dp = jarak dari serat tekan ekstrim balok ke titik berat kabel prategang Maka kenaikan tegangan baja dapat dibagi atas :
a. Untuk kabel prategang
�
�
=
��
�
−�� �−�
��� 3.48 b.
Untuk tulangan tarik �
�
=
�
�
−� �−�
��� 3.49 Dengan catatan :
1. Harga-harga fp,fs dan fs’ keadaan dimana tidak ada tegangan tarik pada saat
bekerja beban tetap harus memenuhi syarat : a.
Untuk pembebanan jangka pendek 150 Nmm
2
b. Untuk pembebanan jangka panjang 200 Nmm
2
2. Tegangan pada kabel prategang pada saat bekerja Fo dapat diasumsikan :
�
�
=
�
�
�
��
3.50 3.
Tegangan pada tulangan tarik saat Fo bekerja adalah nol.
3.7 Perhitungan Retak Beton
Beban retak pertama perlu dieavaluasi pada beton prategang parsial, karena berkurangnya kekakuan penampang, yang berarti membesarnya defleksi. Selain itu
lebar retak juga perlu diperhitungkan karena retak akan menyebabkan korosi yang dapat berakibat fatal pada beton prategang. Momen retak adalah momen yang
menyebabkan retak pertama.
Universitas Sumatera Utara
Momen retak adalah momen akibat semua beban pada taraf beban M
D +
M
SD
+ M
L
dimana untuk menghitung momen retak digunakan rumus : �
��
= �
�
. �
���
+
�
�
. �
���
�
���
. �
����
+
�
�
. �
���
�
����
3.51 Dimana :
�
��
= ����� ����� ���
�
�
= ������� ������ ����� 0,7��′�
�
�
= ��������� ������� Nmm
�
���
= ������������� ����� ��
Tahap pada saat momen lentur terus meningkat dengan bekerjanya seluruh beban sehingga tegangan tekan beton pada level tulangan pada balok menjadi nol
disebut sebagai tahap dekompresi. Dimana beban pada saat tahap ini terjadi disebut beban dekompresi dan retak akan terjadi apabila ada penambahan beban lagi. Beban
dekompresi dapat dihitung dengan
persamaan : �
��
= �
�
+ ∆�
�
+ �� + ∆�
�
3.52 ∆�
�
= �
���
��
��
� � 3.53
Dimana : �
��
= ����� ���������� �
�
�
= ��������� �������
�
���
= �������� ����� �� ������ ���������
�
��
= ���� ������ ��������� ��
2
� = �
�
�
�
Universitas Sumatera Utara
Perhitungan lebar retak yang terjadi akibat beban dekompresi adalah sebagai berikut : �
���
= �
�
−
���� �
3.54 Dimana :
�
��� =
����� ����� �������� �
�
= �������� �������� �������� �����
� = �
�
�
�
. �
= 3040,8
500.115 = 5,28. 10
−3
���� �
���
= 0,01 ��� = ������� ���� ���������
� = ��������� ������� ���� 3,7 �� ��
2
� ;
��������� ������� �������
Menurut Peraturan C.E.B dan Inggris, untuk batang tipe 3 prategang parsial lebar ijin retakan maksimu untuk daerah lingkungan agresif adalah 0,1 mm,
sedangkan untuk daerah normal 0,2 mm.
3.8 Kehilangan Gaya Prategang
Adalah suatu kenyataan yang jelas bahwa gaya prategang awal yang diberikan ke elemen beton mengalami reduksi yang progresif selama waktu kurang lebih 5 tahun
Nawy,2001. Kehilangan pada balok prategang ini disebabkan proses baik pada tendon maupun beton.
Dengan demikian, tahapan gaya prategang perlu ditentukan pada setiap tahap pembebanan, dari tahap transfer gaya prategang ke beton, smapai berbagai tahap
prategang yang terjadi pada kondsisi beban kerja, hingga mencapai ultimit. Pada akhirnya, reduksi gaya prategang dapat dikelompokkan ke dalam dua kategori :
- Kehilangan elastis yang segera terjadi pada saat proses fabrikasi atau konstruksi,
termasuk perpendekan elastis, kehilangan karena pengangkeran dan kehilangan karena gesekan.
