Bahan bangunan baja mengacu pada istilah umum untuk berbagai bahan yang sebagian besar terdiri dari baja dan diproses serta dibentuk melalui peleburan, penggulungan, pengelasan, pembengkokan dingin, dan proses lainnya, dan digunakan dalam struktur utama atau sistem penutup bangunan dan struktur. Mereka telah melampaui material batu bata, kayu dan batu tradisional dan menjadi pilar inti industri konstruksi modern.
Anggota inti meliputi:
Baja struktur: seperti baja canai panas berbentuk H, baja berbentuk I (baja berbentuk I), baja siku, baja saluran, tabung persegi/persegi panjang (baja berbentuk kotak), tabung baja bulat, pelat baja, dan lain-lain, yang merupakan rangka bangunan (balok, kolom, rangka).
Rebar: Baja berulir, batang baja bulat polos, dll., ditanamkan ke dalam beton untuk membentuk beton bertulang, sehingga sangat meningkatkan kekuatan tarik.
Baja berdinding tipis bengkok dingin: Pelat baja tipis dibengkokkan dingin menjadi penampang berbentuk C, berbentuk U, berbentuk Z dan lainnya, digunakan untuk struktur baja ringan (seperti bangunan tempat tinggal bertingkat rendah, mezanin) dan struktur sekunder.
Pelat baja/pelat logam: Digunakan untuk penghiasan lantai (pelat baja bergelombang), sistem penutup dinding/atap (pelat baja berwarna, panel sandwich).
Konektor: Baut berkekuatan tinggi, bahan las, pelat penghubung, dll., untuk memastikan integritas dan stabilitas struktur.
Fitur inti:
Kekuatan luar biasa dan bobot ringan: Rasio kekuatan terhadap berat yang sangat tinggi memungkinkan konstruksi bangunan dengan bentang besar dan jarak bebas tinggi, sehingga mengurangi beban pondasi.
Homogenitas dan keandalan: Bahannya seragam, sifat mekaniknya stabil, pengendalian kualitas proses produksinya ketat, dan hasil perhitungan desainnya dapat diandalkan.
Ketangguhan plastik yang sangat baik: Dapat menyerap energi yang sangat besar (seperti gempa bumi dan beban angin) dan tidak rentan terhadap patah getas secara tiba-tiba.
Prefabrikasi pabrik dan perakitan yang efisien: Komponen dibuat secara presisi di pabrik, dan sambungan baut atau pengelasan cepat di lokasi, yang sangat mempersingkat masa konstruksi.
Hijau dan berkelanjutan: Sangat dapat didaur ulang (tingkat daur ulang dapat mencapai lebih dari 95%), dan polusi konstruksi rendah (terutama pengoperasian kering).
Desain fleksibel dan pemodelan gratis: Plastisitas yang kuat, mudah untuk mencapai bentuk arsitektur yang kompleks dan baru serta kebutuhan ruang yang besar.
1. Mengapa memilih bahan bangunan baja?
Dalam persaingan banyak bahan bangunan, bahan baja menonjol, dan keunggulannya tidak tergantikan:
Manfaat ekonomi yang luar biasa:
Masa konstruksi yang singkat = pemulihan modal yang cepat: Kecepatan konstruksi prefabrikasi dan perakitan jauh melebihi struktur beton tradisional, menghemat banyak waktu dan biaya tenaga kerja, dan proyek mulai digunakan lebih awal untuk menghasilkan manfaat.
Mengurangi biaya keseluruhan: Mengurangi bobot mati struktural menghemat biaya pondasi; produksi pabrik mengurangi limbah di lokasi; biaya pemeliharaan selanjutnya relatif rendah; pemanfaatan ruang yang tinggi (kisi kolom besar, penampang balok dan kolom kecil).
Nilai jangka panjang: Daya tahan yang kuat mengurangi frekuensi renovasi, memiliki masa pakai yang lama dan nilai sisa yang baik (dapat didaur ulang).
Keunggulan kinerja terbaik:
Aman dan andal: Kekuatan tinggi dan keuletan tinggi memberikan ketahanan gempa dan angin yang sangat baik, yang merupakan pilihan ideal untuk daerah rawan gempa dan daerah topan.
Kualitas yang stabil dan terkendali: Lingkungan produksi pabrik sangat ketat, standar pemeriksaan kualitas tinggi, dan keakuratan komponen terjamin.
Bentang besar dan ruang besar: Mudah mewujudkan struktur bentang besar tanpa atau sedikit kolom (seperti gimnasium, pabrik, ruang pameran).
Mudah diubah dan diperluas: Sistem strukturalnya jelas, sehingga nyaman untuk penguatan selanjutnya, menambah lantai, atau membagi kembali ruang.
Pilihan ramah lingkungan untuk pembangunan berkelanjutan:
Model ekonomi sirkular: Baja merupakan salah satu material dengan tingkat daur ulang tertinggi saat ini. Bahan ini dapat didaur ulang hampir tanpa batas waktu tanpa mengurangi kinerja, sehingga secara signifikan mengurangi limbah konstruksi dan konsumsi sumber daya (menurut data dari World Steel Association).
