Agar sebuah rangka portal memadai, maka ada beberapa kondisi yang harus dipenuhi, diantaranya adalah :
1. Desain rangka tersebut harus didasarkan atas kombinasi momen dan geser
yang paling tidak menguntungkan. Apabila pembalikan momen mungkin terjadi sebagai akibat dari berbaliknya arah beban hidup, maka nilai momen
lentur positif dan negative terbesar harus ditinjau didalam desain. 2.
Pondasi yang memadai untuk memikul gaya horizontal harus ada. Apabila rangka tersebut didesain sebagai sendi, suatu prosedur pelaksanaan yang
mahal, system sendi actual harus digunakan.
II.9. Definisi Pembebanan II.9.1. Beban dan aksi yang bekerja
Pembebanan untuk merencanakan portal prategang merupakan dasar dalam menentukan beban-beban dan gaya-gaya untuk perhitungan tegangan-tegangan yang
terjadi pada setiap bagian jembatan jalan raya. Penggunaan pembebanan ini dimaksudkan agar dapat mencapai perencanaan yang aman dan ekonomis sesuai
dengan kondisi setempat, tingkat keperluan, kemampuan pelaksanaan dan syarat teknis lainny, sehingga proses pelaksanaan dalam perencanaan menjadi efektif.
Beban-beban dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu :
II. 9.1.1 Beban Primer
Beban utama dalam perhitungan perhitungan gaya-gaya dalam pada perencanaan rangka portal
Universitas Sumatera Utara
a. Beban Mati Primer
Berat sendiri dari balok atau penampang yang dipikul langsung oleh struktur rangka portal
b. Beban Mati Tambahan
Berat beban mati tambahan yang dipikul oleh struktur, beban ini dapat berupa beban akibat balok, pelat maupun topping
c. Beban Hidup
Beban hidup adalah beban bergerak yang direncanakan akan dipikul oleh struktur rangka portal.
II. 9.1. 2. Beban Sekunder
Pada struktur rangka portal statis tak tentu, struktur akan dipengaruhi oleh beban sekunder, dimana beban ini terjadi sebagai akibat dari gaya pratgang itu
sendiri. Untuk menghitung struktur dengan tingkat ketidaktentuan yang tinggi maka digunakan metode kekakuan perpindahan dan metode gaya kompaktibilitas,
dimana salah satunya adalah metode deformasi konsisten. Untuk menghitung beban sekunder pada portal dapat digunakan metode deformasi
konsisten
II. 9.1.3 . Metode deformasi konsisten koefisien pengaruh fleksibilitas
Metode-metode yang paling umum dipakai untuk analisis struktur dengan derajat statis tak tentu yang tinggi ialah metode kekakuan perubahan kedudukan
Universitas Sumatera Utara
dan metode gaya kompatibilitas. Metode yang disebut belakangan, didasarkan atas prinsip deformasi konsisten, cocok untuk menghitung momen-momen sekunder pada
struktur beton prategang statis tak tentu. Metode kompaktibilitas dilakukan dengan membentuk persamaan secara
berurutan dalam bentuk komponen reaksi yang tidak diketahui, koefisien fleksibilitas dan perpindahan pada titik tertentu akibat beban luar pada struktur. Jika R1, R2, R3,
……., Rn adalah komponen reaksi yang tidak diketahui gaya, momen pada titik 1, 2, 3, ……, n dengan :
= koefisien pengaruh fleksibilitas yang memberikan perubahan kedudukan yang terjadi dititik i, akibat suatu reaksi satuan dititik j.
Dan, = perubahan kedudukan dititik I yang disebabkan oleh beban luar pada struktur.
Persamaan-persamaan kompatibilitas dapat ditulis sebgai : +
+
,
+
,
+ …………..+ + +
= 0
,
+ +
,,
+
,
+ ………..... +
,
+ +
,
= 0 …….. ……... ……... ……… ……..
+ +
,
+
,
+ …………..+ + + = 0
Koefisien pengaruh untuk pembentukan matrik fleksibilitas dapat diperoleh dengan integral-integral sebagai berikut:
-
.
1
ds ………………………………………………...….2.3
Universitas Sumatera Utara
2
-
.
