BETON PRATEGANG TKS -4023
3/18/2015
BETON PRATEGANG
TKS - 4023
Sesi 1:
Konsep Dasar
Dr.Eng. Achfas Zacoeb, ST., MT.
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya
Definisi
Definisi beton prategang menurut beberapa peraturan
adalah sebagai berikut :
Menurut PBI – 1971
Beton prategang adalah beton bertulang dimana
telah ditimbulkan tegangan-tegangan internal
dengan nilai dan pembagian yang sedemikian rupa
hingga tegangan-tegangan akibat beton-beton
dapat dinetralkan sampai suatu taraf yang
diinginkan.
1
3/18/2015
Definisi (lanjutan)
Menurut Draft Konsensus Pedoman Beton 1998
Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah
diberikan tegangan dalam untuk mengurangi
tegangan tarik potensial dalam beton akibat
pemberian beban yang bekerja.
Menurut ACI
Beton prategang adalah beton yang mengalami
tegangan internal dengan besar dan distribusi
sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi
sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat
beban eksternal.
Definisi (lanjutan)
Beton prategang juga dapat diartikan secara luas
termasuk ke dalam keadaan (kasus) dimana tegangantegangan yang diakibatkan oleh regangan-regangan
internal diimbangi sampai batas tertentu, seperti pada
konstruksi yang melengkung (busur), tetapi dalam mata
kuliah ini pembahasannya hanya dibatasi dengan
beton prategang yang memakai tulangan atau kabel
baja yang ditarik dan dikenal sebagai tendon.
2
3/18/2015
Konsep Dasar
Ada tiga konsep yang berbeda-beda yang dapat
dipakai untuk menjelaskan dan menganalisis sifat-sifat
dasar dari beton prategang :
1. Konsep
pertama, sistem prategang untuk
mengubah beton menjadi bahan yang elastis.
2. Konsep kedua, sistem prategang untuk kombinasi
baja mutu tinggi dengan beton.
3. Konsep ketiga, sistem prategang untuk mencapai
perimbangan beban.
Konsep pertama, sistem prategang untuk
mengubah beton menjadi bahan yang
elastis
Konsep ini berasal dari Eugene Freyssinet (1926),
orang Perancis yang dikenal juga sebagai ”bapak
beton prategang”. Pada dasarnya visualisasi beton
prategang adalah beton yang ditransformasikan dari
bahan yang getas menjadi bahan yang elastis dengan
memberikan tekanan (desakan) terlebih dahulu
(pratekan) pada bahan tersebut. Dari konsep ini
muncul kriteria ”tidak ada tegangan tarik” pada beton.
Pada umumnya telah diketahui bahwa jika tidak ada
tegangan tarik pada beton, berarti tidak akan terjadi
retak, dan beton tidak merupakan bahan yang getas
lagi melainkan berubah menjadi bahan yang elastis.
3
3/18/2015
Konsep pertama, sistem prategang
untuk mengubah beton menjadi bahan
yang elastis (lanjutan)
Gambar 1. Distribusi tegangan beton prategang sentris
Konsep pertama, sistem prategang untuk
mengubah beton menjadi bahan yang
elastis (lanjutan)
Gambar 2. Distribusi tegangan beton prategang eksentris
4
3/18/2015
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
Konsep ini mempertimbangkan beton prategang
sebagai kombinasi (gabungan) dari baja dan beton,
seperti pada beton bertulang, dimana baja menahan
tarikan dan beton menahan tekanan, dengan demikian
kedua bahan membentuk kopel penahan untuk
melawan momen eksternal (Gambar 3).
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
(lanjutan)
Gambar 3. Momen penahan internal pada balok
5
3/18/2015
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
(lanjutan)
Pada beton prategang, baja mutu tinggi dipakai dengan
jalan menariknya sebelum kekuatannya dimanfaatkan
sepenuhnya. Jika baja mutu tinggi ditanam pada beton,
seperti pada beton bertulang biasa, beton disekitarnya
akan menjadi retak berat sebelum seluruh kekuatan
baja digunakan (Gambar 4). Dengan menarik dan
menjangkarkan ke beton dihasilkan tegangan dan
regangan yang diinginkan pada kedua bahan,
tegangan dan regangan tekan pada beton serta
tegangan dan regangan pada baja.
