BETON PRATEGANG

BETON PRATEGANG (PRETENSION

CONCRETE)

BETON PRATEGANG

1. Sejarah

Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap tarik.Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat. Hal inilah yang menyebabkan tidak dapatnya diciptakan srtuktur-struktur beton bertulang dengan bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang tidak efektif. Disampimg itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal akibatnya bagi struktur.

Dengan kekurangan-kekurangan yang dirasakan pada struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut beton pratekan. Beton pratekan pertama kali ditemukan oleh Eugene Freyssinet seorang insinyur Perancis. Ia mengemukakan bahwa untuk mengatasi rangkak,relaksasi dan slip pada jangkar kawat atau pada kabel maka digunakan beton dan baja yang bermutu tinggi. Disamping itu ia juga telah menciptakan suatu system panjang kawat dan system penarikan yang baik, yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan system Freyssinet.

Dengan demikian, Freyssinet telah berhasil menciptakan suatu jenis struktur baru sebagai tandingan dari strktur beton bertulang. Karena penampang beton tidak pernah tertarik, maka seluruh beban dapat dimanfaatkan seluruhnya dan dengan system ini dimungkinkanlah penciptaan struktur-struktur yang langsing dan bentang-bentang yang panjang. Beton pratekan untuk pertama kalinya dilaksanakan besar-besaran dengan sukses oleh Freyssinet pada tahun 1933 di Gare Maritime pelabuhan LeHavre (Perancis). Freyssenet

sebagai bapak beton pratekan segera diikuti jejaknya oleh para ahli lain dalam mengembangkan lebih lanjut jenis struktur ini,seperti:

a). Yves Gunyon

Yves Gunyon adalah seorang insinyur Perancis dan telah menerbitkan buku Masterpiecenya “ Beton precontraint” (2 jilid) pada tahun 1951. Beliau memecahkan kesulitan dalam segi perhitungan struktur dari beton pratekan yang diakibatkan oleh gaya-gaya tambahan disebabkan oleh pembesian pratekan pada struktur yang mana dijuluki sebagai “Gaya Parasit” maka Guyon dianggap sebagai yang memberikan dasar dan latar belakang ilmiah dari beton pratekan.

b). T.Y. Lin

T.Y. Lin adalah seorang insinyur kelahiran Taiwan yang merupakan guru besar di California University, Merkovoy. Keberhasilan beliau yaitu mampu memperhitungkan gaya-gaya parasit yang tejadi pada struktur. Ia mengemukakan teorinya pada tahun 1963 tentang “ Load Balancing”. Dengan cara ini kawat atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya yang sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang telah datetapkan dapat diimbangi seutuhnya pada beban seimbang ini. Didalam struktur tidak terjadi lendutan dan karenanya tidak bekerja momen lentur apapun, sedangkan tegangan beton pada penampang struktur bekerja merata. Beban-beban lain diluar beban seimbang (beban vertikal dan horizontal) merupakan “inbalanced load”, yang akibatnya pada struktur dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan teori struktur biasa. Tegangan akhir dalam penampang didapat dengan menggunakan tegangan merata akibat “balanced” dan tegangan lentur akibat “unbalanced load”. Tanpa melalui prosedur rumit dapat dihitung dengan mudah dan cepat. Gagasan ini telah menjurus kepada pemakaian baja tulangan biasa disamping baja prategang, yaitu dimana baja prategang hanya diperuntukkan guna memikul akibat dari inbalanced load. Teori “inbalanced load” telah mengakibatkan perkembangan yang sangat pesat dalam menggunakan beton pratekan dalam gedung-gedung bertingkat tinggi. Struktur flat slab, struktur shell, dan lain-lain. Terutama di Amerika dewasa ini boleh dikatakan tidak ada gedung bertingkat yang tidak menggunakan beton pratekan didalam strukturnya.