3
1
ds ……… Dimana ;
= mome = mome
= momen a ds = unsure
EI = ketega Beberapa integral ha
koefisien pengaruh fle
Untuk menghi prategang pada suatu
momen primer yang tendon. Integral dari m
Tabel II.4
Produk
Sumber: Beton P ………………………………………………2.4
omen akibat suatu reaksi satuan dititik i omen akibat suatu reaksi satuan dititik j
en akibat beban luar pada struktur ure panjang dari suatu bidang
egaran lentur dari penampang hasil kali yang umum dipakai untuk meng
fleksibilitas ditunjukkan dalam Tabel berikut :
nghitung momen-momen sekunder yang timbul uatu struktur beton statis tak tentu, suku
be ng ditimbulkan diseluruh panjang batang a
ri momen ini sama dengan hasil perkalian gaya
uk Integral Untuk Koefisien Pengaruh Fleksibilitas
on Pratekan, N. Krishna Raju 2.4
enghitung koefisien- kut :
bul akibat pemberian bersesuaian dengan
akibat eksentrisitas ya prategang dan luas
as Raju, 1986
Universitas Sumatera Utara
bidang yang terpotong diantara profil tendon dan sumbu batang. Momen-momen yang ditimbulkan oleh reaksi-reaksi satuan yang ditunjukkan dengan
pada umumnya adalah linear dan integral hasil perkalian
untuk masing-masing bentangan dapat dihitung dengan memakai Tabel tsb.
Pengali numerik yang digunakan pada aksi nominal untuk menghitung aksi rencana. Diambil untuk adanya perbedaan yang tidak diinginkan pada beban dalam
memperkirakan pengaruh pembebanan dalam pelaksanaan.
II. 9.1.4. Beban Tersier
Pada struktur rangka portal beton prategang tiga dmensi dengan bagian- bagiannya yang membentang ke berbagai arah; pemberian prategang dapat
menyebabkan perpendekan elastis akibat perpindahan lateral pada sambungan dan kolom. Hal inilah yang kemudian dapat menyebabkan momen-momen tersier pada
portal tersebut.
II. 9.1.5. Pengaruh Deformasi Aksial Dan Momen Tersier
Dalam hal struktur prategang yang terdiri dari batang-batang satu arah seperti balok menerus, kontraksi aksial akibat pengaruh prategang tidak berpengaruh besar
terhadap gaya dan momen pada struktur menerus. Namun, pada struktur seperti rangka portal yang arah batang-batangnya berlainan, pemberian prategang pada
balok mendatar transom menghasilkan suatu kontraksi aksial, yang selanjutnya memberikan momen-momen tersier ke dalam kerangka akibat pergeseran lateral
pertemuan balok mendatar dan batang kolom.
Universitas Sumatera Utara
Pengaruh-pengaruh utama yang perlu diperhatikan dalam rangka portal beton prategang adalah :
1. Reduksi besarnya gaya prategang pada suatu batang tertentu akibat kekangan
batang-batnag yangb berdekatan. 2.
Timbulnya momen-momen tersier akibat deformasi lentur struktur yang diakibatkan oleh perpendekan elastic dan aksi gaya prategang.
3.
Untuk kompatibilitas, lendutan lateral ∆ ujung B dari kolom AB harus sama
dengan kontraksi aksial dari separuh balok mendatar BC, untuk lebih jelasnya dapat dilhat pada gambar berikut. Dimana hal ini memberikan syarat:
Gambar. II.28. Pengaruh Perpendekan Aksial
Sumber: Desain Praktis Beton Prategang, Andri Budiadi
Universitas Sumatera Utara
5
67
8
67 9
, 1
67
= ∆ =
5
6:
8
6:
, ;
6:
…………………………………….....................2.5..
5
67
5
6:
=
8
6:
1
67
8
67 9
;
6:
……………………………………................................2.6
Untuk suatu batas kepraktisan dari penampang dan gaya prategang, karena rasio
5
67
5
6:
adalah kecil, maka dapat diabaikan. Seluruh gaya prategang dapat diasumsikan ditahan oleh balok BC. Tetapi titik B bergerak horizontal sebesar
∆ akibat aksi gaya prategang P yang dapat mengakibatkan momen berlawanan arah
jarum jam sebesar
1
67
∆ 8
67 =
berkembang di A dan B. momen tersier sebagai akibat dari momen jepit pada tumpuan A dan B dapat dievaluasi untuk memperoleh
besarannya.
II.10. Desain Penampang Beton Prategang Terhadap Lentur
