Apa yang dimaksud dengan rangka portal baja? Pertanyaan ini sering muncul di benak Anda saat melihat gudang besar, pabrik, atau gudang pertanian. Sebenarnya, rangka portal baja adalah salah satu sistem bangunan yang paling banyak digunakan saat ini. Yang membuatnya sangat populer adalah kemampuannya untuk membuat area yang luas dan jelas tanpa menggunakan kolom internal.
Dengan kata lain, rangka portal baja memberikan kebebasan kepada para pelaku bisnis dan pembangun untuk menggunakan ruang sesuai dengan yang mereka inginkan. Tetapi jika Anda baru mengenal rangka baja ini, Anda harus tahu apa sebenarnya rangka baja itu dan bagaimana cara kerjanya. Oleh karena itu, dalam artikel ini, saya akan menjelaskan segala sesuatu tentang rangka portal baja, termasuk jenis dan komponennya. Jadi mari kita mulai!
Apa Itu Rangka Portal Baja?
Rangka portal baja adalah sistem struktur yang terdiri dari kolom baja dan kasau baja. Rangka portal baja mendapatkan namanya dari bentuk yang dibuatnya. Ketika dua kolom vertikal dan dua kasau miring disatukan, strukturnya menyerupai pintu besar atau "portal".
Yang menonjol dari rangka portal baja adalah kemampuannya untuk menciptakan bentang yang besar dan jelas. Ini berarti Anda mendapatkan area terbuka yang luas di dalam bangunan tanpa ada pilar yang menghalangi ruang. Karena alasan ini, rangka portal biasanya digunakan di gudang, pabrik, dan gudang pertanian. Selain kuat, rangka portal baja juga cepat dibangun dan hemat biaya. Bagaimana caranya?
Sebagian besar komponen dibuat di pabrik dan diangkut ke lokasi. Setelah itu, Anda hanya perlu merakit bagian-bagian tersebut di lokasi dengan mur dan baut. Hal ini mempercepat konstruksi, mengurangi biaya tenaga kerja, dan membantu Anda memulai bisnis lebih awal. Itulah mengapa rangka portal baja telah menjadi pilihan populer untuk banyak sistem bangunan di seluruh dunia.
Komponen Utama Rangka Portal Baja
Rangka portal baja adalah struktur bangunan yang sangat stabil, tahan lama, dan kuat. Untuk memastikan semua itu, rangka ini terdiri dari beberapa komponen utama. Mari kita bahas bagian-bagian utama dari rangka portal baja yang membentuk bangunan struktur baja.
- Kolom: Ini adalah elemen baja vertikal di setiap sisi bangunan. Mereka menopang kasau atap dan memindahkan beban ke pondasi.
- Kasau: Kasau adalah balok miring yang membentuk atap. Mereka bertemu di bagian atas dan membentuk sudut atap, atau kemiringan atap.
- Paha: Punggung kuda-kuda adalah area yang ditebalkan atau diperkuat. Mereka hadir pada sambungan antara kasau dan kolom, menangani gaya lentur, dan memperkuat rangka.
- Apex: Puncak adalah titik tengah atas rangka tempat kedua kasau bertemu. Ini adalah titik di mana kasau kiri dan kasau kanan bergabung bersama untuk membentuk sudut atas bangunan.
- Purlins: Purlins adalah bagian baja horizontal yang dipasang di kasau. Bagian ini menopang lembaran atap dan memindahkan beban ke rangka utama.
- Girts: Girts adalah anggota baja horizontal yang diperpanjang dan dipasang pada kolom. Tugas utama mereka adalah menopang panel dinding bangunan.
Bagaimana Rangka Portal Baja Dibangun: Proses Langkah-demi-Langkah
Membangun rangka portal baja tidak sesederhana kedengarannya. Hal ini terwujud melalui serangkaian langkah yang terorganisir. Untuk memperjelas, mari kita bahas bagaimana rangka portal baja dibangun, langkah demi langkah.
1- Siapkan Lokasi & Bangun Fondasi
Langkah pertama dalam membangun rangka portal baja adalah mempersiapkan lokasi konstruksi dan membangun fondasi yang kuat. Fondasi yang tepat sangat penting karena menopang seluruh berat rangka baja. Jadi pertama-tama, persiapan lokasi dimulai dengan membersihkan lahan dari pepohonan, bebatuan, puing-puing, dan rintangan lainnya. Tanah kemudian diratakan dan dipadatkan untuk mendistribusikan beban secara merata.
