Gambar II.2 Diagram Tegangan Regangan Pada Beton
Perubahan bentuk pada beton adalah langsung dan tergantung pada waktu. Pada beban tetap, perubahan bentuk bertambah dengan waktu dan jauh lebih besar
dibandingkan harga langsungnya. Susut tidak disebabkan oleh tegangan, tetapi merupakan akibat dari hilangnya air dalam proses pengeringan beton, sementara
rangkak oleh bekerjanya tegangan. Susut dan rangkak menyebabkan perubahan bentuk aksial, kelengkungan pada penampang, kehilangan tegangan lokal antara
beton dan baja, redistribusi aksi internal pada struktur statis tertentu.
II.2.2 Baja Prategang
Untuk penggunaan pada beban layan yang tinggi, penggunaan baja tulangan tendon dan beton mutu tinggi akan lebih efisien. Hanya baja dengan tegangan
elastis tinggi yang cocok digunakan pada beton prategang. Penggunaan baja tulangan mutu tinggi bukan saja merupakan suatu keuntungan, tetapi merupakan suatu
Regangan
Tegangan Mpa
Universitas Sumatera Utara
keharusan. Prategangan akan menghasilkan elemen yang lebih ringan, bentang yang lebih besar dan lebih ekonomis jika ditinjau dari segi pemasangan dibandingkan
dengan beton bertulang biasa. Prategang pada dasarnya merupakan suatu beban yang menimbulkan
tegangan dalam awal sebelum pembebanan luar dengan besar dan distribusi tertentu bekerja sehingga tegangan yang dihasilkan dari beban luar dilawan sampai tingkat
yang diinginkan. Gaya pratekan dihasilkan dengan menarik kabel tendon yang ditempatkan pada beton dengan alat penarik. Setelah penarikan tendon mencapai
gayatekanan yang direncanakan, tendon ditahan dengan angkur, agar gaya tarik yang tadi dikerjakan tidak hilang. Penarikan kabel tendon dapat dilakukan baik
sebelum beton dicor pre-tension atau setelah beton mengeras post-tension. Baja tendon yang dipakai untuk beton prategang dalam prakteknya ada tiga
macam, yaitu : 1.
Kawat tunggal wires, biasanya digunkan untuk baja prategang pada beton prategang dengan system pratarik pre-tension.
2. Kawat untaian strand, biasanya digunkan untuk baja prategang pada beton
pratengang dengan system pascatarik post-tension.
3. Kawat batangan bar, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton
prategang dengan system pratarik pre-tension.
Universitas Sumatera Utara
Kawat tunggal wires b Untaian Kawat strand
c Kawat batangan bars
Gambar II.3 Jenis-jenis Baja yang Dipakai Untuk Beton Prategang : a Kawat tunggal
wires. b Untaian Kawat strand. c Kawat batangan bars Sumber: Prestressed Concrete Design, M.K. Hurst
Kawat tunggal yang dipakai untuk beton prategang adalah yang sesuai dengan pesifikasi sepeti ASTM A 421; stress-relieved strands mengikuti standar
ASTM A 416. Strands terbuat dari tujuh kawat dengan memuntir enam diantaranya pada pich sebesar 12 sampai 16 kali diameter di sekeliling kawat lurus yang sedikit
Universitas Sumatera Utara
kebih besar. Ukuran dari kawat tunggal bervariasi dengan diameter antara 3 – 8 m, dengan tengangan tarik f
p
antara 1500 – 1700 Mpa dengan modulus elastisitas E
p
= 200 x 10
3
Mpa. Tipikal diagram tegangan-regangan dari ketiga jenis tendon tersebut dapat dilihat pada gambar II.4, gambar II.5, dan gambar II.6.
Gambar II.4 Diagram Tegangan-Regangan Pada Kawat Tunggal
Sumber: Desain Praktis Beton Prategang, Andri Budiadi
Gambar II.5 Diagram Tegangan-Tegangan Pada Untaian Kawat
Sumber: Desain Praktis Beton Prategang, Andri Budiadi
Universitas Sumatera Utara
Gambar II.6 Diagram Tegangan-Regangan Pada Baja Batangan
Sumber: Desain Praktis Beton Prategang, Andri Budiadi
Untuk memaksimumkan luas baja strands 7 kawat untuk suatu diameter nominal, kawat standar dapat dibentuk menjadi strands yang dipadatkan seperti pada
gambar II.7. Standar ASTM yang disyaratkan masing-masing tercantum pada table II.1.
Gambar II.7 Strands Prategang 7 Kawat Standard dan Dipadatkan.
a Penampang strand standar. b Penampang strand yang dipadatkan
Sumber: Beton Prategang, Edward G. Nawi
Universitas Sumatera Utara
Tabel II.1 Strand Standar Tujuh Kawat Untuk Beton Prategang
Diameter nominal
strand in Kuat patah
strand min. lb
Luas baja nominal
strand in.
2
Berat nominal
strand lb100 ft
Beban minimum
pada ekstensi 1 lb
MUTU 250 14 0,250
9.000 0,036
122 7.650
516 0,313
14.500 0,058
197 12.300
38 0,375 20.000
0,080 272
17.000
716 0,438 27.000
0,108 367
23.000
12 0,500 36.000
0,144 490
30.600
35 0,600
54.000 0,216
737 45.900
MUTU 270 38 0,375
23.000 0,085
290 19.550
716 0,438 31.000
0,115 390
26.350
12 0,500 41.300
0,153 520
35.100
35 0,600
58.600 0,217
740 49.800
100.000 psi = 689,5 Mpa 0,1 in = 2,54 mm, 1 in
2
= 645 berat: kalikan dengan 1,49 untuk mendapatkan berat dalam kg per 1000 m.
1000 lb = 4448 N Sumber: Beton Prategang, Edward G. Nawi
Universitas Sumatera Utara
Tabel II.2 Besaran dan kuat desain strands prategang
Tabel II.3 Tipikal Baja Prategang
II.3. Penampang – Penampang Beton Prategang