Analisis Efisiensi Kabel Balok Beton Prategang Pada Jembatan Terhadap Kapasitas Lentur Dengan Penampang Yang Berbeda

(1)

DAFTAR PUSTAKA

Budiadi. Andri, 2001, Desain Praktis Beton Prategang. Andi: Yogyakarta.

Burns, H. & T. Y. Lin. Ned. 1997. Desain Struktur Beton Prategang. Terjemahan Ir. Daniel Indrawan M.C.E. Jilid 1. Erlangga: Jakarta.

Departemen Pekerjaan Umum Direktorat Jendral Bina Marga, 2005, Gambar Standar Pekerjaan Jalan dan Jembatan. Volume : Kedua.

Gambhir, 2004. Concrete Technology, MC. Grawhill: Yogyakarta.

N Krishna Raju, 1998, Beton Prategang. Erlangga : Jakarta. Nawy, E.G, 2001 Beton Prategang suatu Pendekatan Mendasar. Terjemahan Bambang Suryoatmono. Erlangga : Jakarta.

Nyoman sutarja, 2006, Jurnal Pengaruh Rangkak, Susut, dan Relaksasi Baja terhadap Lentur Balok Jembatan Komposit Prategang. Jakarta.

RSNI-T-02-2005, Standar Pembebanan Untuk Jembatan, Departemen Pekerjaan Umum.

Sugeng, 2009. Jurnal Prosentase Penurunan Lendutan Model Jembatan Rangka Baja Akibat Penggunaan Kabel Prategang Internal Tipe Segitiga,

(2)

BAB III

METODE ANALISA

III.1. Umum

Dalam analisis lentur untuk suatu komponen struktur beton prategang berlaku

asumsi sebagai berikut :

1. Variasi regangan pada penampang adalah linear, yaitu regangan di beton dan baja yang

melekat padanya dihitung berdasarkan asumsi bahwa penampang bidang datar selalu

tetap.

2. Beton tidak menerima tegangan tarik. Hal ini berlaku untuk prategang penuh (fully prestressed)

3. Tegangan tekan pada beton dan baja (baik baja tulangan maupun tendon) didapat dari

hubungan tegangan dan regangan yang aktual atau diidealisasikan.

Untuk analisis awal, yaitu menghitung beban yang dipikul oleh balok jembatan,

dimana balok yang digunakan adalah balok komposit. Lalu mendesain penampang untuk

masing-masing balok, kemudian menghitung gaya prategang minimum dan eksentrisitas

maksimum pada masing-masing balok dan menentukan jumlah kabel yang dibutuhkan

oleh masing-masing balok beton prategang. Di bawah ini adalah penampang yang di

analisis.

(3)

III.2. Pembebanan

Pembebanan pada jembatan terdiri dari :

1. Beban berat sendiri (beban mati)

2. Beban mati tambahan

3. Beban lajur “D” (beban terbagi rata dan beban garis)

4. Beban kendaraan rencana (beban truk “T”)

5. Faktor beban dinamis

6. Beban pejalan kaki

7. Beban angin

III.3. Desain Penampang Balok Beton Prategang terhadap Lentur

III.3.1 Kondisi Tegangan

III.3.1.1 Momen Tahan (Modulus Penampang) Minimum

Penampang prategang yang menerima aksi lenturan harus memenuhi batas-batas

yang ditentukan untuk tegangan-tegangan yang diperbolehkan (permissible stress) pada

tahap transfer prategang dan pada beben-beban kerja. Persamaan-persamaan untuk momen

tahan yang diperlukan, gaya prategang, dan eksentrisitas yang bersesuaian dikembangkan

dengan memakai hubungan empat tegangan yang dibuat untuk kedua serat paling luar dari

penampang yang bersangkutan dan mempertimbangkan kedua kombinasi prategang dan

momen yang kritis. Kombinasi-kombinasi kritis umum yang dipertimbangkan adalah:

1. Gaya prategang maksimum pada saat transfer bersama-sama dengan momen-momen

minimum yang ditahan oleh penampang

2. Gaya prategang minimum setelah semua kehilangan yang dikombinasikan dengan

(4)

Gambar III.2 Tegangan Akibat Pretegang, Beban Mati, Beban Terpasan (N KRISHNA RAJU, 1988)

Dengan memperhatikan Gambar III.2 keempat kondisi dasar untuk tegangan-tegangan

pada saat transfer dan beban kerja adalah sebagai berikut :

Pada saat Tranfer

Serat paling atas (�_�� +��

��)≥ ��...(3.1)

Serat paling bawah (�_�� −�_��

�) ≤ ��...(3.2)

Pada beban kerja

Serat paling atas (��_�� +�_��

� + ��

��) ≤ ��...(3.3)

Serat paling bawah (��_�� −�_��

� + ��

��) ≥ ��...(3.4)

Dari persamaan (3.1) dan (3.2), kita dapatkan

��+(1−�)�_�

�� ≤(�� − ��) ≤ ��...(3.5)

Dari persamaan (3.2) dan (3.4), kita dapatkan

��+(1−�)�_�

�� ≤ (�� − ��) ≤ ��...(3.6)

Di mana �_�� dan �_�� adalah batas-batas tegangan pada serat-serat paling atas dan

paling bawah. Dengan demikian rumus-rumus selain untuk momen tahan yang diperlukan

(5)

�� ≥ ��+(1_�−�)��

�� ...(3.7)

�� ≥ ��+(1−� )_�_�

�� ...(3.8)

Di dalam kasus di mana beban mati permanen sebagai tambahan terhadap berat

sendiri bekerja pada batang, persamaan-persamaan ini dimodifikasi dan dipakai dalam

bentuk ditentukan seperti berikut ini.

�� ≥ �

Momen kerja �_� meliputi pengaruh dari berat sendiri, beban mati permanen, dan

beban hidup, sedangkan momen minimum �_�� disebabkam oleh berat sendiri balok atau

akibat momen-momen yang timbul selama penanganan elemen yang bersangkutan.

Nilai-nilai tegangan izin pada beton pada serat-serat paling luar dari balok pada umumnya

ditentukan tergantung pada kekuatan tekan 28 hari dari beton. Perbandingan kehilangan �,

umumnya berada dalam batas-batas 0,75 sampai 0,80 untuk batang preatarik dan antara

0,80 sampai 0,85 untuk batang pascatarik. Momen minimum �_�� umumnya merupakan

momen berat sendiri balok, tetapi suatu nilai yang lebih rendah adalah mungkin selama

penanganan batang prategang, seperti pengangkatan balok pracetak pada titik titik selain

tumpuan.

III.3.1.2 Gaya Prategang

Umumnya penampang yang dipilih agak lebih besar daripada yang ditentukan

minimum dengan persamaan (3.9) dan (3.10) dan akibatnya prategang dapat terletak

diantara batas-batas atas dan bawah. Setiap nilai prategang dalam batas-batas ini dapat

(6)

luar. Namun, gaya prategang minimum yang diperlukan akan diperoleh dengan memilih

prategang tarik maksimum yang ditunjukkan oleh persamaan (3.1) pada serat paling atas

dan prategang tekan minimum yang ditunjukkan oleh persamaan (3.4), yang bersesuaian

dengan serat paling bawah. Denagn menyusun kembali persamaan-persamaan ini,

�� ≥ (�� −�_�_��)...(3.11)

Dalam persamaan-persamaan ini �_� dan �_� bersesuaian dengan nilai-nilai sebenarnya dari

penampang yabg dipilih.

Dengan menghilangkan e dari persamaan-persamaan tersebut,

�� = ��_{� −}��_�

Kita mempunyai persamaan untuk gaya prategang minimum sebagai

� =�(��+��)

(�_�+�_�) ...(3.13) Begitu pula, dengan menghilangkan P dari persamaan-persamaan tersebut, eksentrisitas

maksimum yang bersesuaian ditentukan oleh.