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
(lanjutan)
Gambar 4. Balok beton menggunakan baja mutu tinggi
6
3/18/2015
Konsep ketiga, sistem prategang untuk
mencapai keseimbangan beban
Konsep ini menggunakan sistem prategang untuk
mencapai
keseimbangan
beban,
terutama
menggunakan prategang sebagai suatu usaha untuk
membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah batang
(Gambar 5 dan Gambar 6). Penerapan dari konsep ini
menganggap beton diambil sebagai benda bebas dan
menggantikan tendon dengan gaya-gaya yang bekerja
pada beton sepanjang beton.
Konsep ketiga, sistem prategang untuk
mencapai perimbangan beban (lanjutan)
Gambar 5. Balok prategang dengan tendon parabola
7
3/18/2015
Konsep ketiga, sistem prategang untuk
mencapai perimbangan beban (lanjutan)
Gambar 6. Balok prategang dengan tendon membengkok
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang
Prinsip dasar sistem prategang mungkin telah dipakai
pada konstruksi berabad-abad yang lalu, pada waktu
tali atau pita logam diikatkan mengelilingi papan kayu
yang melengkung, yang membentuk sebuah tong
(Gambar 7). Pada penerapan ini, pita dan kayu dalam
keadaan tertegang sebelum dibebani tekanan cairan
dari dalam. Penerapan lain dari sistem prategang
dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada waktu
mengangkut bata dan jari-jari pada roda sepeda seperti
pada Gambar 8.
8
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
Gambar 7. Distribusi tegangan beton prategang sentris
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
a. Saat mengangkut bata
b. Jari-jari roda sepeda
Gambar 8. Prinsip sistem prategang dalam kehidupan sehari-hari
9
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
Sebelum beton prategang berkembang, ada dua
perkembangan penting yaitu penemuan semen Portland
oleh Aspdin, J., (England, 1824) dan pengenalan baja
tulangan pada beton oleh Monier, J., (France, 1857).
Perkembangan ini juga merupakan bagian dari sejarah
perkembangan beton prategang seperti berikut :
1886 : Jackson, P.H., (USA) memperkenalkan konsep
pengekangan pita baja pada struktur busur beton
dan batu buatan (artificial stone and concrete
arches).
1888 : Doehring, C.E.W., (Germany) membuat pelat
beton dan balok kecil dengan melekatkan tulangan
baja yang ditarik (embedded tensioned steel).
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
1908 : Stainer, C.R., (USA) menemukan adanya kehilangan
prategang akibat rangkak dan susut serta
menyarankan adanya pengekangan kembali
untuk mengembalikan kehilangan tersebut.
1923 : Emperger, F., (Austria) mengembangkan metode
prategang dengan lilitan kabel baja mutu tinggi
disekeliling pipa beton.
1924 : Hewett,
W.H.,
(USA)
memperkenalkan
penggunaan
prategang
secara
melingkar
horisontal pada sekeliling dinding tangki beton
10
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
1925 :
1926 :
Drill, R.H., (USA) menggunakan batang baja
tanpa lekatan mutu tinggi (high strength unbonded
steel rods), dimana batang tersebut ditarik dan
diangkur setelah beton mengeras.
Freyssinet, E., (France) menggunakan baja mutu
tinggi (kekuatan ultimit = 1725 MPa dan tegangan
leleh > 1240 MPa), pada tahun 1939
mengembangkan penjepit berbentuk kerucut
(conical wedges) untuk angker ujung dan
dongkrak aksi ganda (double acting jack).
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
1938 :
1940 :
Hoyer, E., (Germany) mengembangkan metode
prategang untuk sistem garis panjang (long line).
Magnel, G., (Belgium) mengembangkan sistem
anker untuk pasca tarik dengan penjepit
berbentuk datar (flat wedges).
Selama PD II, aplikasi beton prategang dan pracetak
meningkat sangat cepat. Beberapa nama turut terlibat dalam
pengembang beton prategang, antara lain Guyon, Y.,
(France) membangun banyak jembatan beton prategang,
Abeles, P.W., (England) memperkenalkan konsep prategang
parsial dan nama lain yang cukup terkenal seoerti Leonhardt,
F., (Germany), Mikhailor, V., (Russia) dan Lin, T.Y., (USA).
