Langkah untuk mengganti konstruksi atap kayu dengan material baja ringan dan genteng metal adalah langkah tepat, karena dengan mengganti material kayu dengan material alternatif ini berarti kita juga telah membantu menyelamatkan hutan dan mencegah terjadinya bencana alam.

Sesuai dengan namanya, material ini memang sangat ringan. Bobotnya per meter persegi hanya sekitar 12 kg dibandingkan dengan rangka kayu yang bobotnya sekitar 40 kg/m2. Baja ringan merupakan baja mutu tinggi yang memiliki sifat ringan dan tipis, namun memiliki fungsi setara baja konvensional. Baja ringan ini termasuk jenis baja yang dibentuk setelah dingin (cold form steel). Meskipun tipis, baja ringan memiliki kekuatan tarik yang tinggi yaitu sekitar 550 MPa, sementara baja biasa sekitar 300 MPa. Ketebalan baja ringan untuk atap ringan yang beredar sekarang ini berkisar dari 0,4 mm – 1mm.

Walaupun ringan tapi Anda tidak perlu khawatir karena material berbahan baku zincalume atau galvalume ini daya tahannya lebih unggul dibandingkan material kayu. Selain itu kecepatan dalam perakitan (20-30 m2/hari) dengan tenaga kerja yang lebih sedikit akan memberikan nilai ekonomis sehingga dapat menekan biaya pembangunan. Biaya per meter persegi jika ingin merenovasi atap dengan material baja ringan tergantung kualitas dan merk dagang material ini di pasaran, kisaran harganya antara 110 ribu – 180 ribu per m2. Jika dibandingkan dengan harga kayu yang tahan rayap (kelas I), tentunya harga baja ringan ini relatif murah.

Jika ita mendapatkan job untuk mendesain atap baja ringan dengan SAP atau STADPRO, ada beberapa parameter yang harus kita perhatikan. 

Beberapa parameter tersebut adalah :1. Tegangan maksimum  550 MPa

2. Kuat leleh 550 MPa

3. Modulus geser 80.000 MPa

4. Modulus Elastisitas 200.000 MPa

5. Berat Jenis 7400 kg/m3

Source : Handbook Energy and Calculation with Directory of Products and Services, Pister D OSBORN. Butterworth & Co. (published), 1985, UK

Peraturan Muatan Indonesia 1970, Depth. PUTL, DC DPMB 1980, Bandung

Perhitungan kuda- kuda rangka baja ringan sangat berbeda dengan kayu, yakni cenderung lebih rapat. Semakin besar beban yang harus dipikul, jarak antar kuda- kuda semakin pendek. Misalnya untuk genteng dengan bobot 40 kg/m2 jarak kuda- kuda atap baja bisa dibuat setiap 1,4 m. Sementara bila bobot genteng mencapai 75kg/m2, maka jarak kuda- kuda atap baja ringan menjadi 1,2 m.

  Gambar 1. Pemasangan Rangka Atap Kuda- Kuda

Konstruksi atap baja ringan ini tidak membutuhkan konstruksi tambahan karena bobotnya lebih ringan dari material kayu, sehingga struktur rumah Anda sudah cukup kuat untuk menahan beban atap tersebut. Hanya ada sedikit catatan untuk material penutup atap atau genteng yang akan digunakan, karena semakin berat jenis genteng yang digunakan, maka jarak antar rangka kuda- kudanya semakin rapat sehingga beban atap pun akan semakin berat. Berikut ini adalah beberapa kekurangan dan kelebihan dari atap baja ringan :

Kekurangan  :1. Kerangka atap baja ringan tidak bisa diekspos seperti rangka kayu, sistem rangkanya yang

berbentuk jaring kurang menarik bila tanpa penutup plafon.

2. Karena strukturnya yang seperti jaring ini maka bila ada salah satu bagian struktur yang salah hitung ia akan menyeret bagian lainnya maksudnya jika salah satu bagian kurang memenuhi syarat keamanan, maka kegagalan bisa terjadi secara keseluruhan (biasanya perhitungan strukturnya langsung dilakukan oleh structural engineer dari aplikatornya).

3. Rangka atap baja ringan tidak sefleksibel kayu yang dapat dipotong dan dibentuk berbagai profil. (makanya jarang digunakan pada bangunan tradisional…)

Kelebihan:1. Karena bobot rangka atap yang ringan menurut konstruksi sipil maka dibandingkan kayu,

beban yang harus ditanggung oleh struktur di bawahnya lebih rendah (jadi lebih irit strukturnya).