� = ��(��−��)

�(�_��_�+�_��_�)...(3.14) Sebagai alternatif, gaya prategang P yang diperlukan yang bekerja dengan eksentrisitas e

yang diketahui yang dapat menimbulkan prategang �_�� yang diperlukan pada serat paling

bawah duhitung langsung dengan persamaan yang ditentukan oleh.

� =��_��

�+�� ...(3.15) III.3.2 Desain Penampang terhadap Lentur untuk Keadaan Batas Runtuh

Di dalam desain batang beton prategang untuk keadaan batas runtuh, distribusi

tegangan pada penampang pada tahap kerusakan ultimit yang dipertimbangkan dan tinggi

(7)

penahan internal. Nilai rencana maksimum untuk momen lawan penampang persegi

panjang dan penampang yang memakai flens bervariasi antara 0,08�_��2 dan

0,19�_��2, tergantung pada rekomendasi tinggi blok tegangan dan tegangan rata-rata di

dalam blok tegangan.

Momen tahan ultimit maksimum dari suatu penampang persegi panjang menurut

peraturan IS:1343 (konsep revisi) ditentukan oleh

�� = 0,185��2...(3.20)

Dimensi berdasarkan persamaan ini merupakan nilai-nilai minimum. Seringkali disukai

memakai suatu penampang yang lebih besar yang menghasilkan penghematan tendon

prategang.

Dalam hal penampang memakai flens, suatu perbandingan yang pantas adalah ℎ_�/d

= 0,2 sampai 0,25 dan �_�/b = 0,2 sampai 0,3, sehingga momen ultimitnya bervariasi dari

0,8�_��2 sampai 0,12�_��2

Dengan mengambil suatu nilai yang cukup untuk lebar bidang permukaan tekan b,

umumnya dengan 0,5 h untuk penampang T dan 0,4 sampai 0,6 untuk penampang I, tinggi

efektif dan tinggi keseluruhan penampang didesain dengan memberikan syarat-syarat

pelindung yang cukup.

Untuk batas-batas nilai di atas, parameter ��

��2 bervariasi dari 0,075 sampai

0,107 untuk tegangan menurut peraturan Inggris. Nilai-nilai yang bersesuaian untuk blok

tegangan yang diusulkan dalam peraturan IS yang mempunyai batas-batas dari 0,09

(8)

Gambar III.3 Bagan untuk Dimensi Pendahuluan Penampang Beton Prategang

(Sumber : Beton Prategang N KRISHNA RAJU)

III.3.3 Gaya Prategang pada Balok Komposit.

(9)

(a)

(c)

Gambar III.4 Analisa Tegangan Balok Komposit pada (a) Balok Persegi, (b) Balok I, (c) Balok T

Dengan melihat gambar analisa tegangan di atas, maka kita dapat memodifikasi

persamaan (3.11) dan (3.12) menjadi.

�� ≥[�� −�_�_��]...(3.21)

�

�� ≥��_� + ��

�� +

(��+��₎ ��

...(3.22)

Untuk menghitung jumlah tendon yang digunakan adalah perbandingan gaya

prategang (P) dengan Ultimate tensile strength (UTS) atau bisa juga dibagi dengan perkalian luas strand dengan mutu strand.

��ℎ��= �� _�� (�)=��_� �� (�)

(10)

BAB IV

APLIKASI

Dalam bab ini akan diberikan suatu contoh perhitungan balok jembatan pada 2 dan

3 perletakan dengan jarak tiap perletakan adalah 25 m seperti pada Gambar IV.1 dibawah

ini.

IV.1 Gambar IV.1

(a)

(b)

(c)

(11)

(e)

Gambar IV.1 Balok pada 2 perletakan (a), balok pada 3 perletakan (b), penampang balok persegi

(c), T (d), dan I girder (e).