T.Y. Lin juga telah berhasil membuktikan bahwa beton pratekan dapat dipakai dengan aman dalam bangunan-bangunan didaerah gempa, setelah sebelumnya beton pratekan dianggap sebagai bahan yang kurang kenyal (ductile) untuk dipakai didaerah-daerah gempa, tetapi dikombinasikan dengan tulangan baja biasa ternyata beton pratekan cukup kenyal, sehingga dapat memikul dengan baik perubahan-perubahan bentuk yang diakibatkan oleh gempa.

c). P.W. Abeles

P.W. Abeles adalah seorang insinyur Inggris, yang sangat gigih mendongkrak aliran ”full prestressing”, karena penggunaanya tidak kompetitif terhadap penggunaan beton bertulang biasa dengan menggunakan baja tulangan mutu tinggi. Penggunaan full prestressing ini tidak ekonomis, menurut berbagai penelitian biaya struktur dengan beton pratekan dan full prestressing dapat sampai 3,5 atau 4 kali lebih mahal dari pada struktur yang sama tetapi dari beton bertulang biasa dengan menggunakan tulangan baja mutu tinggi. Dengan demikian timbullah gagasan baru yang dikemukakan oleh P.W. Abeles untuk mengkombinasikan prinsip pratekan dengan prinsip penulangan penampang atau dikenal dengan nama “partial prestressing”. Yang mana didalam penampang diijinkan diadakannya bagi tulangan, lebar retak dapat dikombinasikan dengan baik.

“Partial prestressing” telah disetujui oleh Chief Engineer’s Departement untuk digunakan pada jembatan-jembatan kereta api di Inggris, dimana tegangan tarik boleh terjadi sampai 45 kg/cm2 dengan lebar retak yang dikendalikan dengan memasang baja tulangan biasa. Freyssinet sendiri menjelang akhir karirnya telah mengakui juga bahwa “partial prestressing” mengembangkan struktur-struktur tertentu. Begitupun dengan teori “load balancing” dari T.W. Lin yang ikut mendorong dipakainya “partial prestressing” karena pertimbangannya kecuali segi ekonomis juga segi praktisnya bagi perencanaan.

2. Aplikasi

Penggunaan sistem prategang pada elemen struktural linier adalah dengan memberikan gaya konsentris atau eksentris dalam arah longitudinal. Gaya ini mencegah berkembangnya retak dengan cara mengeliminasi atau sangat mengurangi tegangan tarik di bagian tumpuan dan daerah kritis pada kondisi beban kerja, sehingga dapat meningkatkan kapasitas lentur, geser, dan torsional penampang tersebut.

Selain itu, pemberian tegangan (stressing) juga digunakan pada cerobong reaktor nuklir, pipa, dan tangki cairan, yang pada dasarnya mengikuti prinsip-prinsip dasar yang sama dengan pemberian prategang linier. Tegangan melingkar pada struktur silindris atau kubah menetralisir tegangan tarik di serat terluar dari permukaan kurvilinier yang disebabkan oleh tekanan kandungan internal.

Struktur beton prategang mempunyai beberapa keuntungan, antara lain :

a) Terhindarnya retak terbuka di daerah tarik, jadi lebih tahan terhadap keadaan korosif. b) Kedap air, cocok untuk pipa dan tangki.

c) Karena terbentuknya lawan lendut sebelum beban rencana bekerja, maka lendutan akhirnya akan lebih kecil dibandingkan pada beton bertulang.

d) Penampang struktur lebih kecil/langsing, sebab seluruh luas penampang dipakai secara efektif.

e) Jumlah berat baja prategang jauh lebih kecil dibandingkan jumlah berat besi beton biasa. f) Ketahanan gesek balok dan ketahanan puntirnya bertambah. Maka struktur dengan

bentang besar dapat langsing. Tetapi ini menyebabkan Natural Frequency dari struktur berkurang, sehingga menjadi dinamis instabil akibat getaran gempa/angin, kecuali bila struktur itu memiliki redaman yang cukup atau kekakuannya ditambah.

Adapun kekurangan dari penggunaan beton prategang adalah :

a) Dengan ketahanan gesek balok dan ketahanan puntirnya bertambah, maka struktur dengan bentang besar dapat langsing. Tetapi ini menyebabkan natural frequency dari struktur berkurang, sehingga menjadi dinamis instabil akibat getaran gempa/angin, kecuali bila struktur itu memiliki redaman yang cukup atau kekakuannya ditambah.

b) Penggunaan bahan-bahan bermutu tinggi mengakibatkan harga satuan pekerjaan menjadi lebih tinggi.

c) Pengerjaan membutuhkan menuntut ketelitian yang lebih tinggi dan pengawasan yang lebih ketat dari pelaksana ahli.

