliharaan.
- Usia pakai rangka baja mencapai ratusan tahun.
- Seluruh bentuk atap dapat kita terapkan dengan rangka baja.
Selain 9 poin tersebut, sebenarnya masih banyak keunggulan baja sebagai bahan konstruksi. Silahkan anda pelajari, guna mengetahui manfaat material ini secara lengkap.
Bentuk atap rumah yang tepat di Indonesia
Saat ini tren bentuk atap rumah bermacam-macam. Namun karena Indonesia terletak pada daerah yang beriklim tropis. Maka tidak semua bentuk atap tersebut tepat kita terapkan. Sebab daerah yang beriklim tropis, memiliki curah hujan yang tinggi. Itu Sebabnya saat melakukan desain rangka atap baja, anda harus perhitungkan intensitas hujan. Serta kelembaban didalam rumah pada siang hari. Jadi bentuk atap rumah yang tepat pada daerah beriklim tropis, seperti Indonesia adalah limas atau piramida, pelana, trapesium, joglo (bonnet) dan lengkung.
1.Standar bentuk atap rumah tropis
Walaupun seluruh bentuk atap, dapat kita terapkan dengan menggunakan rangka baja. Tetapi guna menghindari tempias. Dan untuk mengurangi sinar matahari ke dalam rumah. Maka sebelum anda desain rangka atap baja, penting anda pahami ketentuan tentang atap rumah tropis, antara lain:
- Sudut kemiringan atap minimal 25°
- Panjang teritisan (konsol) antara 1,25 hingga 2,0 meter.
- Bidang atap cukup luas untuk menampung hujan,
- Anda harus memasang talang horizontal pada bagian bawah atap,
- Khusus atap bentuk pelana, sisi sampingnya harus ada lisplang.
2.Macam-macam komponen konstruksi atap baja
Komponen rangka atap rumah tinggal, pada prinsipnya sama dengan komponen struktur baja. Adapun perbedaannya adalah pada posisi pemasangan. Kalau struktur baja terpasang mulai dari bawah bangunan, sementara rangka atap pemasangannya pada bagian atas bangunan. Jadi semua elemen struktur, juga ada pada rangka atap. Adapun jenis-jenis komponen rangka atap baja, adalah:
- Angkur baja,
- Rangka kuda-kuda,
- Gording,
- Jarum gording (Trecstang),
- Ikatan angin (Wind brace).
- Baur mur,
- Cat besi.
Sebagai penyambung masing-masing komponen tersebut. Anda memerlukan beberapa elemen lain. Yaitu pelat landasan (Base plate), pelat buhul serta dudukan gording. Penting untuk anda ketahui, tanpa adanya elemen-elemen ini, maka rangka atap baja tidak dapat terpasang dengan sempurna. Untuk itu saat melakukan desain rangka atap baja, semua elemen ini juga turut anda jelaskan dalam gambar.
3.Bahan untuk membuat rangka atap rumah
Selanjutnya, walaupun semua jenis material baja dapat kita rekayasa. Yaitu untuk membuat rangka atap. Tetapi sebaiknya saat merencanakan rangka atap, anda harus memilih material baja yang tepat. Hal ini bertujuan agar konstruksi efisien dan efektif. Juga tidak mengakibatkan beban yang berlebihan pada struktur bangunan. Karena konstruksi atap yang terlalu besar atau kuat.
Beberapa jenis material baja yang tepat untuk rangka atap rumah, sebagai berikut:
- Besi siku,
- Baja profil CNP atau Kanal C,
- Besi beton,
- Pelat baja, dan
- Pipa besi, khusus untuk bentuk atap lengkung.
Jadi dengan 5 jenis material ini, kita telah dapat merencanakan rangka atap rumah. Tidak perlu menggunakan seluruh jenis baja. Caranya bagaimana?. Tentu melalui perhitungan kekuatan struktur, serta oleh pengalaman.
4.Material pelengkap konstruksi atap
Bilamana penutup atap rumah yang anda gunakan adalah genteng. Maka agar genteng dapat terpasang dengan benar, anda harus menyediakan usuk dan reng. Walaupun 2 komponen rangka ini, juga dapat menggunakan baja profil. Tetapi tak jarang, pemilik rumah memilih material baja ringan atau kayu.
Tetapi apabila anda kehendaki, usuk dan reng menggunakan material baja. Maka jenis profil tepat untuk fungsi tersebut adalah besi hollow. Adapun ketentuan mengenai ukuran, serta teknis pemasangan adalah:
- Material untuk usuk, silahkan anda gunakan besi hollow, yang berukuran 40×60 milimeter. Adapun jarak pemasangan antar usuk, adalah 1,0 hingga 1,2 meter.
