Perancangan Kuda-kuda Pipa Lengkung Terbukti Kokoh Caranya Ini

Semua atap bisa menggunakan material pipa besi. Sebagai rangka atau komponen lain. Untuk bahan rangka atap, kegunaan utama material pipa adalah untuk kuda-kuda lengkung. Namun perancangan kuda-kuda pipa lengkung tidak seperti kuda-kuda baja biasa. Sekalipun Anda mahir membuat kuda-kuda bentuk normal, belum tentu mampu merancang kuda-kuda lengkung. Sebaliknya, bila Anda telah mampu merancang rangka atap melengkung. Jamin bisa membuat rangka atap bentuk lain.

Pengertian perancangan kuda-kuda

Perancangan kuda-kuda artinya teknik untuk mendapatkan bentuk kuda-kuda agar serasi dengan bangunan, jenis penutup atap, serta material kuda-kuda yang akan digunakan. Dan pengertian perancangan kuda-kuda pipa lengkung, adalah teknik merancang kuda-kuda yang berbentuk lengkung, dengan menggunakan material besi pipa.

a. Bahan atap yang tepat untuk kuda-kuda lengkung

Jenis atap yang cocok dengan kuda-kuda berbetuk lengkung adalah yang terbuat dari logam. Misal atap seng, galvalum, spandeck dan alumunium. Selain metal, atap yang terbuat dari bahan PVC atau uPVC juga bagus. Antara lain Twinlite, Solartuf, Alderon, serta masih banyak merek dagang lain. Namun dengan syarat, bukan yang berongga. Melainkan single layer, atau terdiri dari 1 lapis gelombang.

b. Atap melengkung cocoknya dengan bangunan apa?

Yaitu gedung olah raga, hanggar pesawat, garasi bus, show room, gudang, pabrik, swalayan dan sebagainya. Selain untuk gedung, atap melengkung juga sering diterapkan pada kanopi rumah, halte bus, JPO (Jembatan Penyeberangan Orang), dan masih banyak lagi. Singkatnya, sangat banyak bangunan yang pas untuk atap lengkung. Oleh sebab itu, penting memahami perancangan kuda-kuda pipa lengkung.

Pertimbangan merancang kuda-kuda melengkung

Bentuk kuda-kuda yang tidak selaras dengan bangunan, mengakibatkan tampilan bangunan menjadi tidak bagus. Untuk itu pertimbangkan 3 hal berikut saat merancang kuda-kuda lengkung, antara lain:

1. Bentangan kuda-kuda seimbang dengan tinggi atap

Selain berkaitan dengan estetika, ketinggian atap penting untuk menjamin air mengalir dengan lancar. Mengapa demikian?. Karena atap lengkung tidak memiliki nok. Jadi puncak atap lengkung relatif datar. Dan mengakibatkan air hujan sulit mengalir. Maka dari itu, semakin lebar bentang bangunan, maka atapnya juga harus tinggi.

Ketinggian kuda-kuda yang proporsional adalah 20% sampai 40% dari bentangan. Contoh, bila bentang kuda-kuda adalah 30 meter. Maka tinggi atap yang ideal adalah 6-12 meter. Jika kurang dari itu, maka akan rawan bocor. Namun sebaliknya, bila lebih dari ketentuan tersebut akan terjadi pemborosan bahan.

2. Tidak semua kuda-kuda lengkung model rangka batang

Perancangan kuda-kuda pipa lengkung agar terjamin kokoh, tidak berarti harus menerapkan rangka batang. Model rangka barang paling tepat untuk bentang lebar, yakni ≥ 15 meter. Sedangkan kurang dari itu, sebaiknya menggunakan sistem single frame, atau terdiri dari 1 batang. Supaya lebih hemat. Dan tampak minimalis.

i. Penggunaan material pipa untuk bentang kecil

Implementasi kuda-kuda lengkung bentang kecil, serta terdiri dari 1 batang, adalah seperti berikut:

Bentang 10-15 meter menggunakan pipa besi Ø6”x4,8 milimeter
Bentang 8-10 meter menggunakan pipa Ø5”x4,5 mm
Dan bentang 6-8 meter pakai pipa Ø4”x3,4 mm
Sementara bentang < 6 meter, memakai pipa Ø2” hingga 3”

ii. Pertimbangan tidak menerapkan single frame untuk bentang lebar

Bentang kecil bisa kok menerapkan model single frame. Mengapa kuda-kuda bentang lebar tidak bisa?. Perancangan kuda-kuda pipa lengkung tidak semudah portal frame sobat!. Untuk membuat rangka kuda-kuda lengkung ada rekayasa bahan. Khususnya batang atas dan bawah. Anda harus melengkungkan pipa dengan mesin bending (rol). Sementara kuda-kuda jenis lain tidak.

Proses bending tersebut mengakibatkan kekuatan pipa berkurang. Prioritas perancangan adalah kekokohan konstruksi, kemudian baru anggaran biaya pembangunan. Selain itu, jangan sekali-sekali mem-bending pipa > Ø6”. Pasti sangat sulit. Serta lambat. Apalagi mesin rol yang memadai. Oleh sebab itu, kuda-kuda pipa bentang lebar tetap upayakan rangka batang. Supaya dimensi pipa tidak terlalu besar. Dan proses rol bisa cepat.