3. Sifat-Sifat Bahan a) Beton

Untuk beton pratekan diperlukan mutu beton yang tinggi (min K-300) karena mempunyai sifat penyusutan dan rangkak yang rendah mempunyai modulus elastisitas dan modulus tekan yang tinggi serta dapat menerima tegangan yang lebih besar dibandingkan beton mutu rendah,. Sifat-sifat ini sangat penting untuk menghindarkan kehilangan tegangan yang cukup besar akibat sifat-sifat beton tersebut.

b) Baja Prategang

Baja mutu tinggi merupakan bahan yang umum dipakai pada struktur beton prategang. Baja untuk beton prategang terdiri dari:

 Kawat baja

Kawat baja disediakan dalam bentuk gulungan, kawat dipotong dengan panjang tertentu dan dipasang di pabrik atau lapangan. Baja harus bebas dari lemak untuk menjamin rekatan antara beton dengan baja prategang.

 Untaian kawat (strand)

Kekuatan batas strand ada 2 jenis yaitu 1720 MPa dan 1860 MPa, yang lazim dipakai adalah strand dengan 7 kawat.

Tabel spesifikasi strand 7 kawat

Ø Nominal (mm) Luas Nominal mm2 _{Kuat Putus (kN)}

6,35 23,22 40

7,94 37,42 64,5

9,53 51,61 89

11,11 69,68 120,1

12,70 92,9 160,1

15,24 139,35 240,2

 Batang Baja

Batang baja yang digunakan untuk beton prategang disyaratkan pada ASTM A 322, kekuatan batas minimum adalah 1000 MPa. Modulus elastisitas 1,72 105 _{– 1,93.10}5 _{MPa. Batang baja}

mutu tinggi tersedia pada panjang sekitar 24 m. Batang-batang baja tersedia sampai Ø 34,9 mm.

Proses Pembuatan Beton Pratarik

Didalam sistem pratarik (Pre-tensioning), tendon terlebih dahulu ditarik antara blok-blok angker yang kaku (rigid) yang dicetak diatas tanah atau didalam suatu kolom atau perangkat cetakan pratarik, dan selanjutnya dicor dan dipadatkan sesuai dengan bentuk serta ukuran yang diinginkan.

Pengerjaan beton dengan sistem ini ialah dengan cara mempersiapkan terlebih dahulu kabel tendon pada sebuah angkur mati (fixed anchorage) dan sebuah angkur hidup (live anchorage). Kemudian angkur hidup ditarik dengan dongkrak (jack) sehingga kabel tendon bertambah panjang.

Dongkrak biasanya dilengkapi dengan manometer untuk mengetahui besarnya gaya yang ditimbulkan oleh dongkrak. Setelah mencapai gaya yang diinginkan, beton dicor. Setelah beton mencapai umur yang cukup, kabel perlahan-lahan dilepaskan dari kedua angkur dan kemudian dipotong.

Kabel tendon akan berusaha kembali ke bentuknya semula setelah pertambahan panjang yang diakibatkan oleh penarikan awal pelaksanaan. Hal inilah yang menyebabkan adanya gaya tekan internal pada beton.

Oleh karena sistem pratarik bersandar pada rekatan yang timbul antara baja dan tendon sekelilingnya, hal itu penting bahwa setiap tendon harus merekat sepanjang seluruh panjang badan. Setelah beton mengeras, tendon dilepaskan dari alas prapenarikan dan gaya prategang ditransfer ke beton.

Pretensioning mengacu pada suatu sistem yang mana kabel di stressing dengan bantuan suatu alat bantu khusus yang mandiri disebut pretensioning bed atau casting bed.

Adalah sistem lain dari cara prestreesing yang mana tidak diperlukan casting bead, yang mana

untuk itu struktur dicor kemudian jalur kabel diberikan terlebih dahulu duct (pipa alumunium)

sehingga menyisakan lobang yang dapat dimasukin kabel. Jadi ketika struktur betonnya sudah

mengeras maka kabel bisa dimasukkan di duct tersebut selanjutnya pada ujung-ujung diberikan

angkur (angkur mati-angkur hidup, atau angkur hidup-angkur hidup) . Dari angkur hidup tersebut kabel di tarik.