11
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
Organisasi profesional internasional terbentuk pada tahun
1952 di Eropa dengan nama the International Federation for
Prestressing (FIP). Organisasi beton prategang dan
pracetak terbentuk pada tahun 1954 di USA dengan nama
the Precast/Prestressed Concrete Institue (PCI).
Keuntungan dan Kerugian
Beton Prategang
Keuntungan
Terhindarnya retak terbuka di daerah beton tarik, jadi
lebih tahan terhadap korosif.
Penampang struktur lebih kecil/langsing, sebab seluruh
penampang dipakai secara efektif.
Ketahanan geser balok bertambah, yang disebabkan
oleh pengaruh pratekan yang mengurangi tegangan
tarik utama.
12
3/18/2015
Keuntungan dan Kerugian
Beton Prategang (lanjutan)
Pemakaian kabel yang melengkung, khususnya dalam
untuk bentang panjang membantu mengurangi gaya
geser yang timbul pada penampang tempat tumpuan.
Jumlah berat baja prategang jauh lebih kecil
dibandingkan dengan berat baja tulangan biasa (1/5 –
1/3), sehingga berkurangnya beban mati yang diterima
pondasi.
Biaya pemeliharaan beton prategang lebih kecil,
karena tidak adanya retak-retak pada kondisi beban
kerja (terhindar dari bahaya korosi).
Keuntungan dan Kerugian
Beton Prategang (lanjutan)
Kerugian
Dituntut kualitas bahan yang lebih tinggi (pemakaian
beton dan baja mutu yang lebih tinggi), yang harganya
lebih mahal.
Dituntut keahlian dan ketelitian yang lebih tinggi.
13
3/18/2015
Material
Beton
Beton berkekuatan tinggi adalah perlu di dalam beton
prategang oleh karena materialnya memberikan
tahanan yang tinggi dalam tegangan tarik, geser,
pengikatan dan dukungan.
Dalam daerah angker, yang tegangan-tegangan
dukungnya menjadi lebih tinggi, beton berkekuatan
tinggi selalu lebih disukai untuk menghindarkan
pengangkuran
yang
khusus,
sehingga
dapat
memperkecil biaya.
Material (lanjutan)
Pada beton prategang penting untuk mengetahui
diagram tegangan-regangan untuk memperkirakan
kehilangan gaya prategang dan juga untuk analisis
penampang.
Untuk lebih memahami sifat-sifat dan karakteristik dari
beton mutu tinggi, pembaca hendaknya mempelajari
dari peraturan-peraturan tentang beton yang berlaku.
14
3/18/2015
Material (lanjutan)
Baja
Baja mutu tinggi merupakan bahan yang umum untuk
menghasilkan gaya prategang dan mensuplai gaya tarik
pada beton prategang, khususnya diagram teganganregangannya. Diagram tegangan-regangan baja prategang
(mutu tinggi) berbeda dengan baja beton biasa. Pada baja
prategang diagram tegangan regangannya tidak tetap,
tergantung dari diameter baja dan bentuknya. Sedangkan
pada baja biasa, mempunyai diagram tegangan-regangan
yang tetap untuk setiap diameter.
Metode Pemberian Pratekan
Banyak metode pemberian pratekan pada elemen
struktur
beton,
tetapi
yang
paling
luas
pemakaiannya adalah dengan menarik baja
(tendon) ke arah longitudinal dengan alat penarik.
Menegangkan atau menarik tendon tidaklah mudah,
sebab mengingat kebutuhan gaya yang cukup
besar sampai ratusan ton.
Terdapat 2 (dua) prinsip yang berbeda :
䐟
Prategang (Pre-tensioning)
䐠
Pascategang (Post-tensioning)
15
3/18/2015
Metode Pre-tensioning
Konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan
pertolongan alat bantu sebelum beton di cor atau
sebelum beton mengeras dan gaya prategang
dipertahankan sampai beton cukup keras (dalam hal ini
beton melekat pada baja prategang). Setelah beton
mencapai kekuatan yang diperlukannya, tegangan
pada jangkar dilepas perlahan-lahan dan baja akan
mentransfer tegangannya ke beton melalui panjang
transmisi baja, yang tergantung pada kondisi
permukaan, profil dan diameter baja dan mutu beton.