Terkadang, tanah tambahan ditambahkan atau dibuang untuk mendapatkan dasar yang rata dan kokoh. Setelah lokasi siap, tugas selanjutnya adalah membangun fondasi. Untuk rangka portal baja, fondasinya biasanya berupa beton bertulang. Menariknya, beton itu sendiri kuat dalam kompresi. Ketika dikombinasikan dengan tulangan baja, beton menjadi lebih kuat.
Selama konstruksi pondasi, baut jangkar ditempatkan di beton. Baut ini menahan kolom baja dengan kuat di tempatnya. Namun demikian, saat memasang baut ini, saya sarankan untuk mengukur posisinya dengan cermat. Bahkan kesalahan kecil pun bisa menyulitkan pemasangan kolom nantinya dan dapat membahayakan stabilitas bangunan. Setelah pondasi dipasang dan beton mengeras, pondasi akan menjadi landasan yang kuat untuk pemasangan kolom baja.
2- Pasang Kolom Baja
Setelah pondasi siap dan sepenuhnya sembuh, langkah selanjutnya adalah memasang kolom baja. Kolom vertikal ini adalah tulang punggung bangunan rangka portal. Mengapa? Kolom-kolom ini menopang seluruh berat atap dan memindahkan beban dengan aman ke pondasi. Untuk memasang kolom baja, kolom-kolom tersebut pertama-tama diangkat dengan hati-hati oleh derek.
Baut-baut ini diposisikan secara tepat di atas baut jangkar yang Anda pasang di pondasi sebelumnya. Di sini, akurasi sangat penting, karena ketidaksejajaran yang kecil sekalipun dapat mempengaruhi perakitan seluruh rangka portal baja. Oleh karena itu, gunakan pita pengukur dan garis tegak lurus untuk memastikan setiap kolom vertikal dengan sempurna. Setelah kolom berada pada posisinya, kolom-kolom tersebut ditopang sementara dengan menggunakan penyangga atau kawat gigi.
Hal ini dilakukan untuk memeriksa kesejajaran sebelum pengelasan permanen. Setelah pengecekan kesejajaran, kolom dibaut atau dilas ke baut jangkar pondasi. Pada tahap ini, pekerja juga memastikan bahwa jarak kolom memenuhi persyaratan desain.
3- Merakit & Mengangkat Kasau
Setelah kolom baja terpasang dengan kuat, langkah selanjutnya adalah memasang dan mengangkat kasau. Kasau berbentuk horizontal atau sedikit miring balok baja yang menghubungkan bagian atas kolom. Kasau ini sebenarnya menciptakan struktur atap portal dari rangka baja. Umumnya, kasau dibuat di pabrik.
Artinya, kasau dipotong, dibentuk, dan dibor sebelum tiba di lokasi konstruksi. Di lokasi, pekerja hanya perlu meletakkan bagian kasau di atas tanah dan menyambungkannya dengan menggunakan baut atau pengelasan. Pengelasan ini memberikan bentuk kasau yang lengkap untuk setiap rangka. Setelah kasau terpasang di tanah, crane mengangkatnya ke posisi di atas kolom.
Di sini, kasau harus sejajar sempurna dengan bagian atas kolom dan puncaknya. Setelah kasau sejajar dengan benar, penopang sementara dan tali pengaman digunakan untuk menahannya. Setelah itu, mereka dibaut dan disekrup ke kolom. Namun, sambungan antara kasau dan kolom ini harus sangat kaku untuk menahan tekukan dan rotasi.
4- Tambahkan Penguat, Purlins, & Girt
Setelah rangka portal utama (kolom dan kasau) terpasang, langkah selanjutnya adalah menambahkan bracing, purlins, dan girts. Elemen-elemen ini pada dasarnya membuat bangunan menjadi kuat, stabil, dan siap untuk menahan panel atap dan dinding. Jadi, pertama-tama, bracing ditambahkan. Bracing terdiri dari member baja diagonal atau horizontal yang menghubungkan kolom dan kasau.
Tugas utamanya adalah mencegah rangka bergoyang atau terpuntir akibat angin atau gaya lainnya. Ada dua jenis penguat yang digunakan. Yang pertama adalah penyangga atap, dipasang di sepanjang kasau. Jenis bracing yang kedua adalah bracing dinding yang menghubungkan kolom-kolom di sepanjang bangunan. Setelah menambahkan bresing, saatnya memasang purlins. Purlins adalah member baja horizontal yang melintang di atas kasau.