Penerapan sistem beton prategang sudah mulai digunakan pada tahun 1886 saat PH. Jackson dari California, Amerika Serikat membuat konstruksi pelat atap. Kemudian pada tahun 1888, CEW Doehring mendapatkan hak paten untuk penegangan pelat beton dengan kawat baja. Tetapi gaya prategang yang diterapkan dalam waktu yang singkat menjadi hilang, karena rendahnya mutu dan kekuatan baja.

Untuk mengatasi hal ini oleh G.R. Steiner pada tahun 1908, diusulkan dilakukannya

penegangan kembali (USA). Sedangkan J. Mandl dan M. Koenen dari Jerman, menyelidiki identitas dan besar kehilangan gaya prategang. Pada tahun 1928, Eugene Freyssinet seorang Insinyur dari Perancis berhasil menemukan pentingnya kehilangan gaya prategang dan usaha untuk mengatasinya. Dan ia berhasil memberikan pratekan terhadap struktur beton sehingga dimungkinkan untuk membuat desain dengan penampang yang lebih kecil untuk bentang yang relatif panjang. Kesulitan kemudian timbul dalam perhitungan struktur statis tak tentu, karena pemberian pratekan menimbulkan gaya tambahan yang sulit diperhitungkan. Pada 1951 Yves Guyon berhasil memberikan solusi atas masalah tersebut.

Perkembangan beton pratekan berlanjut dengan dikemukakannya Load Balancing Theory oleh Tung Yen Lin pada 1963. Teori tersebut telah mendorong perkembangan penggunaan beton pratekan yang sangat pesat. P.W. Abeles dari Inggris kemudian memperkenalkan penggunaan partial prestressing yang mengijinkan tegangan tarik terbatas pada beton. Bangunan pertama yang dibangun dengan sistem beton prategang adalah jembatan Walnut

Lane Bridge di Philadelphia dengan bentang 47 m, pada tahun 1940/1950.

Sekarang telah banyak dikembangkan sistem dan teknik prategang. Dan beton prategang sekarang telah diterima dan banyak dipakai, setelah melalui banyak penyempurnaan hampir pada setiap elemen struktur ataupun sistem bangunan. Dengan beton prategang dapat dibuat bentang yang besar tetapi langsing.

TEORI

Metode Penegangan:

Untuk memberikan tegangan pada beton prategang terdapat dua prinsip yang berbeda, yaitu : 1. Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya prategang

dipertahankan sampai beton cukup keras.

2. Post-tensioned Prestressed Concrete (pasca tarik), adalah konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah bajanya yang tidak melekat pada beton diberi

tegangan.

Pada post-tensioning, beton dicor di sekeliling selongsong (ducts) dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategangan. Posisi selongsong diatur sesuai dengan bidang momen dari struktur. Biasanya baja tendon tetap berada di dalam selongsong selama pengecoran.

Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka tendon ditegangkan ujung-ujungnya dan dijangkar. Tendon bisa ditarik di satu sisi dan di sisi yang lain diangkur. Atau tendon ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Gaya prategang ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan. Beton menjadi tertekan setelah pengangkuran. Pada saat penegangan, kontak antara baja dan beton harus dikurangi sebanyak-banyaknya. Baja tegangan dapat berupa kawat (wire) atau strengan (=strand), yaitu kabel yang terdiri dari kawat terpisah atau streng, atau batang campuran yang ditempatkan dalam pipa, saluran, alur terbuka atau tertanam dalam beton, atau sama sekali diluar beton.

Tendon dalam tiap-tiap duct dapat ditegangkan satu persatu secara bergantian, atau semua tendon ditegangkan dalam waktu yang bersamaan. Pada post-tensioning adalah sangat

penting untuk memeriksa baik beban/gaya prategangnya maupun extension dari tendonnya.

Pergerakan tendon dalam duct tidak dapat dilihat, hanya extension dari jarak yang dapat dicatat. Gaya yang diterapkan serta extension yang diakibatkan harus diikuti sehingga gaya dan extension yang tidak sebanding atau irregular dapat segera terlihat. Bila tendon macet di satu tempat dalam duct, maka besarnya extension akan berkurang, itu berarti ada kesalahan. Tindakan pembetulan harus segera dilakukan. Bila gaya prategang yang diinginkan sudah tercapai maka tendon dijangkar.

Bila tendon ditegangkan bergantian, maka tendon yang ditegangkan mula-mula tidak boleh mengganggu pergerakan dari tendon yang ditegangkan belakangan.