IV.2 Data-data Struktur dan Penentuan Bahan

1. Jenis Jembatan : Lalu Lintas Atas

2. Status Jalan : Jalan Arteri Primer Kelas 1

3. Konstruksi Jembatan : Jembatan Prategang dengan Lantai Komposit

4. Data Konstruksi Jembatan

Jarak Tiap Tumpuan : 25 meter

Lebar Jembatan : 9,2 meter (2 lajur)

Lebar Jalur : 2 x 3,5 meter

Lebar Bahu Jalan : 1,00 meter

5. Data Bahan Konstruksi

Mutu Beton Prategang : f’c = 60 Mpa

Mutu Baja Prategang : f’c = 1860 Mpa

Diameter Baja Prategang : 15,24 mm

(12)

IV.3 Penghitungan Pembebanan

1. Beban Mati

Berat jenis bahan untuk batas ultimate (ULS) dalam perhitungan konstruksi sebesar :

Beton bertulang = 25 *1,3 kN/m3

= 3,25 T/m3

Beton aspal = 22*1,0 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

= 2,2 T/m3

Beton prategang = 26*1,2 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

= 3,12 T/m3

Beton konvensional = 25*1,2 kN/m3 (RSNI T-02-2005)

= 3,0 T/m3

2. Beban lajur “D” (beban terbagi rata dan beban garis)

Beban Terbagi Rata (BTR)

Untuk bentang 25 m atau � ≤ 30 �, maka menurut RSNI T-02-2005 �= 9,0 ��

dakalikan dengan faktor beban = 9,0 x 1,0 = 9 kPa = 0,9 T/m2.

Pada Jembatan Tanggi, balok prategang yang digunakan sebanyak 6 buah, tentunya

dalam perencanaan digunakan balok yang pembebanannya paling berat yaitu balok

tengah , maka beban “D” yang digunakan akan sebesar 0,9 T/m2 karena dalam wilayah

balok tersebut persebaran beban “D” masih 100%.

Beban Garis (BGT)

Menurut RSNI T-02-2005 49 kN/m = 4,9 T/m ditempatkan tegak lurus terhadap arah

lalu lintas pada jembatan.

Pada beban garis terdapat faktor beban dinamik (FBD) yang mempengaruhi, maka

(13)

BM 100 �_� = 100% � 4,9 = 4,9_��

 Bentang (L) < 50 m ; FBD = 0,4

 50 ≤ bentang (L) ≤ 90 m ; FBD = 0,525 – 0,0025 L

 Bentang (L) > 90 m ; FBD = 0,3

 L = 25 m, FBD = 0,4 maka �_� = (100% + 40%)� 4,9 = 6,86� �

P = 6,86 x 1,65 = 11,319 T.

3. Beban Kendaraan Rencana (beban truk ‘T’)

Untuk perhitungan kekuatan lantai kendaraan atau sistem lantai kendaraan jembatan

harus digunakan beban “T”, yaitu beban yang merupakan kendaraan truk semi-trailer

yang mempunuai beban sebesar 5 ton.

4. Beban Gaya Rem

Pengaruh rem dan percepatan lalu lintas harus dipertimbangkan sebagai gaya

memanjang. Gaya ini tidak tergantung pada lebar jembatan, tetapi gaya ini tergantung

pada panjang struktur yang tertahan atau bentang jembatan.

Gaya Rem bentang < 80 m ≤ 250 KN Gaya Rem bentang > 100 m ≥ 300 KN

Gaya Rem Balok Jembatan 25 m = 250 kN = 25 T

5. Beban Angin

Berdasarkan RSNI T-02-2005, karena jembatan diasumsikan jauh dari pantai (>5km),

maka kecepatan rencana yang digunakan adalah 25 m/s sedangkan CW diasumsikan

1,2.

