h=1200mm
dp=900 mm ds=1150 mm
baja prategang baja non prategang
h=1200mm
dp=900 mm
baja prategang
y
y x
x y
y x
x
Partially Prestressed Precast Fully Prestressed Precast
Dalam tugas akhir ini akan direncanakan 2 balok prategang dengan penampang yang sama , yang membedakan adalah metode prategang yakni balok prategang
penuh dan balok prategang parsial dengan cross section sebagai berikut.
4.3 Perhitungan Precast Prestressed Rectangular Beam 4.3.1 Beton
Perencanaan balok segiempat dilakukan dengan dua kondisi, yaitu full prestressing dan partiall prestressing. Sehingga keduanya memiliki persyaratan
masing-masing baik dalam hal kekuatan beton dan persyaratn tegangan ijin. Berikut ini akan dijelaskan dari masing-masing hal tersebut.
a. Beton Prategang Penuh
Pada beton prategang, mutu beton yang digunakan dalam perancanaan konstruksi balok ini adalah :
Gambar 4.11 Sketsa Cross Section Balok
Universitas Sumatera Utara
Kuat tekan beton f’c : �
′
� = 415 ����
2
Tegangan tekan beton f’ci f’ci= 85f’c
�′
��
= 85. 432,287 = 352,75 ����
2
Tegangan ijin pada saat initial Adalah tahap dimana gaya prategang dipindahkan pada beton dan belum
memiliki beban luar yang bekerja selain berat sendiri. Pada tahap ini gaya prategang bekerja secara maksimal sebab belum ada gaya prategang yang hilang.
Tegangan tekan = 0,6 f’ci = 0,6.352,75 =
−211,65 ����
2
Tegangan tarik = 0,5
��
′ ��
= 0,5
�352,75 = 9,39 ����
2
Tegangan ijin pada keadaan servis Adalah tahap beban kerja setelah memperhitungkan kehilangan gaya prategang
yang terjadi. Pada tahap ini gaya prategang mencapai nilai terkecil dan kombinasi beban luar mencapai nilai terbesar yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban
hidup dan beban lainnya.
Tegangan tekan = 0,45 f’c = 0,45.415 = 186,75
����
2
Tegangan tarik = 0,5
��
′ �
= 0,5
√415 = 10,185����
2
Universitas Sumatera Utara
Modulus elastisitas
Ec= �
� 1,5
� 0,043 ��′
�
= 2500
1,5
. 0,043. √415.10 = 346260,1533 ����
2
Ec= �
� 1,5
� 0,043 ��′
��
= 2500
1.5
. 0,043. �352,75.10 = 319236,0877 ����
2
b. Beton Prategang Parsial
Mutu beton yang digunakan sama, yakni : Kuat tekan beton f’c
f’c= 415
����
2
Tegangan tekan beton �′
��
=
�′
�
���
Besar tegangan tergantung nilai PPR Partial Prestressed Ratio Untuk PPR:
0,8 =
415 0,8
= 518,75 ����
2
Tegangan ijin pada saat initial Adalah tahap dimana gaya prategang dipindahkan pada beton dan belum
memiliki beban luar yang bekerja selain berat sendiri. Pada tahap ini gaya prategang bekerja secara maksimal sebab belum ada gaya prategang yang hilang.
Tegangan tekan = 0,6 f’ci Untuk PPR:
0,8 = 0,6.518,75 = 311,25 ����
2
Tegangan tarik = 0,5
��
′ ��
Untuk PPR: 0,8 = 0,5.
�518,75 = 11,388 ����
2
Universitas Sumatera Utara
Tegangan ijin pada keadaan servis Adalah tahap beban kerja setelah memperhitungkan kehilangan gaya prategang
yang terjadi. Pada tahap ini gaya prategang mencapai nilai terkecil dan kombinasi beban luar mencapai nilai terbesar yang meliputi berat sendiri, beban mati, beban
hidup dan beban lainnya. Tegangan tekan = 0,45 f’c =
0,45.415 = 186,75 ����
2
Modulus elastisitas
Ec= �
� 1,5
� 0,043 ��′
�
= 2500
1,5
. 0,043. √415.10 = 346260,1533 ����
2
Ec= �
� 1,5
� 0,043 ��′
��
= 2500
1.5
. 0,043. �352,75.10 = 319236,0877 ����
2
4.3.2 Kabel Prategang
Kabel prategang yang digunakan mempunyai spesifikasi berdasarkan ASTM A 416, yaitu sebagai berikut :
Diameter strand Dia : 12,7 mm
Eff. Section area Ast : 0,987 cm
2
Modulus Elastisitas Eps : 1960000 kgcm
2
Tegangan tarik ultimate fu : 18600 kgcm
2
Untuk baja non prategang, spesifikasinya adalah sebagai berikut : Diameter dia
: 13 mm Luas efektif ast
: 1,267 cm Modulus elastisitas Es
: 2160000 kgcm
2
Tegangan leleh fy : 3900 kgcm
2
Universitas Sumatera Utara
4.4 Analisa Penampang 4.4.1 Pra-desain preliminary design
Sesuai dengan pradimensi yang telah dilakukan pada sub bab 4.4.1, dalam tugas akhir ini, dengan pertimbangan penggunaan beton prategang, maka direncanakan
penampang dengan dimensi 50 cm x 120 cm.
4.4.2 Analisa Geometri Penampang
Adapun pada analisa geometri penampang, hal-hal yang dianalisa adalah sebagai berikut
e. Luas
Luas penampang dapat dihitung dengan menggunakan rumus sederhana yaitu dengan menggunakan rumus luas persegi panjang.
� = �. ℎ = 50.120 = 6000 ��
2
f. Jarak titik berat
Penggunaan penampang persegi simetris, maka jarak titik berat atas sama dengan jarak titik berat bawah.
�
�
= �
�
= ℎ
2 =
120 2
= 60 ��
g. Inersia x
Momen inersia persegi dihitung dengan rumus sebagai berikut �
�
= 1
12 �ℎ
3
= 1
12 . 50. 120
3
= 7200000 ��
4
h. Modulus tampang