Pretensioning mengacu pada suatu sistem yang mana kabel di stressing dengan bantuan suatu alat bantu khusus yang mandiri disebut pretensioning bed atau casting bed. Posttensioning Adalah sistem lain dari cara prestreesing yang mana tidak diperlukan casting bead, yang mana untuk itu struktur dicor kemudian jalur kabel diberikan terlebih

dahulu duct (pipa alumunium) sehingga menyisakan lobang yang dapat dimasukin kabel. Jadi ketika struktur betonnya sudah mengeras maka kabel bisa dimasukkan di duct tersebut selanjutnya pada ujung-ujung diberikan angkur (angkur mati-angkur hidup, atau angkur hidup-angkur hidup) . Dari angkur hidup tersebut kabel di tarik. Penerapan sistem beton prategang sudah mulai digunakan pada tahun 1886 saat PH. Jackson dari California, Amerika Serikat membuat konstruksi pelat atap. Kemudian pada tahun 1888, CEW Doehring

mendapatkan hak paten untuk penegangan pelat beton dengan kawat baja. Tetapi gaya prategang yang diterapkan dalam waktu yang singkat menjadi hilang, karena rendahnya mutu dan kekuatan baja. Untuk mengatasi hal ini oleh G.R. Steiner pada tahun 1908, diusulkan dilakukannya penegangan kembali (USA). Sedangkan J. Mandl dan M. Koenen dari Jerman, menyelidiki identitas dan besar kehilangan gaya prategang. Pada tahun 1928, Eugene

Freyssinet seorang Insinyur dari Perancis berhasil menemukan pentingnya kehilangan gaya prategang dan usaha untuk mengatasinya. Dan ia berhasil memberikan pratekan terhadap struktur beton sehingga dimungkinkan untuk membuat desain dengan penampang yang lebih kecil untuk bentang yang relatif panjang. Kesulitan kemudian timbul dalam perhitungan struktur statis tak tentu, karena pemberian pratekan menimbulkan gaya tambahan yang sulit

diperhitungkan. Pada 1951 Yves Guyon berhasil memberikan solusi atas masalah tersebut. Perkembangan beton pratekan berlanjut dengan dikemukakannya Load Balancing Theory oleh Tung Yen Lin pada 1963. Teori tersebut telah mendorong perkembangan penggunaan beton pratekan yang sangat pesat. P.W. Abeles dari Inggris kemudian memperkenalkan penggunaan partial prestressing yang mengijinkan tegangan tarik terbatas pada beton. Bangunan pertama yang dibangun dengan sistem beton prategang adalah jembatan Walnut Lane Bridge di Philadelphia dengan bentang 47 m, pada tahun 1940/1950. Sekarang telah banyak dikembangkan sistem dan teknik prategang. Dan beton prategang sekarang telah diterima dan banyak dipakai, setelah melalui banyak penyempurnaan hampir pada setiap elemen struktur ataupun sistem bangunan. Dengan beton prategang dapat dibuat bentang yang besar tetapi langsing. TEORI Metode Penegangan: Untuk memberikan tegangan pada beton prategang terdapat dua prinsip yang berbeda, yaitu : 1. Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya prategang dipertahankan sampai beton cukup keras. 2. Post-tensioned Prestressed Concrete (pasca tarik), adalah konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah bajanya yang tidak melekat pada beton diberi tegangan. Pada post-tensioning, beton dicor di sekeliling selongsong (ducts) dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategangan. Posisi selongsong diatur sesuai dengan bidang momen dari struktur. Biasanya baja tendon tetap berada di dalam selongsong selama pengecoran. Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka tendon ditegangkan ujung-ujungnya dan

dijangkar. Tendon bisa ditarik di satu sisi dan di sisi yang lain diangkur. Atau tendon ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Gaya prategang ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan. Beton menjadi tertekan setelah pengangkuran. Pada saat penegangan, kontak antara baja dan beton harus dikurangi sebanyak-banyaknya. Baja tegangan dapat berupa kawat (wire) atau strengan (=strand), yaitu kabel yang terdiri dari kawat terpisah atau streng, atau batang campuran yang ditempatkan dalam pipa, saluran, alur terbuka atau tertanam dalam beton, atau sama sekali diluar beton. Tendon dalam tiap-tiap duct dapat ditegangkan satu persatu secara bergantian, atau semua tendon ditegangkan dalam waktu yang bersamaan. Pada post-tensioning adalah sangat penting untuk memeriksa baik beban/gaya prategangnya maupun extension dari tendonnya. Pergerakan tendon dalam duct tidak dapat dilihat, hanya extension dari jarak yang dapat dicatat. Gaya yang diterapkan serta extension yang diakibatkan harus diikuti sehingga gaya dan extension yang tidak sebanding atau irregular dapat segera terlihat. Bila tendon macet di satu tempat dalam duct, maka besarnya extension akan berkurang, itu berarti ada kesalahan. Tindakan pembetulan harus