Maka beban angin per m2 adalah

�� = 0,0006 ��(��)2��

(14)

�� = 0,45��_�2 = 0,045 �/� 2

IV.4 Balok Sederhana

1. Beban Mati

Berat Sendiri Balok Prategang (q1)

�1 =�� = ��3,12 = 3,12��/�

Berat Pelat Lantai (q2)

Lebar Efektif Pelat Komposit

�� = 1 4�=

1

4(25) = 6,25�

�� =�+ 16�= 0,5 + 16(0,2) = 3,7�

�� =�� = 1,65�

Pakai yang terkecil, maka �_� = 1,65�

�2 = �_{��} ��_{��} _{��} _�� = 0,2�1,65�3,25 = 1,0725 �/�

Berat Pavement (q3)

�3 = �_� ��_{��} _{��} _�� = 0,05�1,65�2,2 = 0,1815 �/�

Total Beban Mati = �1+�2+�3 = 3,12��+ 1,0725 + 0,1815 = 3,12��+

1,254 �/�

2. Beban Hidup

�= 0,9 �/�2_{x 1,65 m =1,485 T/m}

(15)

Reaksi Perletakan :

Tegangan izin menurut SNI 2002:

�� ∶ �� = 0,6�′��= 0,6�60 = 36 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 �� ∶ �� = 0,45�′��= 0,45�60 = 27 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 ��

Tegangan izin tarik dalam perencanaan untuk struktur fully prestressed �_�� = �_�� = 0 Asumsi kehilangan prategang 20% (�= 0,8)

Momen akibat beban hidup (�_�) = 186,76 ��= 1867,6 ��

Momen akibat beban mati =

�1

812,54�25 2_�₊_�1

8��ℎ�31,2�25

2_�_{= 979,6875}_��_{+ 2437,5}_��ℎ_��

Batas-batas tegangan pada serat paling bawah

�� = �� − �� = (0,8�36)−0 = 28,8 ��

Momen tahanan minimum ditentukan oleh :

(16)

ℎ3₋_101,5625_ℎ2₋_1190,1198_�₁₀6 _{= 0}

��ℎ= 1095�� ≈1100��,��=1 2ℎ =

1

2(1100) = 550�� Untuk penampang yang tersedia (b=550 mm, h=1100 mm)

Luas penampang (A)=605�103��2 �� = �� = 110,916�106��3

Momen akibat berat sendiri

�� = 2437,5�ℎ= 2437,5(0,55)(1,1) = 1474,6875 ��

Penampang Setelah Komposit

�= (1100�550) + (1650�200) = 935000 ��2

Pelat

(17)

�� =

Gaya Prategang minimum ditentukan oleh :

(18)

�=� (110,916�10

6₎2_{(34,831 + 13,295)} 605�103_(34,831₋_{13,295)110,916}_�₁₀6�

�= ��,��

Kontrol Tegangan Pada Penampang

Analisa Tegangan Efektif

Akibat Berat Sendiri Pracetak

�� = �_��

Akibat Berat Sendiri Pelat

�� = _��

Tegangan Akibat Beban Hidup

(19)

Kontrol Tegangan Kondisi Awal

�� = −13,295 + 13,295 = 0 … .��

�� = 34,831−13,295 = 21,536 ��< 27 ��… .��

Kontrol tegangan Resultan

�� = 0,8(−13,295) + 13,295 + 2,061 + 3,93 = 8,65��< 27��… .��

�� = 0,8(34,831)−13,295−5,013−9,556 = 0,0008≈0 … .��

Jumlah strand yang Digunakan

Digunakan untaian kawat/strand dengan diameter setiap strand 15,2. Luas tiap strand 140 mm2..

Tegangan batas fpu = 1860 Mpa

Tegangan baja prategang, tegangan ijin menurut ACI :

Tegangan saat transfer : Tat = 0,8 Tpu

Tegangan saat beton bekerja : Tap = 0,7 Tpu

Jumlah Tendon yang dibutuhkan:

P = 6514,6 KN

�= �

0,7�� =

6514600

(20)

Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang

Kehilangan tegangan dapat diakibatkan oleh beton maupun tendonnya (bajanya).

