Pada gambar II.5c dan II.5d, jika tendon diletakkan pada eksentrisitas e dari pusat berat beton, disebut garis cgc, maka timbul momen Pe, dan tegangan di
tengah bentang menjadi :
g g
c t
I Mc
I Pec
A P
f −
+ −
= 2.3a
g g
c b
I Mc
I Pec
A P
f +
− −
= 2.3b
Karena penampang tumpuan balok yang ditumpu sederhana tidak memikul momen akibat beban luar transversal, maka tegangan serat tarik yang besar di
serat atas terjadi akibat gaya prategang eksentris. Untuk membatasi tegangan seperti itu, profil eksentrisitas tendon prategang, garis cgc, dibuat lebih kecil di
penampang tumpuan daripada di penampang tengah bentang, atau tidak ada sama sekali, atau mungkin eksentrisitas tersebut negatif yang berarti di atas garis cgc.
II.3.1 Metode Konsep Dasar
Di dalam metode konsep dasar untuk mendesain elemen beton prategang, tegangan serat beton secara langsung dihitung dari gaya luar yang bekerja di beton
akibat pemberian prategang longitudinal dan beban luar transversal. Persamaan 2.3a dan 2.3b dapat diubah dan disederhanakan untuk digunakan dalam
Universitas Sumatera Utara
menghitung tegangan pada saat pemberian prategang awal dan pada saat beban kerja. Jika P
i
adalah gaya prategang awal sebelum terjadinya kehilangan tegangan, dan P
e
adalah gaya prategang sesudah kehilangan, maka :
i e
P P
= γ
2.4 Dapat didefenisikan sebagai faktor prategang residual. Dengan mensubstitusikan
r
2
untuk I
g
A
c
di dalam persamaan 2.3, dimana r adalah radius girasi penampang, rumus untuk tegangan dapat ditulis sebagai berikut:
a. Hanya gaya prategang
−
− =
2
1 r
ec A
P f
t c
i t
2.5a
+
− =
2
1 r
ec A
P f
b c
i b
2.5b
Dimana c
t
dan c
b
masing-masing adalah jarak dari pusat berat penampang garis cgc ke serat atas dan bawah.
b. Berat sendiri ditambah pemberian prategang
Jika berat sendiri balok menyebabkan momen M
b
di penampang yang sedang ditinjau, maka persamaan 2.5a dan 2.5b menjadi :
t D
t c
i t
S M
r ec
A P
f −
−
− =
2
1 2.6a
Universitas Sumatera Utara
b D
b c
i b
S M
r ec
A P
f +
+
− =
2
1 2.6b
Dimana S
t
dan S
b
masing-masing adalah modulus penampang untuk serat atas dan serat bawah.
Perubahan eksentrisitas dari penampang tengah bentang ke tumpuan diperoleh dengan menaikkan tendon prategang, baik secara mendadak dari tengah
bentang ke tumpuan, suatu proses yang disebut harping, atau secara perlahan- lahan dalam bentuk parabolik, suatu proses yang disebut draping. Gambar II.6a
menunjukkan profil harped yang biasanya digunakan untuk balok pratarik dan untuk beban transversal terpusat. Gambar II.6b menunjukkan tendon draped
yang biasanya digunakan pada pascatarik.
a
b Gambar II.6 Profil Tendon Prategang. a Tendon harped. b Tendon draped.
Universitas Sumatera Utara
Setelah pelaksanaan dan instalasi lantai atau dek, beban hidup bekerja di struktur, yang menimbulkan momen tambahan M
s
. Intensitas penuh beban tersebut biasanya terjadi sesudah gedung tersebut selesai dan kehilangan
praategang yang digunakan di dalam persamaan tegangan adalah gaya prategang efektif P
e
. Jika momen total akibat beban gravitasi adalah M
T
, maka : M
T
= M
D
+ M
SD
+ M
L
Dimana : M
T
= momen akibat berat sendiri M
SD
= momen akibat beban mati tambahan, seperti lantai M
L
= momen akibat beban hidup
Dengan demikian, persamaan 2.6 menjadi :
t T
t c
i t
S M
r ec
A P
f −
−
− =
2
1 2.7a
b T
b c
i b
S M
r ec
A P
f +
+
− =
2
1 2.7b
II.3.2 Metode Penyeimbangan Beban