Metode Pre-tensioning (lanjut)
Gambar 8. Sistem pre-tensioning
16
3/18/2015
Metode Post-tensioning
Konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras,
barulah bajanya yang tidak terekat pada beton diberi
tegangan. Pada sistem Post-tensioning, beton di cor
dahulu dan dibiarkan mengeras sebelum di beri gaya
pratekan. Baja dapat ditempatkan seperti profil yang
ditentukan, lalu beton di cor, lekatan dihindarkan
dengan menyelubungi baja (yaitu dengan membuat
selubung/sheat). Bila kekuatan beton yang diperlukan
telah tercapai, maka baja ditegangkan di ujungujungnya dan dijangkar. Gaya pratekan ditransfer ke
beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan, jadi
dengan demikian beton ditekan.
Metode Post-tensioning (lanjut)
Gambar 9. Sistem post-tensioning
17
3/18/2015
Penjangkaran Ujung
(End Anchorage)
Pada dasarnya ada 3 (tiga) prinsip
tendon dengan mana baja atau strand
(untaian kawat) di angkurkan ke beton :
1.
2.
3.
Dengan prinsip kerja pasak yang menghasilkan
penjepit gesek pada tendon (Gambar 10.a.).
Dengan perletakan langsung dari kepala paku
keling atau baut yang dibuat pada ujung tendon
(Gambar 10.b.).
Dengan membelitkan tendon ke sekeliling beton
(Gambar 10.c.).
Penjangkaran Ujung
(End Anchorage)
(lanjut)
a. Sistem pasak
b. Sistem baut
c. Angker mati
Gambar 10. Sistem angker (anchorage)
18
3/18/2015
Terima kasih atas perhatian
dan
sukses buat studinya!
19
BETON PRATEGANG
TKS - 4023
Sesi 1:
Konsep Dasar
Dr.Eng. Achfas Zacoeb, ST., MT.
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik
Universitas Brawijaya
Definisi
Definisi beton prategang menurut beberapa peraturan
adalah sebagai berikut :
Menurut PBI – 1971
Beton prategang adalah beton bertulang dimana
telah ditimbulkan tegangan-tegangan internal
dengan nilai dan pembagian yang sedemikian rupa
hingga tegangan-tegangan akibat beton-beton
dapat dinetralkan sampai suatu taraf yang
diinginkan.
1
3/18/2015
Definisi (lanjutan)
Menurut Draft Konsensus Pedoman Beton 1998
Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah
diberikan tegangan dalam untuk mengurangi
tegangan tarik potensial dalam beton akibat
pemberian beban yang bekerja.
Menurut ACI
Beton prategang adalah beton yang mengalami
tegangan internal dengan besar dan distribusi
sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi
sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat
beban eksternal.
Definisi (lanjutan)
Beton prategang juga dapat diartikan secara luas
termasuk ke dalam keadaan (kasus) dimana tegangantegangan yang diakibatkan oleh regangan-regangan
internal diimbangi sampai batas tertentu, seperti pada
konstruksi yang melengkung (busur), tetapi dalam mata
kuliah ini pembahasannya hanya dibatasi dengan
beton prategang yang memakai tulangan atau kabel
baja yang ditarik dan dikenal sebagai tendon.
2
3/18/2015
Konsep Dasar
Ada tiga konsep yang berbeda-beda yang dapat
dipakai untuk menjelaskan dan menganalisis sifat-sifat
dasar dari beton prategang :
1. Konsep
pertama, sistem prategang untuk
mengubah beton menjadi bahan yang elastis.
2. Konsep kedua, sistem prategang untuk kombinasi
baja mutu tinggi dengan beton.
3. Konsep ketiga, sistem prategang untuk mencapai
perimbangan beban.