Jenis-jenis kehilangan tegangan adalah sebagai berikut :

1) Akibat tegangan elastis beton

As = 36x140=5040 mm2

Ac = 605000 mm2

Pengurangan nilai Pi digunakan reduksi 10 %, maka :

∆�� = 0,9�103,11867 = 92,806 ��

�� 5 ��

(21)

2) Akibat rangkak beton

∆�� =��_�� (�� − ��)

�� =��,��= 1,6

Fcs = 18,783 MPs

��= 2454,375�10

6_�_409,688

6,1�1010 = 16,48 �� ∆�� =��(�� − ��)

∆�� =1,6x5,49x2,3021=20,222 MPa

3) Akibat susut beton

ΔfpSH = €SH x Eps

€SH = 200x10−6

log (3650+2)= 0,0005 asumsi t=10 tahun

ΔfpSH = 0,0005x200000=40MPa

4) Akibat relaksasi baja.

ΔfpRE= �[�� − �(��+��+��]

ΔfpRE= 1,45[100−0,15(40 + 20,222 + 46,403]

ΔfpRE= 121,809 ��

Kehilangan Gaya Prategang Total :

Dari hasil perhitungan 4 macam kehilangan gaya prategang yang terjadi pada beton dan

baja, maka diperoleh kehilangan gaya prategang total sebesar :

Kehilangan Total : 46,403+20,222+40+121,809 =228,434 MPa

Persentase Kehilangan Total = 228,434

(22)

Kontrol tegangan

�� = 0,825(−13,295) + 13,295 + 2,061 + 3,93 = 8,317 ��< 27��… .��

�� = 0,825(34,831)−13,295−5,013−9,556 = 0,871 ��(��) … .��

IV.4.2. Balok I Girder

Tegangan izin menurut SNI 2002

�� ∶ �� = 0,6�′��= 0,6�60 = 36 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 �� ∶ �� = 0,45�′��= 0,45�60 = 27 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 ��

Momen akibat beban mati = 2454,375 ��

(23)

ℎ= 1350 ��

�= 600 ��

ℎ� = 0,23�1120 = 260 ��

�� = 0,25�600 = 150 ��

Maka gambar penampang balok seperti pada gambar

Luas Total = �_�+�_��+�_��+�_�� +�_�

Luas Total = (600�200) +�2�225�120

2 �+ (850�150) +�2�

175�200

2 �+ (500�300) Luas Total = ��

�� =

(600�200�100) + (2�225₂�120�240) + (850�150�625) + (2�175�₂200�983,333) + (500�300�1200) 459500

�� = 680,27 ��

(24)

Perhitungan Inersia Balok:

�� = 2437,5�� = 2437,5(0,4595) = 1120,03 ��

(25)

(26)

= 25,783 �� (��)

�= ��(�� +��)

(27)

�� = _��

�� = −7,692 + 7,692 = 0 … .��

�� = 25,783−7,573 = 18,21 ��< 27 ��… .��

�� = 0,8(−7,692) + 7,692 + 1,597 + 3,0445 = 6,1799 ��< 27��… .��

(28)

P = 4216,439 KN

�= �

0,7�� =

4216 ,439

0,7�1860�140 =23 strand

As = 23x140=3220 mm2

Ac = 459500 mm2

P = 4216439 N

Es = 200000 MPa

Ec = 4700√60 = 3,64�104��

Ic = 9,9057x1010 mm4

e = 582,514 mm

Mg = 1120,03 KNm

�= ��

(29)

��= �

1120,03�106_(582,514)