Mereka bertindak sebagai penopang lembaran atap dan mendistribusikan beban secara merata ke rangka utama. Setelah purlins, girts dipasang. Girts mirip dengan purlins, tetapi dipasang pada kolom untuk menopang dinding. Panel dinding atau kelongsong dipasang pada girts, yang membantu dinding tetap lurus dan kuat. Girts juga memindahkan beban angin dari panel dinding kembali ke rangka baja utama. Hal ini memastikan bangunan tetap stabil bahkan dalam angin kencang.
5- Pasang Lembaran Atap & Dinding
Langkah terakhir dalam membangun rangka portal baja adalah memasang lembaran atap dan dinding. Langkah ini adalah tentang melindungi rangka portal baja. Lembaran atap meliputi insulasi, lapisan kedap air, dan fitur untuk salju dan perubahan suhu. Itu semua tergantung pada apa yang Anda butuhkan. Pertama, lembaran atap dipasang pada purlins yang Anda pasang pada langkah sebelumnya.
Saat memasang lembaran atap, pastikan tidak ada celah, tumpang tindih, dan semua pengencang terpasang dengan baik. Setelah lembaran atap terpasang, lembaran dinding dipasang ke gording di sepanjang kolom. Ini adalah panel logam yang menutupi sisi-sisi bangunan. Lembaran dinding dipasang pada girts (penyangga horizontal pada kolom).
Mereka harus berbaris dengan benar dan diikat dengan erat agar tidak lepas. Jika bangunan membutuhkan pintu, jendela, atau ventilasi, mereka ditambahkan selama pemasangan lembaran dinding. Setelah semua lembaran atap dan dinding terpasang, bangunan menjadi tertutup sepenuhnya dan berfungsi. Pada tahap ini, penyesuaian akhir, penyegelan, dan sentuhan akhir dilakukan. Setelah menyelesaikan langkah ini, bangunan rangka portal baja siap digunakan.
Jenis-jenis Rangka Portal Baja
Rangka portal baja tidak semuanya sama; mereka sangat serbaguna. Tergantung pada desain, bentuk atap, dan ukurannya, ada beberapa jenis rangka portal baja. Masing-masing dirancang untuk memenuhi kebutuhan spesifik. Jadi mari kita selami dan jelaskan jenis-jenis utama rangka portal baja.
1- Bingkai Portal Bentang Tunggal
Rangka portal bentang tunggal adalah jenis rangka portal baja yang paling sederhana. Rangka ini terdiri dari satu rangka kontinu yang membentang sepanjang lebar bangunan. Ini berarti rangka portal bentang tunggal tidak memiliki kolom internal. Hal ini menciptakan ruang terbuka yang besar di dalam bangunan, yang ideal untuk penyimpanan dan pergerakan.
Struktur utama portal bentang tunggal terdiri dari dua kolom vertikal dan dua kasau miring. Kasau dan kolom ini dihubungkan di bagian atas oleh sambungan kaku, membentuk bentuk portal yang khas. Rangka portal bentang tunggal sering digunakan untuk bangunan berukuran kecil hingga menengah. Rangka ini sangat hemat biaya karena lebih sedikit bahan yang dibutuhkan, dan konstruksinya lebih cepat.
2- Bingkai Portal Multi-Bentang
Rangka portal multi bentang adalah jenis rangka portal baja yang memiliki lebih dari satu bentang. Ini berarti rangka ini memiliki kolom internal untuk menopang atap pada jarak yang lebih jauh. Tidak seperti rangka bentang tunggal, rangka bentang banyak membagi bangunan menjadi beberapa bagian. Rangka utama portal multi bentang terdiri dari beberapa rangka portal yang dihubungkan secara berdampingan.
Untuk menopang kasau, ada beberapa kolom internal. Kolom internal ini memperkuat struktur dan memungkinkannya untuk membawa beban yang lebih berat. Itulah mengapa mereka digunakan di pabrik-pabrik besar, pabrik industri, gudang, dan hanggar pesawat. Tidak diragukan lagi, rangka portal bentang banyak membutuhkan lebih banyak material dan waktu konstruksi. Namun, karena kekuatannya yang lebih besar, rangka ini sangat penting untuk bangunan penahan beban.
