Material baja sudah lama dikenal
memiliki keunggulan dalam kemampuan bentang dan fleksibilitas bentuk
struktur. Jika ingin menggunakannya untuk membangun rumah, apa saja
yang harus diperhatikan?
Bisa dibilang, masih sedikit rumah
di Indonesia yang menggunakan material baja. Biasanya rumah tinggal di
Indonesia menggunakan material beton—baik untuk kolom, balok, bahkan
ada juga yang menggunakannya untuk atap. Kombinasi antara material
beton dengan kayu sudah menjadi hal yang biasa. Material kayu biasanya
digunakan untuk rangka atap, kusen jendela, dan pintu. Kecenderungan
ini timbul karena material lain seperti baja memberikan beberapa kesan
yang kurang menguntungkan. Kesan yang ditimbulkan dari material ini
adalah kaku, dingin, kurang mempunyai nilai estetis, serta lebih lama
menyimpan panas atau dingin.
Sebenarnya, penggunaan material baja
untuk bangunan tempat tinggal bukan hal baru lagi bagi dunia
arsitektur dan sipil. Material ini sudah lama dikenal sebagai material
yang memiliki kemampuan bentang dan fleksibilitas bentuk struktur lebih
baik jika dibandingkan dengan material bangunan lainnya. Bayangkan
saja, untuk jarak antarkolom 6 meter diperlukan balok beton bertulang
yang memiliki tinggi (atau “ketebalan”) 50 cm. Bila menggunakan sistem
struktur baja, ketebalan balok baja bisa kurang dari 50 cm. Ini karena
karakteristik baja berbeda dengan beton bertulang. Baja lebih mampu
mengikuti desain si arsitek sehingga dapat menghasilkan bentuk-bentuk
yang inovatif.
Tetapi sayang, kadangkala identitas
material baja harus ditutupi oleh material bangunan lainnya. Persepsi
bahwa baja kurang memiliki nilai estetika membuat baja biasanya
ditutupi oleh material kayu yang dianggap lebih cantik. Sampai saat ini
pun, material baja harus “pasrah” identitasnya ditutupi. Meskipun
begitu, sejauh ini kemampuan material baja sebagai material tunggal
yang dapat menjawab akan kebutuhan material untuk sistem struktur
bentang lebar yang “langsing”, belum tergantikan. Baja masih lebih
unggul dibandingkan dengan kayu.
Ada dua jenis bentuk material yang
bila digabungkan akan menjadi material untuk sistem struktur bentang
lebar, yaitu beton bertulang dengan kabel baja berkualitas tinggi.
Material ini menjadi alternatif utama material untuk bentang lebar.
Dipesan di Pabrik
Saat ini ada beberapa orang arsitek
Indonesia yang sudah mencoba membuat karyanya menggunakan material yang
satu ini. Berbagai alternatif lain yang ada membuat pembangunan rumah
yang nyaman dengan menggunakan material baja menjadi suatu tantangan.
Apalagi mengingat pandangan umum tentang material baja yang dingin,
kaku, dan kurang estetis. Namun, dengan berbagai inovasi bentuk dan
dengan tetap memperhatikan fisika bangunan seperti pengudaraan,
pencahayaan, dan kebisingan, maka rumah baja dapat menjadi alternatif
yang patut dipertimbangkan. Dari sudut pandang struktur dan konstruksi,
tentu material baja dapat berdiri kokoh dan aman dengan memperhatikan
perilaku elemen strukturnya.
Sama seperti material bangunan
lainnya, material baja dapat digunakan untuk bangunan-bangunan yang
bersifat massal atau bersifat individual. Pada bangunan yang bersifat
individual, perencanaan ukuran dan sambungan material baja direncanakan
hanya untuk bangunan yang bersangkutan. Desain struktur yang
menggunakan material bangunan baja ini juga memperhatikan aspek ukuran
ruang dan jenis sambungan-sambungan. Desain struktur pada suatu desain
bangunan tidak dapat digunakan untuk desain bangunan lainnya. Karena
ukuran ruang-ruangnya berbeda, maka ukuran material yang digunakan dan
jenis sambungan setiap bagian material baja tersebut juga berbeda.itek dan insinyur sipil harus mendesain setiap elemen bangunan, baik struktural maupun arsitektural dengan tepat dan benar, sebelum dipesan di pabrik. Kesalahan perencanaan setiap bagian, baik kesalahan ukuran maupun bentuk-bentuk sambungan akan menghambat dan merugikan proyek. Pemasangan di lapangan memang cukup singkat, tetapi perencanaannya membutuhkan waktu yang cukup lama. Sehingga material baja ini, sangat cocok untuk digunakan pada proyek-proyek dengan bangunan masal.