Jejak karbon rendah: Meskipun konsumsi energi produksi tinggi, masa pakainya yang panjang, kemampuan daur ulang, dan konstruksi prefabrikasi mengurangi konsumsi energi dan emisi di lokasi, sehingga emisi karbon di seluruh siklus hidup menjadi kompetitif. Proses singkat penggunaan baja bekas tungku busur listrik dapat semakin mengurangi emisi karbon.
Mengurangi polusi di tempat: Operasi kering adalah metode utama, yang sangat mengurangi polusi kebisingan, debu, dan air limbah operasi basah terhadap lingkungan.
Kompatibel dengan teknologi ramah lingkungan: Rangka baja adalah platform ideal untuk mengintegrasikan teknologi hemat energi seperti panel fotovoltaik surya dan atap ramah lingkungan.
Fleksibilitas desain dan konstruksi:
Kebebasan berbentuk: Wujudkan kreativitas arsitek yang tak terkendali dan ciptakan banyak bangunan ikonik (seperti Stadion Sarang Burung dan Menara Eiffel).
Prefabrikasi dan perakitan: Metode konstruksi yang sangat industrialisasi yang tidak terlalu terpengaruh oleh cuaca, dengan kualitas dan pengendalian jangka waktu konstruksi yang lebih baik, yang sejalan dengan arah perkembangan industrialisasi bangunan.
Presisi tinggi: Produksi pabrik memastikan dimensi komponen yang akurat dan kesalahan perakitan kecil di lokasi konstruksi.
2. Area penerapan utama bahan bangunan baja
Kemampuan beradaptasi yang kuat dari material baja membuatnya muncul di semua jenis proyek konstruksi:
Bangunan industri:
Pabrik/bengkel: Bentuk struktur yang disukai untuk pabrik berlantai satu atau bertingkat. Bentang besar dan ruang besar memenuhi tata letak peralatan produksi dan jalur perakitan.
Gudang/pusat logistik: Struktur baja adalah solusi sempurna untuk ketinggian jernih dan jarak kolom yang besar untuk memfasilitasi penyimpanan kargo dan sirkulasi yang efisien.
Fasilitas industri berat: Seperti rangka, platform peralatan, dan penyangga pipa pembangkit listrik, kilang, dan pabrik kimia.
Bangunan komersial dan publik:
Pusat perbelanjaan/pusat perbelanjaan besar: Diperlukan ruang interior yang luas dan fleksibel untuk menarik pelanggan.
Gedung perkantoran/gedung bertingkat tinggi: Struktur gabungan rangka baja tabung inti adalah bentuk utama bangunan bertingkat super modern (seperti Menara Shanghai).
Stadion/Pusat Konvensi dan Pameran: Mewujudkan atap dengan bentang super besar dan tribun yang tidak terhalang untuk memberikan pengalaman spasial yang mengejutkan (seperti Sarang Burung dan terminal bandara besar).
Sekolah/Rumah Sakit/Bandara/Pusat Transportasi: Memerlukan konstruksi yang cepat, gangguan yang rendah, dan tata ruang yang fleksibel.
Infrastruktur:
Jembatan: Kabel utama, tiang, dan dek jembatan dari jembatan bentang besar (jembatan gantung dan jembatan kabel) merupakan komponen utama; jembatan baja bentang kecil dan menengah semakin banyak digunakan.
Struktur tiang menara: menara listrik, menara komunikasi, menara turbin angin, dll.
Anjungan lepas pantai: Struktur utama anjungan pengeboran minyak lepas pantai.
Bidang yang sedang berkembang dan bertingkat:
Gedung bertingkat: Penerapan sistem lunas baja ringan pada gedung perkantoran, gedung apartemen, dan hotel (terutama gedung modular) berkembang pesat.
Bangunan bertingkat rendah dan tempat tinggal:
Vila/tempat tinggal baja ringan: Sistem lunas baja ringan berdinding tipis yang ditekuk dingin, konstruksi cepat, insulasi termal yang baik dan kinerja hemat energi, serta ketahanan gempa yang sangat baik.
Bangunan tempat tinggal berstruktur baja bertingkat: Promosikan secara bertahap untuk mengatasi "kekurangan tenaga kerja" dan meningkatkan kualitas bangunan dan tingkat industrialisasi.
Struktur khusus: Menara transmisi, patung, bangunan sementara (rumah mobil, panggung), dll.
3. Pertanyaan yang Sering Diajukan (Tanya Jawab)
Q: Apakah bangunan berstruktur baja lebih mahal dibandingkan bangunan beton bertulang?
J: Tidak bisa digeneralisasikan. Biaya material awal mungkin sedikit lebih tinggi, namun mengingat biaya komprehensif (biaya keuangan dan manajemen dihemat dengan memperpendek periode konstruksi, mengurangi biaya dasar, manfaat yang didapat dari pemanfaatan ruang yang tinggi, biaya pemeliharaan jangka panjang yang rendah, nilai yang dapat diperoleh kembali, dll.), struktur baja biasanya memiliki keuntungan ekonomi yang signifikan, terutama dalam proyek-proyek industri, komersial, dan konstruksi yang sensitif terhadap periode konstruksi berskala besar.