segera dilakukan. Bila gaya prategang yang diinginkan sudah tercapai maka tendon dijangkar. Bila tendon ditegangkan bergantian, maka tendon yang ditegangkan mula-mula tidak boleh mengganggu pergerakan dari tendon yang ditegangkan belakangan.

Proses Pembuatan Beton Pratarik

Didalam sistem pratarik (Pre-tensioning), tendon terlebih dahulu ditarik antara blok-blok angker yang kaku (rigid) yang dicetak diatas tanah atau didalam suatu kolom atau perangkat cetakan pratarik, dan selanjutnya dicor dan dipadatkan sesuai dengan bentuk serta ukuran yang diinginkan.

Pengerjaan beton dengan sistem ini ialah dengan cara mempersiapkan terlebih dahulu kabel tendon pada sebuah angkur mati (fixed anchorage) dan sebuah angkur hidup (live anchorage). Kemudian angkur hidup ditarik dengan dongkrak (jack) sehingga kabel tendon bertambah panjang.

Dongkrak biasanya dilengkapi dengan manometer untuk mengetahui besarnya gaya yang ditimbulkan oleh dongkrak. Setelah mencapai gaya yang diinginkan, beton dicor. Setelah beton mencapai umur yang cukup, kabel perlahan-lahan dilepaskan dari kedua angkur dan kemudian dipotong.

Kabel tendon akan berusaha kembali ke bentuknya semula setelah pertambahan panjang yang diakibatkan oleh penarikan awal pelaksanaan. Hal inilah yang menyebabkan adanya gaya tekan internal pada beton.

Oleh karena sistem pratarik bersandar pada rekatan yang timbul antara baja dan tendon sekelilingnya, hal itu penting bahwa setiap tendon harus merekat sepanjang seluruh panjang badan. Setelah beton mengeras, tendon dilepaskan dari alas prapenarikan dan gaya prategang ditransfer ke beton.

Pretensioning mengacu pada suatu sistem yang mana kabel di stressing dengan bantuan suatu alat bantu khusus yang mandiri disebut pretensioning bed atau casting bed.

Adalah sistem lain dari cara prestreesing yang mana tidak diperlukan casting bead, yang mana

untuk itu struktur dicor kemudian jalur kabel diberikan terlebih dahulu duct (pipa alumunium)

sehingga menyisakan lobang yang dapat dimasukin kabel. Jadi ketika struktur betonnya sudah

mengeras maka kabel bisa dimasukkan di duct tersebut selanjutnya pada ujung-ujung diberikan

angkur (angkur mati-angkur hidup, atau angkur hidup-angkur hidup) . Dari angkur hidup tersebut kabel di tarik.

Penerapan sistem beton prategang sudah mulai digunakan pada tahun 1886 saat PH. Jackson dari California, Amerika Serikat membuat konstruksi pelat atap. Kemudian pada tahun 1888, CEW Doehring mendapatkan hak paten untuk penegangan pelat beton dengan kawat baja. Tetapi gaya prategang yang diterapkan dalam waktu yang singkat menjadi hilang, karena rendahnya mutu dan kekuatan baja.

Untuk mengatasi hal ini oleh G.R. Steiner pada tahun 1908, diusulkan dilakukannya

penegangan kembali (USA). Sedangkan J. Mandl dan M. Koenen dari Jerman, menyelidiki identitas dan besar kehilangan gaya prategang. Pada tahun 1928, Eugene Freyssinet seorang Insinyur dari Perancis berhasil menemukan pentingnya kehilangan gaya prategang dan usaha untuk mengatasinya. Dan ia berhasil memberikan pratekan terhadap struktur beton sehingga dimungkinkan untuk membuat desain dengan penampang yang lebih kecil untuk bentang yang relatif panjang. Kesulitan kemudian timbul dalam perhitungan struktur statis tak tentu, karena pemberian pratekan menimbulkan gaya tambahan yang sulit diperhitungkan. Pada 1951 Yves Guyon berhasil memberikan solusi atas masalah tersebut.