2. Baja ringan bersifat tidak membesarkan api (non-combustible).

3. Tidak bisa dimakan rayap (memangnya rayap makan baja atap ringan…?.)

4. Pemasangan rangka baja relatif lebih cepat apabila dibandingkan rangka kayu.

5. Baja ringan nyaris tidak memiliki nilai muai dan susut, jadi tidak berubah karena panas dan dingin (itu kata aplikatornya lho).

Jika anda menggunakan genteng metal untuk penutup atap rumah, tentunya material ini sudah sesuai untuk diaplikasikan pada konstruksi baja ringan karena bobot genteng ini juga sangat ringan sekitar 5 kg/m2. Jika ingin mengaplikasikannya pada rangka kayu juga tidak masalah, Anda hanya harus menyesuaikan jarak reng yang disyaratkan oleh produsen genteng metal tersebut, karena bentuk dan ukuran genteng metal ini juga bervariasi. Genteng metal ini juga bebas perawatan karena tahan terhadap karat, jamur, pecah serta perubahan warna karena faktor cuaca.

Gambar 2. Jenis- jenis Genteng MetalPengerjaan konstruksi atap baja ringan ini membutuhkan keahlian khusus, sehingga praktisnya anda dapat menghubungi beberapa aplikator baja ringan untuk dapat membandingkan harga serta kualitasnya. Anda cukup menyerahkan desain arsitektur dari bangunan anda atau mengundang aplikator tersebut untuk mensurvei bangunan anda dan mereka akan membuat rancangan atap dengan menggunakan software khusus yang hasilnya lebih akurat.

1. Proses Konvertor

terdiri dari satu tabung yang berbentuk bulat lonjong dengan menghadap kesamping.

Sistem kerja

• Dipanaskan dengan kokas sampai ± 1500 0C,

• Dimiringkan untuk memasukkan bahan baku baja. (± 1/8 dari volume konvertor)

• Kembali ditegakkan.

• Udara dengan tekanan 1,5 – 2 atm dihembuskan dari kompresor.

• Setelah 20-25 menit konvertor dijungkirkan untuk mengeluarkan hasilnya.

a) Proses Bassemer (Asam)

Lapisan bagian dalam terbuat dari batu tahan api yang mengandung kwarsa asam atau aksid

asam (SiO2), Bahan yang diolah besi kasar kelabu cair, CaO tidak ditambahkan sebab dapat

bereaksi dengan SiO2,

SiO2 + CaO >> CaSiO3

b) Proses Thomas (Basa)

Lapisan dinding bagian dalam terbuat dari batu tahan api bisa atau dolomit [ kalsium

karbonat dan magnesium (CaCO3 + MgCO3)], besi yang diolah besi kasar putih yang

mengandung P antara 1,7 – 2 %, Mn 1 – 2 % dan Si 0,6-0,8 %. Setelah unsur Mn dan Si

terbakar, P membentuk oksida phospor (P2O5), untuk mengeluarkan besi cair ditambahkan

zat kapur (CaO),

3 CaO + P2O5 Ca3(PO4)2 (terak cair)

2. Proses Siemens Martin

menggunakan sistem regenerator (± 3000 0C.) fungsi dari regenerator adalah :

a) Memanaskan gas dan udara atau menambah temperatur dapur

b) Sebagai Fundamen/ landasan dapur

c) Menghemat pemakaian tempat

d) Bisa digunakan baik besi kelabu maupun putih,

e) Besi kelabu dinding dalamnya dilapisi batu silika (SiO2),

f) besi putih dilapisi dengan batu dolomit (40 % MgCO3 + 60 % CaCO3)

3. Proses Basic Oxygen Furnace

logam cair dimasukkan ke ruang baker (dimiringkan lalu ditegakkan)

Oksigen (± 1000) ditiupkan lewat Oxygen Lance ke ruang bakar dengan kecepatan tinggi. (55

m3 (99,5 %O2) tiap satu ton muatan) dengan tekanan 1400 kN/m2.

ditambahkan bubuk kapur (CaO) untuk menurunkan kadar P dan S.

Keuntungan dari BOF adalah:

a) BOF menggunakan O2 murni tanpa Nitrogen

b) Proses hanya lebih-kurang 50 menit.

c) Tidak perlu tuyer di bagian bawah

d) Phosphor dan Sulfur dapat terusir dulu daripada karbon

e) Biaya operasi murah

4. Proses Dapur Listrik

temperatur tinggi dengan menggunkan busur cahaya electrode dan induksi listrik.

