Dalam dunia konstruksi, rangka atap memegang peranan krusial yang seringkali tersembunyi dari pandangan sehari-hari. Struktur ini, yang secara umum dikenal sebagai kuda-kuda atap atau roof truss, adalah tulang punggung yang menopang seluruh beban penutup atap, mulai dari genteng, seng, hingga salju (di daerah tertentu). Tanpa kuda-kuda yang dirancang dan dipasang dengan benar, integritas bangunan akan terancam, berpotensi menyebabkan kerusakan struktural yang signifikan.
Secara fungsi, kuda-kuda atap berfungsi mendistribusikan beban vertikal (berat atap) dan beban lateral (seperti tekanan angin) ke dinding penahan beban atau kolom utama bangunan. Desain segitiga yang menjadi ciri khas kuda-kuda adalah bentuk geometris paling stabil, memungkinkan penggunaan material yang lebih efisien tanpa mengorbankan kekuatan.
Visualisasi komponen utama kuda-kuda atap.
Fleksibilitas desain kuda-kuda atap memungkinkan adaptasi terhadap berbagai bentang dan kebutuhan estetika. Pemilihan jenis akan sangat bergantung pada bentang (jarak antara dua dinding penumpu) dan jenis penutup atap yang digunakan.
Ini adalah bentuk paling dasar, ideal untuk bentang pendek hingga menengah. Struktur ini terdiri dari dua usuk (rafter) yang bertemu di puncak dan dihubungkan oleh balok tarik (tie beam) di bagian bawah untuk mencegah dinding terdorong keluar.
Sering digunakan untuk bentang yang lebih lebar. Keunikan kuda-kuda Pratt adalah penempatan elemen diagonalnya. Diagonal diposisikan sedemikian rupa sehingga sebagian besar berada dalam kondisi tarik, sementara batang vertikal menanggung beban tekan. Ini sering membuat penggunaan material lebih ekonomis terutama jika material utama adalah kayu.
Merupakan kebalikan dari Pratt. Pada Howe, batang diagonal diposisikan untuk menanggung gaya tekan, sementara batang vertikal menanggung gaya tarik. Jenis ini umumnya lebih cocok jika material yang digunakan memiliki kekuatan tekan yang lebih baik daripada kekuatan tariknya, misalnya pada struktur beton bertulang atau kayu tertentu.
Digunakan untuk atap perisai (atap yang memiliki kemiringan di keempat sisinya). Kuda-kuda ini memiliki geometri yang lebih kompleks karena memerlukan elemen perimeter khusus yang disebut hip rafter dan valley rafter untuk menyambung sudut-sudut atap.
Pemilihan material sangat mempengaruhi umur dan biaya struktur atap. Tiga material utama yang mendominasi adalah kayu, baja ringan, dan baja konvensional. Semuanya memiliki kelebihan dan kekurangan spesifik.
Pemasangan kuda-kuda atap tidak boleh dilakukan sembarangan. Akurasi sudut pertemuan dan titik tumpuan sangat vital. Kesalahan kecil dalam pemasangan bisa menyebabkan akumulasi tegangan yang tidak terdistribusi sebagaimana mestinya, yang pada akhirnya mengurangi kapasitas dukung keseluruhan struktur penopang atap.