Perkembangan beton pratekan berlanjut dengan dikemukakannya Load Balancing Theory oleh Tung Yen Lin pada 1963. Teori tersebut telah mendorong perkembangan penggunaan beton pratekan yang sangat pesat. P.W. Abeles dari Inggris kemudian memperkenalkan penggunaan partial prestressing yang mengijinkan tegangan tarik terbatas pada beton. Bangunan pertama yang dibangun dengan sistem beton prategang adalah jembatan Walnut

Lane Bridge di Philadelphia dengan bentang 47 m, pada tahun 1940/1950.

Sekarang telah banyak dikembangkan sistem dan teknik prategang. Dan beton prategang sekarang telah diterima dan banyak dipakai, setelah melalui banyak penyempurnaan hampir pada setiap elemen struktur ataupun sistem bangunan. Dengan beton prategang dapat dibuat bentang yang besar tetapi langsing.

TEORI

Metode Penegangan:

Untuk memberikan tegangan pada beton prategang terdapat dua prinsip yang berbeda, yaitu : 1. Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya prategang

dipertahankan sampai beton cukup keras.

2. Post-tensioned Prestressed Concrete (pasca tarik), adalah konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah bajanya yang tidak melekat pada beton diberi

tegangan.

Pada post-tensioning, beton dicor di sekeliling selongsong (ducts) dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategangan. Posisi selongsong diatur sesuai dengan bidang momen dari struktur. Biasanya baja tendon tetap berada di dalam selongsong selama pengecoran.

Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka tendon ditegangkan ujung-ujungnya dan dijangkar. Tendon bisa ditarik di satu sisi dan di sisi yang lain diangkur. Atau tendon ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Gaya prategang ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan. Beton menjadi tertekan setelah pengangkuran. Pada saat penegangan, kontak antara baja dan beton harus dikurangi sebanyak-banyaknya. Baja tegangan dapat berupa kawat (wire) atau strengan (=strand), yaitu kabel yang terdiri dari kawat terpisah atau streng, atau batang campuran yang ditempatkan dalam pipa, saluran, alur terbuka atau tertanam dalam beton, atau sama sekali diluar beton.

Tendon dalam tiap-tiap duct dapat ditegangkan satu persatu secara bergantian, atau semua tendon ditegangkan dalam waktu yang bersamaan. Pada post-tensioning adalah sangat

penting untuk memeriksa baik beban/gaya prategangnya maupun extension dari tendonnya.

Pergerakan tendon dalam duct tidak dapat dilihat, hanya extension dari jarak yang dapat dicatat. Gaya yang diterapkan serta extension yang diakibatkan harus diikuti sehingga gaya dan extension yang tidak sebanding atau irregular dapat segera terlihat. Bila tendon macet di satu tempat dalam duct, maka besarnya extension akan berkurang, itu berarti ada kesalahan. Tindakan pembetulan harus segera dilakukan. Bila gaya prategang yang diinginkan sudah tercapai maka tendon dijangkar.

Bila tendon ditegangkan bergantian, maka tendon yang ditegangkan mula-mula tidak boleh mengganggu pergerakan dari tendon yang ditegangkan belakangan.

Pretensioning mengacu pada suatu sistem yang mana kabel di stressing dengan bantuan suatu alat bantu khusus yang mandiri disebut pretensioning bed atau casting bed. Posttensioning Adalah sistem lain dari cara prestreesing yang mana tidak diperlukan casting bead, yang mana untuk itu struktur dicor kemudian jalur kabel diberikan terlebih

dahulu duct (pipa alumunium) sehingga menyisakan lobang yang dapat dimasukin kabel. Jadi ketika struktur betonnya sudah mengeras maka kabel bisa dimasukkan di duct tersebut selanjutnya pada ujung-ujung diberikan angkur (angkur mati-angkur hidup, atau angkur hidup-angkur hidup) . Dari angkur hidup tersebut kabel di tarik. Penerapan sistem beton prategang sudah mulai digunakan pada tahun 1886 saat PH. Jackson dari California, Amerika Serikat membuat konstruksi pelat atap. Kemudian pada tahun 1888, CEW Doehring

mendapatkan hak paten untuk penegangan pelat beton dengan kawat baja. Tetapi gaya prategang yang diterapkan dalam waktu yang singkat menjadi hilang, karena rendahnya mutu dan kekuatan baja. Untuk mengatasi hal ini oleh G.R. Steiner pada tahun 1908, diusulkan dilakukannya penegangan kembali (USA). Sedangkan J. Mandl dan M. Koenen dari Jerman, menyelidiki identitas dan besar kehilangan gaya prategang. Pada tahun 1928, Eugene