Universitas Sumatera Utara
- Kehilangan yang bergantung pada waktu, seperti rangkak, susut dan kehilangan
yang diakibatkan karena efek temperature dan relaksasi baja, yang kesemuanya dapat ditentukan pada kondisi limit tegangan akibat beban kerja di elemen beton
prategang. Pada beton prategang dengan sistem penarikan pre-tensioned, kehilangan gaya
prategang yang terjadi pada beton prategang antara lain : -
Perpendekan elastis -
Relaksasi baja -
Rangkak beton -
Susut beton Adapun kehilangan akibat friksi, pengangkeran tidak terjadi pada beton prategang
dengan penarikan pre-tensioned.
3.8.1 Kehilangan Jangka Pendek
Kehilangan jangka pendek merupakan kehilangan elastis yang segera terjadi pada saat proses fabrikasi atau konstruksi. Pada beton prategang dengan sistem
penarikan pre-tensioned kehilangan jangka pendek yang terjadi hanya kehilangan akibat perpendekan elastis.
a. Perpendekan Elastis Beton Es
Beton memendek pada saat gaya prategang bekerja. Karena tendon yang melekat padanya juga secara simultan mengalami perpendekan, maka tendon
tersebut akan kehilangan gaya prategangnya. Kehilangan prategang akibat perpendekan elastis beton tergantung rasio modulus serta tegangan rata-rata pada
beton pada ketinggian baja. Pada
Universitas Sumatera Utara
P P
tendon
l
Es
beton dengan metode penarikan pratarik terjadi kehilangan gaya prategang akibat perpendekan elastis pada saat transfer.
∆�
���
=
�� ��
. �
��
Nawy, 2001 3.55
Sedangkan �
��
=
−�� ��
�1 +
�
2
�
2
� +
�
�
. �
��
Nawy, 2001 3.56
Dimana : ∆f
pES
= kehilangan energi akibat perpendekan elastis kg Es = modulus elastisitas kabel kgcm
2
Ec = modulus elastisitas betoncm
2
r = radius girasi cm
2
3.8.2 Kehilangan Jangka Panjang
Kehilangan jangka panjang seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya adalah kehilangan yang bergantung pada waktu, seperti rangkak , susut, dan relaksasi baja,
Gambar 3.4 Perpendekan elastis pada beton
Universitas Sumatera Utara
yang semuanya dapat ditentukan pada kondisi limit tegangan akibat beban kerja di elemen beton prategang.
a. Rangkak Beton
Penelitian eksperimental yang dilakukan menunjukkan bahwa aliran di material terjadi di sepanjang waktu apabila ada beban atau tegangan. Deformasi atau aliran
akibat tegangan longitudinal disebut rangkak Nawy, 2001. Rangkak adalah peristiwa perubahan bentuk volume beton akibat pembebanan secara terus menerus
dalam jangka waktu yang lama. Deformasi atau regangan yang berasal dari perilaku yang bergantung pada waktu ini merupakan fungsi dari besarnya beban yang bekerja,
lamanya, serta sifat beton yang meliputi proporsi campurannya, kondisi perawatannya, umur elemen pada saat dibebani pertama kali dan kondisi
lingkungannya. Penelitian yang telah dilakukan dan diinformasikan melalui banyak literature
mengindikasikan bahwa aliran pada material terjadi disepanjang waktu apabila ada beban atau tegangan. Besarnya nilai kehilangan gaya prategang yang terjadi akibat
rangkak dapat dihitung melalui persamaan :
∆�
���
= �. ����
���
− �
���
Nawy, 2001 3.57
Dimana : ∆f
pcr
= kehilangan energi akibat rangkak N n =
Es Ec
f
cir
= tegangan di beton pada pusat baja segera setelah transfer f
cds
= tegangan pada pusat baja akibat beban mati tambahan yang bekerja Kcr = koefisien
Universitas Sumatera Utara
b. Susut Beton