T: Apa yang harus saya lakukan jika baja rentan terhadap karat dan korosi?
J: Hal ini dapat dicegah dan dikendalikan. Struktur baja modern mengadopsi beberapa tindakan perlindungan:
Perlakuan awal permukaan: Sandblasting untuk menghilangkan karat hingga tingkat yang ditentukan.
Lapisan anti-korosi jangka panjang: Semprotkan primer, cat perantara, lapisan atas (seperti lapisan atas poliuretan cat perantara besi epoksi kaya seng epoksi), rancang sistem pelapisan dan ketebalan sesuai dengan tingkat korosi lingkungan.
Galvanisasi hot-dip: Sangat efektif untuk komponen kecil atau suku cadang di lingkungan yang keras.
Baja tahan cuaca: Lapisan karat yang stabil dan padat akan terbentuk dalam kondisi atmosfer tertentu untuk melindungi substrat, menghilangkan kebutuhan akan pengecatan dan pemeliharaan (sering digunakan untuk struktur terbuka).
Perlindungan katodik: Digunakan untuk struktur bawah air atau bawah tanah (seperti pondasi tiang pancang lepas pantai). Desain standar, konstruksi yang cermat, serta inspeksi dan pemeliharaan rutin dapat memastikan layanan struktur baja dalam jangka panjang.
Q: Baja tidak tahan api, apa yang harus saya lakukan jika terjadi kebakaran?
J: Meskipun baja tidak mudah terbakar, kekuatannya akan turun tajam pada suhu tinggi (di atas sekitar 550°C). Oleh karena itu, proteksi kebakaran merupakan persyaratan wajib dalam desain struktur baja. Metode umum meliputi:
Lapisan tahan api: Intumescent (mengembang dalam api untuk membentuk lapisan karbon isolasi) atau lapisan tahan api non-intumescent (isolasi tebal).
Pembungkus papan tahan api: Seperti papan gipsum, papan kalsium silikat, papan wol batu, dll.
Pembungkus beton/mortar: Membentuk lapisan pelindung.
Struktur diisi dengan air (jaket air).
Melalui desain dan konstruksi ilmiah, batas ketahanan api pada struktur baja dapat sepenuhnya memenuhi persyaratan peraturan proteksi kebakaran bangunan.
T: Apakah efek insulasi suara dan insulasi panas pada bangunan struktur baja bagus?
A: Baja itu sendiri adalah konduktor panas yang baik (konduksi panas cepat), tetapi kinerja insulasi termal dan insulasi suara bangunan struktur baja terutama bergantung pada sistem penutup dan bahan pengisinya (seperti wol insulasi dinding/atap, panel sandwich, panel dekoratif dinding internal dan eksternal, struktur insulasi suara lantai). Sistem struktur baja modern dapat sepenuhnya memenuhi atau bahkan melampaui persyaratan kenyamanan bangunan tradisional melalui desain lapisan insulasi yang wajar, penggunaan teknologi jembatan rusak (memblokir jembatan termal), pengisian dengan bahan insulasi suara berkinerja tinggi, dan tindakan lainnya. Dinding lunas baja ringan yang diisi dengan wol kaca atau wol batu merupakan struktur insulasi termal dan insulasi suara yang sangat baik.
T: Apakah struktur baja cocok untuk digunakan di rumah?
A: Sangat cocok dan salah satu arah pengembangan ke depan.
Sistem lunas baja ringan banyak digunakan di vila bertingkat rendah, rumah pedesaan, apartemen, rumah modular, rekonstruksi pascabencana, dll., dengan keunggulan ketahanan gempa yang baik, konstruksi cepat, hemat energi dan perlindungan lingkungan, serta ruang yang fleksibel.
Teknologi bangunan tempat tinggal berstruktur baja bertingkat sudah matang dan banyak digunakan di luar negeri, dan juga dipromosikan secara aktif di Tiongkok. Keuntungannya adalah kecepatan konstruksi yang cepat (sekitar 1/3 lebih pendek dari yang tradisional), komponen produksi pabrik berkualitas tinggi, house rate yang tinggi, kinerja seismik yang unggul, dan realisasi bangunan ramah lingkungan dan konstruksi industri (bangunan prefabrikasi) yang lebih mudah.
Bahan bangunan baja telah banyak mengubah wajah arsitektur modern dengan kekuatan, ketangguhan, kecepatan konstruksi, fleksibilitas desain, dan keberlanjutannya yang tak tertandingi. Dari bangunan terkenal yang megah hingga pabrik industri yang efisien dan praktis, dari jembatan melintasi parit alami hingga rumah yang hangat dan nyaman, struktur baja secara diam-diam membangun ruang yang lebih aman, efisien, dan hijau bagi manusia. Dengan kemajuan berkelanjutan dalam ilmu material, teknologi manufaktur, dan konsep desain, baja, sebagai kerangka inti bangunan, akan memainkan peran yang semakin penting dalam membentuk lingkungan hidup masa depan yang berkelanjutan. Memilih baja berarti memilih masa depan arsitektur yang kuat, efisien, dan ramah lingkungan.