3. Merancang jarak rangka kuda-kuda agar proporsi

Rangka batang kuda-kuda lengkung, umumnya terdiri dari 4 macam, yaitu: 1].Batang atas, 2].Batang bawah, 3].Rangka vertikal, dan 4].Diagonal. Contoh desain seperti gambar berikut ini. Namun tak jarang diterapkan tanpa batang vertikal. Atau hanya terdiri dari 3 macam batang. Dalam hal ini tidak mempermasalahkan model rangka. Melainkan proporsi desain rangka. Supaya tampil cantik, dan menarik. Terlebih bangunan tidak pakai plafon. Maka rangka atap akan terlihat.

Sebelumnya telah membahas antara bentang dan tinggi atap. Saat ini adalah perihal tinggi rangka (batang atas dan bawah). Pun wajib selaras dengan bentang kuda-kuda. Jika terlalu kecil, maka kuda-kuda terlihat kurus. Sementara bila terlalu tinggi, kelihatan menjadi gemuk. Dilema bukan?. Untuk itu perlu menguasai perancangan kuda-kuda pipa lengkung.

Tips memilih pipa yang tepat untuk kuda-kuda lengkung

Menurut American Society for Testing and Materials (ASTM), spesifikasi pipa besi yang tepat untuk kuda-kuda lengkung adalah ASTM A35 type E atau S, atau ASTM A60 – 70a. Sementara itu, saat perancangan dan memilih bahan, tipsnya seperti berikut:

1. Mengutamakan material yang ready stock

Ketersediaan material pipa dipasaran berkurang, sering terjadi bukan karena tidak laku. Melainkan karena permintaan bahan yang tinggi. Sebab hampir semua proyek konstruksi memakai pipa besi. Belum lagi untuk keperluan lainnya. Misal industri otomotif, pertanian, dan sebagainya. Oleh sebab itu, sebaiknya memprioritaskan bahan yang ready stock, yakni Ø2” hingga Ø6”.

2. Menggunakan pipa diameter standar

Misalnya Ø2”; 3”; 4” dan seterusnya. Sebaiknya Anda pakai untuk batang atas, dan batang bawah kuda-kuda. Sebab matras (cetakan rol pipa), untuk ukuran-ukuran tersebut sangat banyak. Sehingga memudahkan proses bending. Sementara diameter pipa yang ‘ganjil’, seperti Ø1,5”; 2,5” dan seterusnya. Anda gunakan untuk rangka batang vertikal, dan/atau diagonal. Sebab batang-batang ini tidak butuh proses bending.

3. Ketentuan tebal pipa

Ketebalan pipa harus seimbang dengan diameter. Oleh karena itu, jangan memakai pipa yang terlalu tipis. Sebab pipa yang tipis, mengakibatkan pengelasan tidak sempurna. Serta mudah penyok. Demikian pula bila terlalu tebal, juga tidak baik. Tidak baik dari segi biaya, maupun saat proses bending. Lagi-lagi soal bending ya sobat!. Kunci keberhasilan perancangan kuda-kuda pipa lengkung adalah pada pekerjaan rol. Lebih dalam mengenai pekerjaan ini, Anda temui pada artikel berikutnya.

Jenis tumpuan kuda-kuda pipa paling kokoh

Yakni tumpuan sendi dan rol. Walau secara ilmiah besi pipa lengkung tidak lentur. Sebab semua sambungan menerapkan las. Bukan berarti tidak ada lendutan pada kuda-kuda. Bila bukan karena pembebanan, paling tidak karena gempa bumi. Maka dari itu penting menerapkan tumpuan sendi dan rol.

Pada satu titik tumpuan, kuda-kuda terkunci dengan struktur bangunan. Tapi pada tumpuan sebelahnya, kuda-kuda dapat bergerak secara horizontal. Tepatnya searah dengan letak/bentang kuda-kuda. Dengan demikian, kuda-kuda terjamin kuat dan kokoh.

[Penutup] Asumsi umum tentang material besi pipa

Kuda-kuda pipa memang identik dengan bentuk atap lengkung dan kubah. Paling tidak asumsi khalayak umum seperti itu. Tetapi, apakah kelebihan pipa besi sebatas itu?. Sebenarnya tidak. Material ini tergolong familiar, dan punya banyak kelebihan. Termasuk untuk bahan konstruksi atap. Sehingga selain atap lengkung dan kubah. Besi pipa juga cocok untuk rangka atap pelana, limasan, joglo dan atap datar.

Bahkan ditangan orang yang ahli baja, untuk mewujudkan bentuk konstruksi atap super unik. Seperti bangunan kampus Universitas Negeri Jember, Jawa Timur. Pada gambar paling atas artikel ini. Pilihan utamanya adalah menggunakan pipa. Sebab material ini dapat dibentuk sesuai keinginan, serta terjamin kokoh dan kaku.

Demikian penjelasan mengenai perancangan kuda-kuda pipa lengkung. Sebagai rahasia utama para pakar konstruksi baja.