- Bahan reng, anda pakai besi hollow 20×40. Dengan jarak pemasangan, anda sesuaikan dengan ukuran genteng.
Tips melalukan revisi desain atap rumah
Bentuk atap pada umumnya telah ada dalam gambar rencana. Tetapi adakalanya saat pelaksanaan pembangunan, bentuk atap berubah. Yaitu oleh karena keinginan pemilik rumah. Oleh karena itu, anda harus melakukan revisi desain. Dan guna mendapatkan desain atap rumah yang terbaik. Maka yang harus anda lakukan, adalah dengan tips-tips berikut:
- Koordinasikan dengan pemilik rumah, apa bentuk atap yang dia kehendaki. Juga Tentang jenis penutup atap yang dia sukai.
- Lalu anda jelaskan kelebihan serta kekurangan bentuk atap tersebut.
- Juga anda uraikan, apa kelemahan penutup atap yang dia sukai tadi.
- Jelaskan pula mengenai kondisi iklim, serta letak geografis Indonesia.
- Berikan pemahaman kepada pemilik bangunan, mengenai pentingnya aspek keamanan dan kekuatan rangka atap.
- Yakinkan pemilik rumah, bahwa solusi yang tepat pada poin 3 dan 4 adalah rangka baja.
Setelah 6 hal tersebut anda sepakati dengan sang pemilik rumah. Maka tahap selanjutnya adalah merencanakan rangka atap. Selain atap lengkung, teknik desain bentuk atap limas, pelana, trapesium maupun joglo adalah sama.
Pada dasarnya menggambar denah rangka atap, sama halnya dengan gambar tampak atas. Jadi yang terlihat dalam desain adalah rangka atap secara horizontal. Ketahui cara paling praktis menggambar denah atap rumah. Adalah dengan langkah-langkah berikut:
- Tentukan ukuran panjang maupun lebar rangka atap,
- Tetapkan panjang teritisan/konsol. Yaitu minimal 40% dari tinggi rumah.
- Tarik garis jurai dengan sudut kemiringan 45º. Yang mana titik awal garis jurai adalah dari sudut teritisan.
- Masing-masing garis jurai tadi anda hubungkan, hingga terbentuk titik tertinggi atap.
- Kemudian tarik garis menyatukan masing-masing titik tertinggi atap tersebut. Sehingga terbentuklah sebuah nok (kerpus).
[Contoh Kasus] Tips merencanakan kuda-kuda baja cremona
Selanjutnya setelah denah atap telah terbentuk, lalu anda merencanakan rangka kuda-kuda. Salah satu kuda-kuda paling familiar untuk rangka atap rumah adalah cremona siku. Cremona siku artinya adalah suatu rangkaian beberapa batang besi siku. Yang terhubung satu sama lain pada satu titik buhul, yang seimbang serta mampu menahan gaya-gaya (beban) yang terjadi pada rangka tersebut. Adapun sistem sambungan pada titik buhul tersebut, dapat anda terapkan dengan menggunakan baut mur atau sistim las.
a. Membuat skema rangka kuda-kuda
Beda dengan menggambar denah rangka atap. Menggambar kuda-kuda berarti menampilkan rangka atap secara vertikal atau tampak samping. Agar lebih konkrit, mari kita bikin sebuah contoh kasus. Misalkan lebar/bentang kuda-kuda adalah 8,0 meter. Dan sudut kemiringan sebesar 35°.
Bagi yang pengalaman, membuat skema kuda-kuda baja untuk ukuran tersebut tentulah mudah. Bagi pemula pun sebenarnya juga tidak terlalu sulit. Asalkan anda terapkan berdasarkan tips-tips berikut ini:
- Buatlah sebuah bidang yang terdiri dari 3 garis, serta berbentuk segitiga sama kaki.
- Yang mana garis horizontal berada pada bagian bawah, yaitu se-lebar 8,0 meter.
- Sementara 2 garis lainnya dengan posisi miring dan saling berhadapan. Adapun kemiringan masing-masing garis tersebut adalah 35°.
- Sebagai tambahan terkait istilah-istilah lapangan. Garis horizontal terkenal juga dengan istilah batang bawah. Lalu garis yang miring tersebut adalah batang atas.