9,9053�1010 = 17,033 ��

Maka,

∆�� = 5,49�17,033 = 93,51 ��

∆�� = 0,9�93,51 = 84,159 ��

�� 4 ��

��= 0,5�84,159 = 42,0795 ��

∆�� =��_�� (�� − ��)

€SH = 200x10−6

(30)

ΔfpRE= �[�� − �(��+��+��]

ΔfpRE= 1,45[100−0,15(40 + 41,153 + 42,0795]

ΔfpRE= 118,2 ��

0,7(1860) = 18,5% < 20% (��) Kontrol tegangan

�� = 0,815(−7,692) + 7,692 + 1,597 + 3,0445 = 6,0645 ��< 27��… .��

�� = 0,815(34,831)−7,573−4,491−8,562 = 0,387 ��(��) … .��

IV.4.3. Balok T

�� ∶ �� = 0,6�′��= 0,6�60 = 36 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 �� ∶ �� = 0,45�′��= 0,45�60 = 27 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 ��

Momen akibat beban mati = 2454,375 ��

(31)

Pakai ℎ�

� = 0,25 ��

� = 0,3 ��= 0,5�

Maka dari grafik

��= 0,11��2

��= 0,11�_��0,5�3

� =� ��

0,10��_��0,5� 1/3

� =�4321,875�10 6 0,11�60�0,5 �

1 3

= 1094,1≈ 1100��

�

ℎ = 0,85 ℎ= 1300 ��

�= 550 ��

ℎ� = 0,25�1100 = 275 ��

�� = 300 ��

Luas Total = �_�+�_��

(32)

Luas Total = ��

�� = 2437,5�� = 2437,5(0,45875) = 1118,203 ��

Pelat

(33)

(34)

(35)

�� = _��

�� = −9,066 + 9,066 = 0 … .��

�� = 36,974−11,495 = 25,479 ��< 27 ��… .��

�� = 0,8(−9,066) + 9,066 + 1,799 + 3,429 = 7,0412 ��< 27��… .��

(36)

P = 5153,715 KN

�= �

0,7�� =

5153715

0,7�1860�140 =28 strand

As = 28x140=3920 mm2

Ac = 458750 mm2

P = 5153715 N

Es = 200000 MPa

Ec = 4700√60 = 3,64�104��

Ic = 7,07x1010 mm4

e = 485,83 mm

Mg = 1118,203 KNm

�= ��

(37)

��= �

1118,203�106(485,83)

7,07�1010 = 20,756 ��

Maka,

∆�� = 5,49�20,756 = 113,95 ��

∆�� = 0,9�113,95 = 102,555 ��

�� 4 ��

��= 0,5�102,555 = 51,2775 ��

∆�� =��_�� (�� − ��)

€SH = 200x10−6

(38)

ΔfpRE= �[�� − �(��+��+��]

ΔfpRE= 1,45[100−0,15(40 + 55,69 + 51,2775]

ΔfpRE= 113,03 ��

Kehilangan Total : 51,2775+55,69+40+113,03 =260 MPa

Persentase Kehilangan Total = 260

0,7(1860) = 20%≤ 20% (��)

IV.5. Balok Prategang Menerus IV.5.1. Balok Persegi

Pembebanan Balok Prategang

1. Beban Mati

�1 =�� = ��3,12 = 1,8876 �/�

�� =1₄�= 1₄(25) = 6,25�

�� =�+ 16�= 0,5 + 16(0,2) = 3,7�

�� =�� = 1,65�

(39)

�3 = �_� ��_{��} _{��} _�� = 0,05�1,65�2,2 = 0,1815 �/�

Total Beban Mati = �1+�2+�3 = 1,8876 + 1,0725 + 0,1815 = 3,1416 �/�

Perhitungan momen akibat berat sendiri balok

25 m 25 m

Dengan menggunakan SAP 2000 lakukan perhitungan momen.