Freyssinet seorang Insinyur dari Perancis berhasil menemukan pentingnya kehilangan gaya prategang dan usaha untuk mengatasinya. Dan ia berhasil memberikan pratekan terhadap struktur beton sehingga dimungkinkan untuk membuat desain dengan penampang yang lebih kecil untuk bentang yang relatif panjang. Kesulitan kemudian timbul dalam perhitungan struktur statis tak tentu, karena pemberian pratekan menimbulkan gaya tambahan yang sulit

diperhitungkan. Pada 1951 Yves Guyon berhasil memberikan solusi atas masalah tersebut. Perkembangan beton pratekan berlanjut dengan dikemukakannya Load Balancing Theory oleh Tung Yen Lin pada 1963. Teori tersebut telah mendorong perkembangan penggunaan beton pratekan yang sangat pesat. P.W. Abeles dari Inggris kemudian memperkenalkan penggunaan partial prestressing yang mengijinkan tegangan tarik terbatas pada beton. Bangunan pertama yang dibangun dengan sistem beton prategang adalah jembatan Walnut Lane Bridge di Philadelphia dengan bentang 47 m, pada tahun 1940/1950. Sekarang telah banyak dikembangkan sistem dan teknik prategang. Dan beton prategang sekarang telah diterima dan banyak dipakai, setelah melalui banyak penyempurnaan hampir pada setiap elemen struktur ataupun sistem bangunan. Dengan beton prategang dapat dibuat bentang yang besar tetapi langsing. TEORI Metode Penegangan: Untuk memberikan tegangan pada beton prategang terdapat dua prinsip yang berbeda, yaitu : 1. Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya prategang dipertahankan sampai beton cukup keras. 2. Post-tensioned Prestressed Concrete (pasca tarik), adalah konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah bajanya yang tidak melekat pada beton diberi tegangan. Pada post-tensioning, beton dicor di sekeliling selongsong (ducts) dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategangan. Posisi selongsong diatur sesuai dengan bidang momen dari struktur. Biasanya baja tendon tetap berada di dalam selongsong selama pengecoran. Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka tendon ditegangkan ujung-ujungnya dan

dijangkar. Tendon bisa ditarik di satu sisi dan di sisi yang lain diangkur. Atau tendon ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Gaya prategang ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan. Beton menjadi tertekan setelah pengangkuran. Pada saat penegangan, kontak antara baja dan beton harus dikurangi sebanyak-banyaknya. Baja tegangan dapat berupa kawat (wire) atau strengan (=strand), yaitu kabel yang terdiri dari kawat terpisah atau streng, atau batang campuran yang ditempatkan dalam pipa, saluran, alur terbuka atau tertanam dalam beton, atau sama sekali diluar beton. Tendon dalam tiap-tiap duct dapat ditegangkan satu persatu secara bergantian, atau semua tendon ditegangkan dalam waktu yang bersamaan. Pada post-tensioning adalah sangat penting untuk memeriksa baik beban/gaya prategangnya maupun extension dari tendonnya. Pergerakan tendon dalam duct tidak dapat dilihat, hanya extension dari jarak yang dapat dicatat. Gaya yang diterapkan serta extension yang diakibatkan harus diikuti sehingga gaya dan extension yang tidak sebanding atau irregular dapat segera terlihat. Bila tendon macet di satu tempat dalam duct, maka besarnya extension akan berkurang, itu berarti ada kesalahan. Tindakan pembetulan harus

segera dilakukan. Bila gaya prategang yang diinginkan sudah tercapai maka tendon dijangkar. Bila tendon ditegangkan bergantian, maka tendon yang ditegangkan mula-mula tidak boleh mengganggu pergerakan dari tendon yang ditegangkan belakangan.