3- Bingkai Portal Mono-Pitch
Rangka portal mono-pitch adalah jenis lain dari rangka portal baja yang atapnya hanya memiliki satu kemiringan. Seperti yang Anda ketahui, pada rangka portal baja di atas, biasanya ada dua kasau miring. Namun pada rangka mono-pitch, hanya ada satu atap miring. Ini berarti atap naik dari satu sisi bangunan ke sisi lainnya, menciptakan atap bergaya miring.
Kemiringan tunggal ini memungkinkan drainase air hujan dan salju dengan mudah. Bagaimana caranya? Air mengalir secara alami dari sisi yang lebih tinggi ke sisi yang lebih rendah dari atap. Itulah mengapa rangka portal mono-pitch digunakan untuk ekstensi, carport, atau gudang. Selain itu, meskipun hanya memiliki satu kemiringan, rangka ini tetap kuat karena sambungan kasau yang kaku.
4- Bingkai Portal Meruncing
Rangka portal meruncing adalah rangka yang kolom-kolomnya miring atau meruncing. Ini berarti mereka tidak vertikal sempurna. Kolom-kolomnya sedikit condong ke luar atau ke dalam, dan kasau-kasau disesuaikan untuk membentuk rangka yang kuat dan kaku. Desain ini menciptakan tampilan yang estetis dan modern dan juga dapat meningkatkan efisiensi struktural.
Oleh karena itu, rangka portal meruncing sering digunakan di ruang industri dan ruang pameran yang besar di mana penampilan lebih penting. Dari sudut pandang estetika, kolom miring juga dapat menangani beban yang lebih berat berkat kolom internal. Kolom-kolom ini jumlahnya lebih sedikit, memastikan lebih banyak ruang penyimpanan dan ruang gerak namun tetap tahan lama.
5- Rangka Portal Penyeberangan Melengkung
Beberapa rangka portal baja didesain dengan atap melengkung dan bukan atap lurus. Tipe ini disebut rangka portal melengkung atau busur. Pada tipe ini, kasau membentuk lengkungan yang lembut, sementara kolom-kolomnya tetap lurus. Lengkungan ini memberikan tampilan modern pada bangunan dan membantunya menghadapi angin dan salju dengan lebih baik.
Air hujan dan salju secara alami akan meluncur dari atap dan tidak tertahan di atasnya. Hal ini mengurangi berat dan tekanan pada atap, membantu rangka bertahan lebih lama dan membuatnya lebih aman. Lengkungan juga memberikan lebih banyak ruang kepala di bagian tengah, yang sangat membantu untuk mesin tinggi, kendaraan, atau rak penyimpanan besar.
Keuntungan dan Kerugian Rangka Portal Baja
Seperti yang saya katakan di atas, rangka portal baja banyak digunakan. Namun, seperti sistem bangunan lainnya, mereka memiliki kelebihan dan kekurangan. Sebelum Anda membuat keputusan akhir tentang pemilihannya, lihatlah pro dan kontra dari rangka portal baja.
| Keuntungan | Kekurangan |
|---|---|
| Bentang lebar dan jelas | Biaya awal yang tinggi |
| Kuat & tahan lama | Masalah suhu baja |
| Cepat dibangun | Rentan terhadap korosi |
| Jangka panjang yang hemat biaya | Membutuhkan tenaga kerja/peralatan yang terampil |
| Desain yang fleksibel | Variasi arsitektur yang terbatas |
| Perawatan yang rendah (dengan lapisan) | Membutuhkan fondasi yang tepat |
Kesimpulan
Rangka portal baja adalah salah satu sistem bangunan yang paling populer dan dapat diandalkan yang digunakan saat ini. Rangka ini menyediakan struktur yang kuat dan stabil yang dapat menjangkau ruang terbuka yang luas tanpa kolom internal. Ruang interior yang jelas dan terbuka menawarkan fleksibilitas untuk penyimpanan dan berbagai aktivitas kerja. Itulah mengapa rangka baja ini merupakan pilihan ideal untuk gudang, pabrik, bengkel, hanggar.
Yang membuat rangka portal baja menjadi istimewa adalah keserbagunaannya. Rangka baja ini tersedia dalam berbagai jenis, seperti yang dibahas dalam artikel ini. Semua jenis tersebut memiliki desain khusus untuk memenuhi kebutuhan proyek tertentu. Tidak hanya itu, rangka portal baja juga hemat biaya. Sebagian besar komponennya sudah dibuat sebelumnya. Hal ini mempercepat konstruksi dan mengurangi biaya tenaga kerja.