Konsep pertama, sistem prategang untuk
mengubah beton menjadi bahan yang
elastis
Konsep ini berasal dari Eugene Freyssinet (1926),
orang Perancis yang dikenal juga sebagai ”bapak
beton prategang”. Pada dasarnya visualisasi beton
prategang adalah beton yang ditransformasikan dari
bahan yang getas menjadi bahan yang elastis dengan
memberikan tekanan (desakan) terlebih dahulu
(pratekan) pada bahan tersebut. Dari konsep ini
muncul kriteria ”tidak ada tegangan tarik” pada beton.
Pada umumnya telah diketahui bahwa jika tidak ada
tegangan tarik pada beton, berarti tidak akan terjadi
retak, dan beton tidak merupakan bahan yang getas
lagi melainkan berubah menjadi bahan yang elastis.
3
3/18/2015
Konsep pertama, sistem prategang
untuk mengubah beton menjadi bahan
yang elastis (lanjutan)
Gambar 1. Distribusi tegangan beton prategang sentris
Konsep pertama, sistem prategang untuk
mengubah beton menjadi bahan yang
elastis (lanjutan)
Gambar 2. Distribusi tegangan beton prategang eksentris
4
3/18/2015
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
Konsep ini mempertimbangkan beton prategang
sebagai kombinasi (gabungan) dari baja dan beton,
seperti pada beton bertulang, dimana baja menahan
tarikan dan beton menahan tekanan, dengan demikian
kedua bahan membentuk kopel penahan untuk
melawan momen eksternal (Gambar 3).
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
(lanjutan)
Gambar 3. Momen penahan internal pada balok
5
3/18/2015
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
(lanjutan)
Pada beton prategang, baja mutu tinggi dipakai dengan
jalan menariknya sebelum kekuatannya dimanfaatkan
sepenuhnya. Jika baja mutu tinggi ditanam pada beton,
seperti pada beton bertulang biasa, beton disekitarnya
akan menjadi retak berat sebelum seluruh kekuatan
baja digunakan (Gambar 4). Dengan menarik dan
menjangkarkan ke beton dihasilkan tegangan dan
regangan yang diinginkan pada kedua bahan,
tegangan dan regangan tekan pada beton serta
tegangan dan regangan pada baja.
Konsep kedua, sistem prategang untuk
kombinasi baja mutu tinggi dengan beton
(lanjutan)
Gambar 4. Balok beton menggunakan baja mutu tinggi
6
3/18/2015
Konsep ketiga, sistem prategang untuk
mencapai keseimbangan beban
Konsep ini menggunakan sistem prategang untuk
mencapai
keseimbangan
beban,
terutama
menggunakan prategang sebagai suatu usaha untuk
membuat seimbang gaya-gaya pada sebuah batang
(Gambar 5 dan Gambar 6). Penerapan dari konsep ini
menganggap beton diambil sebagai benda bebas dan
menggantikan tendon dengan gaya-gaya yang bekerja
pada beton sepanjang beton.
Konsep ketiga, sistem prategang untuk
mencapai perimbangan beban (lanjutan)
Gambar 5. Balok prategang dengan tendon parabola
7
3/18/2015
Konsep ketiga, sistem prategang untuk
mencapai perimbangan beban (lanjutan)
Gambar 6. Balok prategang dengan tendon membengkok
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang
Prinsip dasar sistem prategang mungkin telah dipakai
pada konstruksi berabad-abad yang lalu, pada waktu
tali atau pita logam diikatkan mengelilingi papan kayu
yang melengkung, yang membentuk sebuah tong
(Gambar 7). Pada penerapan ini, pita dan kayu dalam
keadaan tertegang sebelum dibebani tekanan cairan
dari dalam. Penerapan lain dari sistem prategang
dalam kehidupan sehari-hari misalnya pada waktu
mengangkut bata dan jari-jari pada roda sepeda seperti
pada Gambar 8.
8
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
Gambar 7. Distribusi tegangan beton prategang sentris
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
a. Saat mengangkut bata
b. Jari-jari roda sepeda
Gambar 8. Prinsip sistem prategang dalam kehidupan sehari-hari
9
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
Sebelum beton prategang berkembang, ada dua
perkembangan penting yaitu penemuan semen Portland
oleh Aspdin, J., (England, 1824) dan pengenalan baja
tulangan pada beton oleh Monier, J., (France, 1857).