Keuntungan :

a) Mudah mencapai temperatur tinggi dalam waktu singkat

b) Temperatur dapat diatur

c) Efisiensi termis dapur tinggi

d) Cairan besi terlindungi dari kotoran dan pengaruh lingkungan sehingga kualitasnya baik

e) Kerugian akibat penguapan sangat kecil

5. Proses Dapur Kopel

Mengolah besi kasar kelabu dan besi bekas menjadi baja atau besi tuang.

Proses

1. Pemanasan pendahuluan agar bebas dari uap cair.

2. Bahan bakar(arang kayu dan kokas) dinyalakan selama ± 15 jam.

3. Kokas dan udara dihembuskan dengan kecepatan rendah hingga kokas mencapai 700 –

800 mm dari dasar tungku.

4. besi kasar dan baja bekas kira-kira 10 – 15 % ton/jam dimasukkan.

5. 15 menit baja cair dikeluarkan dari lubang pengeluaran.

6. Untuk membentuk terak dan menurunkan kadar P dan S ditambahkan batu kapur (CaCO3)

7. Gas CO yang dikeluarkan melalui cerobong, panasnya dapat dimanfaatkan untuk

pembangkit mesin-mesin lain.

6. Proses Dapur Cawan

Proses kerja dapur cawan dimulai dengan memasukkan baja bekas dan besi kasar

dalam cawan, kemudian dapur ditutup rapat. Kemudian dimasukkan gas-gas panas yang

memanaskan sekeliling cawan dan muatan dalam cawan akan mencair.

Baja cair tersebut siap dituang untuk dijadikan baja-baja istimewa dengan menambahkan

unsur-unsur paduan yang diperlukan.

Baja adalah bahan dasar vital untuk industri. Semua segmen kehidupan, mulai dari

peralatan dapur, transportasi, generator pembangkit listrik, sampai kerangka gedung dan

jembatan menggunakan baja. Eksploitasi besi baja menduduki peringkat pertama di antara

barang tambang logam dan produknya melingkupi hampir 95 persen dari produk barang

berbahan logam. Belakangan dunia perindustrian digemparkan oleh kabar peningkatan

performan (kekuatan dan umur) baja menjadi dua kali lipat. Untuk mendapatkan baja dengan

kekuatan sama dengan yang konvensional, hanya perlu setengah dari bahan sebelumnya

dengan ketebalan dan berat juga setengahnya.

Baja super ini diperoleh dengan menghaluskan struktur mikronya menjadi seperlima

dari baja sebelumnya atau bahkan lebih kecil lagi (di bawah 1 mikrometer). Nakayama Steel,

sebuah perusahaan di Jepang, telah berhasil memproduksi lembaran baja super dengan

kekuatan tarik 600 MPa atau sekitar 1,5 kali kekuatan tarik baja biasa. Kenaikan performan

baja diharapkan dapat mengurangi berat bahan sehingga meningkatkan efisiensi dan

menghemat sumber daya alam

Baja adalah paduan logam yang tersusun dari besi sebagai unsur utama dan karbon sebagai

unsur penguat. Unsur karbon inilah yang banyak berperan dalam peningkatan performan.

Perlakuan panas dapat mengubah sifat baja dari lunak seperti kawat menjadi keras seperti

pisau. Penyebabnya adalah perlakuan panas mengubah struktur mikro besi yang berubah-

ubah dari susunan kristal berbentuk kubik berpusat ruang menjadi kubik berpusat sisi atau

heksagonal.

Dengan perubahan struktur kristal, besi adakalanya memiliki sifat magnetik dan

adakalanya tidak. Besi memang bahan bersifat unik.Bijih besi bertebaran hampir di seluruh

permukaan Bumi dalam bentuk oksida besi. Meskipun inti Bumi tersusun dari logam besi dan

nikel, oksida besi yang ada di permukaan Bumi tidak berasal darinya, melainkan dari meteor

yang jatuh ke Bumi.Di Australia, Brasil, dan Kanada, ditemukan bongkahan bijih besi berketebalan beberapa puluh meter

dan mengandung 65 persen besi. Besi adalah unsur yang sangat stabil dan merupakan unsur

terbanyak ke delapan di Jagat Raya setelah silikon. Pada lapisan kulit Bumi, besi merupakan unsur

logam terbanyak ketiga setelah silikon dan aluminium. Hampir lebih dari 70 abad lalu-5.000 tahun

sebelum Masehi-dari peninggalan di Mesopotania, Iran, dan Mesir diketahui bahwa manusia telah

menguasai teknologi pembuatan peralatan dari besi baja untuk berburu. Suku Hatti dan Hittite- 2.500-

1.500 tahun sebelum Masehi-di daerah Anatria dan Armenia telah berhasil membuat pedang besi

berukuran besar dan baju besi dengan proses semi-lebur.