- Buatlah garis vertikal yaitu dengan cara membagi secara merata batang bawah. Adapun jumlah pembagian harus genap. Sesuai ketentuan, masing-masing jarak garis vertikal antara 1,0 sampai 1,3 meter. Jadi untuk batang bawah dengan panjang 8,0 meter, silahkan anda bagi menjadi 6 bagian. Maka jarak antar batang vertikal adalah 1,33 meter.
- Terakhir, buatlah garis (batang) diagonal yang menghubungkan antar garis vertikal tersebut. Tetapi jangan salah saat menarik garis!, Karena fungsi batang diagonal adalah sebagai batang tarik. Maka kemiringan garis ini harus searah dengan batang atas.
b. Menggambar rangka batang cremona
Setelah skema rangka kuda-kuda selesai. Tahap berikutnya adalah membuat rangka batang cremona siku. Tahap ini tergolong krusial. Karena terkait dengan penentuan dimensi besi siku, yang akan kita gunakan untuk masing-masing rangka batang. Untuk itu, hal pertama yang penting kita ketahui adalah jenis penutup atap, jenis bahan usuk maupun reng. Serta beban lain yang harus di pikul oleh kuda-kuda.
Berdasarkan pengalaman, apabila atap rumah memakai genteng. Usuk dan reng-nya menggunakan besi hollow. Serta kuda-kuda harus memikul beban plafon, lampu dan instalasi lainnya. Maka penggunaan material untuk kuda-kuda, seperti contoh kasus tersebut adalah:
- Batang atas memakai besi siku 2L 60x60x6
- Batang bawah dan vertikal 2L 50x50x5
- Sementara batang diagonal adalah 2L 40x40x4
Selanjutnya masing-masing material baja ini anda terapkan pada skema kuda-kuda. Penting anda ketahui, pada tiap pertemuan antara batang vertikal dan diagonal, jangan sampai bersinggungan. Tetapi beri ruang yang cukup, agar saat pemasangan, rangka batang tidak saling menindih.
c. Menentukan sistem sambungan rangka batang
Tahap berikut ini terkait dengan dimensi pelat baja. Yaitu berfungsi sebagai titik buhul (penghubung) rangka batang. Tips untuk menentukan tebal (t) pelat buhul ini cukup mudah anda ingat, yaitu ≥ tebal batang atas besi siku. Jadi untuk kuda-kuda bentang 8,0 meter, tebal pelat buhul yang kita gunakan adalah (t)= 6 milimeter.
Sementara sistem sambungan kuda-kuda cremona yang paling tepat adalah baut mut. Alasannya, selain memudahkan pemasangan rangka, proses pengiriman (langsir) material juga akan lebih ringan. Jadi pada saat desain kuda-kuda, ketahui ketentuan tentang ukuran baut mur berikut ini:
- Rangka batang siku 2L 60x60x6, gunakanlah baut Ø5/8” dengan jumlah baut minimal 3 buah.
- Untuk batang 2L 50x50x5, menggunakan Ø1/2” dan jumlah baut minimal 3 buah.
- Sementara pada batang 2L 40x40x4, juga anda gunakan Ø1/2”. Tetapi cukup 2 buah baut.
Gambar berikut andalah satu contoh gambar kuda-kuda cremona siku. Silahkan anda perhatikan secara seksama.
Alternatif lain material kuda-kuda baja
Mungkin karena alasan biaya atau ukuran bangunan yang relatif kecil. Maka pembuatan kuda-kuda tidak harus menggunakan besi siku. Begitu pula kuda-kuda tidak harus berbentuk cremona. Alternatif lain material yang tepat untuk rangka atap rumah adalah kanal C atau Profil CNP. Adapun alasan memilih material baja ini karena telah terbukti sangat kuat dan lebih efisien.
Apakah bentuknya juga cremona (rangka batang)?. Tidak. Melainkan menyerupai kuda-kuda WF.
Jadi untuk contoh kasus sebelumnya, yang mana bentang kuda-kuda adalah 8,0 meter. Maka kanal C yang anda pakai berukuran CNP 200x75x20x3,2 double. Tetapi bilamana bentangan ≥8,0 meter, maka anda perlu melakukan perkuatan pada kuda-kuda. Sebab ukuran kanal C paling besar adalah CNP 200x75x20x3,2 milimeter.
Penutup
Demikian penjelasan kami tentang cara desain rangka atap baja rumah tinggal. Semoga bermanfaat dan dapat anda terapkan pada proyek-proyek anda. Penting kami sampaikan, yang kami bahas dalam artikel ini bukanlah konstruksi baja ringan. Melainkan material besi/baja profil. Jadi kami tidak mereferensikan material tersebut anda gunakan untuk rangka atap.