Perkembangan ini juga merupakan bagian dari sejarah
perkembangan beton prategang seperti berikut :
1886 : Jackson, P.H., (USA) memperkenalkan konsep
pengekangan pita baja pada struktur busur beton
dan batu buatan (artificial stone and concrete
arches).
1888 : Doehring, C.E.W., (Germany) membuat pelat
beton dan balok kecil dengan melekatkan tulangan
baja yang ditarik (embedded tensioned steel).
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
1908 : Stainer, C.R., (USA) menemukan adanya kehilangan
prategang akibat rangkak dan susut serta
menyarankan adanya pengekangan kembali
untuk mengembalikan kehilangan tersebut.
1923 : Emperger, F., (Austria) mengembangkan metode
prategang dengan lilitan kabel baja mutu tinggi
disekeliling pipa beton.
1924 : Hewett,
W.H.,
(USA)
memperkenalkan
penggunaan
prategang
secara
melingkar
horisontal pada sekeliling dinding tangki beton
10
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
1925 :
1926 :
Drill, R.H., (USA) menggunakan batang baja
tanpa lekatan mutu tinggi (high strength unbonded
steel rods), dimana batang tersebut ditarik dan
diangkur setelah beton mengeras.
Freyssinet, E., (France) menggunakan baja mutu
tinggi (kekuatan ultimit = 1725 MPa dan tegangan
leleh > 1240 MPa), pada tahun 1939
mengembangkan penjepit berbentuk kerucut
(conical wedges) untuk angker ujung dan
dongkrak aksi ganda (double acting jack).
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
1938 :
1940 :
Hoyer, E., (Germany) mengembangkan metode
prategang untuk sistem garis panjang (long line).
Magnel, G., (Belgium) mengembangkan sistem
anker untuk pasca tarik dengan penjepit
berbentuk datar (flat wedges).
Selama PD II, aplikasi beton prategang dan pracetak
meningkat sangat cepat. Beberapa nama turut terlibat dalam
pengembang beton prategang, antara lain Guyon, Y.,
(France) membangun banyak jembatan beton prategang,
Abeles, P.W., (England) memperkenalkan konsep prategang
parsial dan nama lain yang cukup terkenal seoerti Leonhardt,
F., (Germany), Mikhailor, V., (Russia) dan Lin, T.Y., (USA).
11
3/18/2015
Perkembangan Penggunaan
Sistem Prategang (lanjutan)
Organisasi profesional internasional terbentuk pada tahun
1952 di Eropa dengan nama the International Federation for
Prestressing (FIP). Organisasi beton prategang dan
pracetak terbentuk pada tahun 1954 di USA dengan nama
the Precast/Prestressed Concrete Institue (PCI).
Keuntungan dan Kerugian
Beton Prategang
Keuntungan
Terhindarnya retak terbuka di daerah beton tarik, jadi
lebih tahan terhadap korosif.
Penampang struktur lebih kecil/langsing, sebab seluruh
penampang dipakai secara efektif.
Ketahanan geser balok bertambah, yang disebabkan
oleh pengaruh pratekan yang mengurangi tegangan
tarik utama.
12
3/18/2015
Keuntungan dan Kerugian
Beton Prategang (lanjutan)
Pemakaian kabel yang melengkung, khususnya dalam
untuk bentang panjang membantu mengurangi gaya
geser yang timbul pada penampang tempat tumpuan.
Jumlah berat baja prategang jauh lebih kecil
dibandingkan dengan berat baja tulangan biasa (1/5 –
1/3), sehingga berkurangnya beban mati yang diterima
pondasi.
Biaya pemeliharaan beton prategang lebih kecil,
karena tidak adanya retak-retak pada kondisi beban
kerja (terhindar dari bahaya korosi).
Keuntungan dan Kerugian
Beton Prategang (lanjutan)
Kerugian
Dituntut kualitas bahan yang lebih tinggi (pemakaian
beton dan baja mutu yang lebih tinggi), yang harganya
lebih mahal.
Dituntut keahlian dan ketelitian yang lebih tinggi.
13
3/18/2015
Material
Beton
Beton berkekuatan tinggi adalah perlu di dalam beton
prategang oleh karena materialnya memberikan
tahanan yang tinggi dalam tegangan tarik, geser,
pengikatan dan dukungan.
