Ilustrasi By AIBaja ringan menjadi alternatif rangka atap
Rangka atap merupakan bagian penting bangunan karena tidak hanya melindungi penghuni dari hujan, angin, panas matahari, dan faktor lingkungan lainnya, tetapi juga menyalurkan beban atap ke bagian struktur di bawahnya. Karena itu, desain rangka harus mempertimbangkan kekuatan, kondisi lingkungan, biaya, serta ketersediaan material.
Dalam beberapa tahun terakhir, baja ringan semakin banyak digunakan sebagai alternatif kayu dan baja konvensional. Salah satu pendorongnya adalah semakin terbatasnya ketersediaan kayu sekaligus meningkatnya harga material tersebut. Baja ringan menawarkan bobot yang relatif rendah, kekuatan tarik tinggi, ketahanan terhadap rayap, serta daya tahan yang baik. Material ini juga dapat dipasang dengan sistem sambungan yang relatif sederhana.
Menurut artikel tersebut, baja ringan memiliki ketebalan yang lebih kecil dibandingkan baja konvensional. Untuk elemen rangka atap, ketebalannya umumnya berada pada kisaran 0,45 hingga 1,00 milimeter. Bobot yang lebih ringan membantu mengurangi beban mati yang diteruskan ke bagian struktur bangunan lainnya.
Sudarno P. Tampubolon menguji desain rangka atap
Sudarno P. Tampubolon, dosen dan peneliti dari Universitas Kristen Indonesia, mengembangkan desain rangka atap baja ringan dengan pendekatan kuantitatif-deskriptif. Analisis dilakukan menggunakan Structural Analysis Program atau SAP2000 dan kemudian diverifikasi melalui metode Ritter, yaitu metode perhitungan mekanika struktur yang dapat dilakukan secara manual.
Desain yang digunakan berbentuk huruf L dengan bentang 1 meter, kemiringan atap 30 derajat, dan tinggi 0,3 meter. Profil baja yang digunakan adalah C 75.35.0,65 dan Reng 30.15.0,45. Kemiringan 30 derajat dipilih untuk mendukung efisiensi struktur sekaligus mengurangi kerentanan terhadap beban angin dan hujan.
Beban yang diperhitungkan meliputi berat penutup atap dan plafon, beban pekerja, beban hujan, serta tekanan dan hisapan angin. Dengan demikian, desain tidak hanya mempertimbangkan berat rangka, tetapi juga kondisi yang mungkin dialami atap ketika digunakan.
Hasil SAP2000 konsisten dengan perhitungan manual
Salah satu temuan penting Tampubolon adalah kesesuaian hasil analisis komputer dengan perhitungan menggunakan metode Ritter. Reaksi tumpuan yang diperoleh melalui perhitungan manual tercatat 109,6 kg dan dinyatakan konsisten dengan hasil analisis SAP2000. Perhitungan juga menghasilkan gaya sebesar 94,94 kg pada salah satu batang dalam kondisi tarik dan -109,6 kg pada batang lain dalam kondisi tekan.
Kesesuaian tersebut penting karena menunjukkan bahwa desain rangka atap tidak sepenuhnya bergantung pada perangkat lunak analisis struktur yang canggih. Menurut kesimpulan artikel, pendekatan yang digunakan dapat diterapkan di berbagai lokasi, termasuk wilayah yang memiliki keterbatasan akses terhadap perangkat lunak atau teknologi desain struktur tingkat lanjut.
Pemakaian material mencapai efisiensi 93,3 persen
Efisiensi material menjadi hasil yang paling menonjol dalam kajian ini. Perhitungan menunjukkan desain membutuhkan total panjang material 33,57 meter, sedangkan material yang tersedia mencapai 36 meter.
Dengan demikian, hanya 2,43 meter material yang tersisa setelah proses pemotongan dan perakitan. Dari perbandingan tersebut, tingkat pemanfaatan material mencapai 93,3 persen.
Angka tersebut menunjukkan pentingnya perencanaan pemotongan material sebelum pekerjaan konstruksi dimulai. Material baja yang tersedia tidak hanya dihitung berdasarkan kebutuhan total panjang, tetapi juga disusun agar potongan-potongan yang dihasilkan dapat digunakan semaksimal mungkin.
Dalam konteks industri konstruksi, pendekatan seperti ini berpotensi mengurangi material terbuang dan membantu mengendalikan biaya. Efisiensi tersebut menjadi semakin relevan ketika harga material konstruksi meningkat dan pelaku industri dituntut menggunakan sumber daya secara lebih hemat.
Dampak bagi industri konstruksi
Temuan Tampubolon memberikan gambaran bahwa efisiensi konstruksi tidak selalu harus dicapai dengan menggunakan material yang lebih mahal atau teknologi yang semakin kompleks. Optimalisasi desain, perhitungan beban, serta pengaturan pemotongan material dapat menjadi bagian penting dalam mengurangi pemborosan.
Penggunaan baja ringan juga menawarkan sejumlah keuntungan praktis. Material ini memiliki kekuatan tarik tinggi, relatif mudah dipasang, tidak rentan terhadap serangan rayap, dan memiliki daya tahan yang baik. Artikel tersebut mencatat kekuatan tarik baja ringan sekitar 550 MPa pada material yang dibahas, sementara baja konvensional disebut sekitar 300 MPa.
Bagi dunia pendidikan teknik sipil, perbandingan SAP2000 dan metode Ritter juga memberikan contoh bahwa perangkat lunak modern tetap dapat diperiksa menggunakan pendekatan perhitungan struktur yang lebih sederhana. Hal tersebut dapat membantu mahasiswa dan praktisi memahami hubungan antara teori mekanika struktur dan hasil analisis berbasis komputer.
Bagi industri konstruksi, hasil efisiensi 93,3 persen dapat menjadi indikasi bahwa perencanaan material yang terukur memiliki peran langsung dalam mengurangi limbah. Namun, angka tersebut berlaku pada desain, dimensi, beban, dan konfigurasi yang dianalisis dalam artikel sehingga tidak dapat secara otomatis diterapkan pada semua jenis bangunan.
Profil penulis
Sudarno P. Tampubolon merupakan penulis artikel dan berafiliasi dengan Universitas Kristen Indonesia (UKI). Dalam artikel tersebut, bidang kajiannya berkaitan dengan teknik struktur, khususnya analisis dan desain rangka atap menggunakan SAP2000 serta metode perhitungan struktur. Ia juga tercatat memiliki publikasi sebelumnya mengenai analisis rangka kuda-kuda kayu menggunakan SAP2000 dan metode titik buhul.
Sumber penelitian
Artikel yang menjadi dasar berita ini berjudul “Optimal Design-Based Efficiency Analysis of Roof Truss Construction for Construction Industry Recovery”, ditulis oleh Sudarno P. Tampubolon dari Universitas Kristen Indonesia dan diterbitkan dalam Formosa Journal of Science and Technology, Volume 5 Nomor 8, tahun 2026, halaman 2337–2352. Artikel memiliki DOI 10.55927/fjst.v5i8.149 dan tercatat sebagai artikel akses terbuka.
0 Komentar