Material baja tidak hanya disediakan
untuk elemen struktur kolom dan balok saja, tapi sudah tersedia dalam
bentuk lembaran untuk penutup rangka atap dan dinding. Saat ini di
pasaran juga sudah tersedia baja yang dilapisi oleh zinc (seng) dan aluminium yang dikenal dengan nama zincalume. Karena pelapisan ini, maka material baja lebih kuat terhadap karat. Tetapi tetap saja pelapisnya tidak boleh tergores.
Beban yang Bekerja
Pada intinya, bangunan yang berdiri
harus stabil atau memiliki kestabilan struktur. Selain itu, setiap
bangunan yang berdiri harus kokoh, nyaman, aman, dan estetis. Padahal
setiap bangunan yang berdiri pasti dikenai oleh perlakuan-perlakuan
beban atau beban-beban yang bekerja pada bangunan.
Daniel L. Schodek menjelaskan pada bukunya yang berjudul Struktur (?????).
Menurutnya, beban yang bekerja pada bangunan dapat mengakibatkan
bangunan tersebut mengalami perubahan bentuk apabila sambungan setiap
elemen strukturnya tidak kuat. Bila struktur bangunan tidak stabil maka
kualitas perubahan bentuk pada bangunan tersebut akan terus mengalami
perubahan.
Bila struktur stabil dikenai beban
yang pada umumnya kecil, maka pada saat beban yang ada dihilangkan,
gaya internal yang timbul akan memiliki kecenderungan untuk
mengembalikan kembali pada bentuk semula. Tetapi bila struktur tersebut
tidak stabil, maka struktur tidak akan dikembalikan kepada bentuk
semula. Dengan demikian, struktur yang tidak stabil akan mudah
mengalami keruntuhan (collapse). Beban yang bekerja pada
elemen struktur dapat berupa beban horizontal dan beban vertikal.
Artinya, beban yang bekerja pada elemen struktur arahnya dapat
horizontal dan vertikal.
Untuk mengatasi masalah ini, ada beberapa metoda yang bisa digunakan, yaitu menggunakan penyokong (bracing) diagonal, dinding sebagai bidang geser, dan titik hubung kaku (voute).
Di mana bracing diagonal atau bidang geser harus diletakkan? Bracing diagonal dan bidang geser akan lebih efisien apabila diletakkan pada arah yang lebih pendek dari bangunan.
Elemen-elemen struktur diharapkan
dapat stabil sehingga digunakan hubungan kaku pada titik-titik
hubungnya. Masih menurut Daniel L. Schodek, bila bidang-bidang geser
atau bracing diagonal digunakan, maka persyaratan kekakuan
titik hubung tidak menentukan. Untuk struktur baja yang menggunakan
hubungan sederhana (sendi), kestabilan bangunan dapat ditingkatkan
dengan menggunakan bidang geser atau bracing diagonal.
Alat Penghubung
Menghubungkan beberapa elemen
struktur untuk menghasilkan kestabilan struktur yang tinggi pada
material baja dibutuhkan elemen ketiga, seperti baut, paku keling, dan
las. Fungsi dari kehadiran elemen ketiga tersebut adalah membantu
meneruskan gaya-gaya yang ada di titik hubung dari satu elemen struktur
ke elemen struktur lainnya. Memperhatikan cara penyambungan dan elemen
ketiga pada titik hubung merupakan hal yang penting.
Namun, pada titik hubung material
baja, tidak semuanya selelu diperlukan elemen ketiga. Salah satu contoh
titik hubung yang memerlukan elemen ketiga adalah titik hubung butt (butt joints).
Kolomnya selalu menerus dan baloknya tidak menerus. Hubungan antar
kolom dan balok tersebut membutuhkan elemen ketiga berupa plat.
Jadi, kenapa tidak mencoba membangun
rumah menggunakan material baja? Saat ini telah tersedia material baja
berlapis yang lebih tahan terhadap korosi. Selain itu, baja juga
memiliki nilai kestabilan struktur yang baik, tentunya jika titik
hubung diperhatikan agar dapat menyalurkan gaya dengan baik.
0leh Rita Laksmitasari Rahayu ST, MT ( Dosen luar biasa jurusan Arsitektur Universitas Trisakti)