Dalam daerah angker, yang tegangan-tegangan
dukungnya menjadi lebih tinggi, beton berkekuatan
tinggi selalu lebih disukai untuk menghindarkan
pengangkuran
yang
khusus,
sehingga
dapat
memperkecil biaya.
Material (lanjutan)
Pada beton prategang penting untuk mengetahui
diagram tegangan-regangan untuk memperkirakan
kehilangan gaya prategang dan juga untuk analisis
penampang.
Untuk lebih memahami sifat-sifat dan karakteristik dari
beton mutu tinggi, pembaca hendaknya mempelajari
dari peraturan-peraturan tentang beton yang berlaku.
14
3/18/2015
Material (lanjutan)
Baja
Baja mutu tinggi merupakan bahan yang umum untuk
menghasilkan gaya prategang dan mensuplai gaya tarik
pada beton prategang, khususnya diagram teganganregangannya. Diagram tegangan-regangan baja prategang
(mutu tinggi) berbeda dengan baja beton biasa. Pada baja
prategang diagram tegangan regangannya tidak tetap,
tergantung dari diameter baja dan bentuknya. Sedangkan
pada baja biasa, mempunyai diagram tegangan-regangan
yang tetap untuk setiap diameter.
Metode Pemberian Pratekan
Banyak metode pemberian pratekan pada elemen
struktur
beton,
tetapi
yang
paling
luas
pemakaiannya adalah dengan menarik baja
(tendon) ke arah longitudinal dengan alat penarik.
Menegangkan atau menarik tendon tidaklah mudah,
sebab mengingat kebutuhan gaya yang cukup
besar sampai ratusan ton.
Terdapat 2 (dua) prinsip yang berbeda :
䐟
Prategang (Pre-tensioning)
䐠
Pascategang (Post-tensioning)
15
3/18/2015
Metode Pre-tensioning
Konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan
pertolongan alat bantu sebelum beton di cor atau
sebelum beton mengeras dan gaya prategang
dipertahankan sampai beton cukup keras (dalam hal ini
beton melekat pada baja prategang). Setelah beton
mencapai kekuatan yang diperlukannya, tegangan
pada jangkar dilepas perlahan-lahan dan baja akan
mentransfer tegangannya ke beton melalui panjang
transmisi baja, yang tergantung pada kondisi
permukaan, profil dan diameter baja dan mutu beton.
Metode Pre-tensioning (lanjut)
Gambar 8. Sistem pre-tensioning
16
3/18/2015
Metode Post-tensioning
Konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras,
barulah bajanya yang tidak terekat pada beton diberi
tegangan. Pada sistem Post-tensioning, beton di cor
dahulu dan dibiarkan mengeras sebelum di beri gaya
pratekan. Baja dapat ditempatkan seperti profil yang
ditentukan, lalu beton di cor, lekatan dihindarkan
dengan menyelubungi baja (yaitu dengan membuat
selubung/sheat). Bila kekuatan beton yang diperlukan
telah tercapai, maka baja ditegangkan di ujungujungnya dan dijangkar. Gaya pratekan ditransfer ke
beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan, jadi
dengan demikian beton ditekan.
Metode Post-tensioning (lanjut)
Gambar 9. Sistem post-tensioning
17
3/18/2015
Penjangkaran Ujung
(End Anchorage)
Pada dasarnya ada 3 (tiga) prinsip
tendon dengan mana baja atau strand
(untaian kawat) di angkurkan ke beton :
1.
2.
3.
Dengan prinsip kerja pasak yang menghasilkan
penjepit gesek pada tendon (Gambar 10.a.).
Dengan perletakan langsung dari kepala paku
keling atau baut yang dibuat pada ujung tendon
(Gambar 10.b.).
Dengan membelitkan tendon ke sekeliling beton
(Gambar 10.c.).
Penjangkaran Ujung
(End Anchorage)
(lanjut)
a. Sistem pasak
b. Sistem baut
c. Angker mati
Gambar 10. Sistem angker (anchorage)
18
3/18/2015
Terima kasih atas perhatian
dan
sukses buat studinya!
19