Momen maksimum berada pada tumpuan sebesar -150,02 Tonm = -1500,02 KNm

Momen maksimum berada pada lapangan sebesar 84,43 Tonm = 844,3 KNm

Perhitungan momen akibat pelat

25 m 25 m

(40)

2. Beban Hidup

�= 0,9 �/�2 x 1,65 m =1,485 T/m

�= 11,319 �

25 m 25 m

Momen maksimum berada pada tumpuan sebesar -145,10 Tonm = -1451 KNm

�� ∶ �� = 0,6�′��= 0,6�60 = 36 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 �� ∶ �� = 0,45�′��= 0,45�60 = 27 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 ��

Penampang yang digunakan sama dengan penampang pada balok perletakan sederhana

Untuk penampang yang tersedia (b=550 mm, h=1100 mm)

(41)

�= (1100�550) + (1650�200) = 935000 ��2

�� =

(1100�550�750) + (1650�200�100)

935000 = 520,59 ��

�� = 1300−520,59 = 779,41 ��

�=�550�1100 3

12 �+ (550�1100�229,41

2_{) +}_�1650�200 3

12 �+ (1650�200�420,59 2₎

�= 1,5232�1011��4

�� = 1,5232�10 11

779,41 = 195,43�10 6_��3

Pelat

(42)

�� = 1,5232�10

Eksentrisitas yang bersesuaian pada tumpuan

�=� �� − ��

Nilai eksentrisitas teoritis yang ditentukan diatas terlalu dekat dengan batas tepi atas

penampang. Maka, dengan memberikan beton pelindung yang cukupuntuk kabel,

eksentrisitas maksimum yang memungkinkan

�= (550−100) = 450 ��

Maka gaya prategang yang bersesuaian dengan eksentrisitas diatas adalah

�= �� +��= �

605000�27,4�110,916�106

(43)

Dengan adanya momen sekunder pada balok menerus, maka gunakan P = 4000 KN

Eksentrisitas yang bersesuaian pada lapangan

�=� �� − �� +��

�=� (110,916�10

6₎2_{(20,606 + 7,612)} 605�103_(20,606−_{7,612)110,916}�₁₀6�

�= ��

Menghitung Momen Sekunder

Dengan metode peralihan , momen primer akibat prategang menimbulkan lawan

lendut ke atas ditumpuan C, lawan lendut ini dapat diperoleh dari mekanika dasar dengan

metode luas momen.

Momen Primer Bentuk defleksi akibat R

Momen Sekunder akibat R

EI∆c=�(1280x106_{+ 720x10}6_)x25x2 3 �

25 2 x10

6_{− �}1440x106x25

2 �x

25�2 3 �10

6

EI∆c= 116666,7x1012 Nmm3

(44)

EI∆c=�12,5��10 3_�₂₅

2 �

25�2 3 �10

6_�

EI∆c= 2604,167Rcx109 Nmm3

Maka

116666,7x1012 Nmm3= 2604,167Rcx109 Nmm3 ��= 44,8 ��

�� = �� = 44,8

2 = 22,4 �� = 22,4�25 = 560 ��

Geometri Tendon

Momen Primer

(45)

Momen sekunder

Pada tumpuan

�� = −�_��

(46)

�� = _��

�� = −_��

(47)

�� = −�_�� =−

280�106

110,916�106 = −2,525 �/�� 2

�� = �_��

�� = _��

�� = −7,814 + 2,525 + 7,612 = 2,323 < 36 … .��

�� = 21,037−2,525−7,612 = 10,9 < 36 … .��

�� = 0,8(−7,814) + 2,525 + 7,612 + 1,934 + 3,993 = 9,8128 < 27��… .��

(48)

P = 6514,6 KN

�= �

0,7�� =

4000000

0,7�1860�140 =22 strand

As = 22x140=3080 mm2

Ac = 605000 mm2

P = 4000000 N

Es = 200000 MPa

Ec = 4700√60 = 3,64�104��

Ic = 6,1x1010 mm4

e = 45 mm

Mg = 1474,6875 KNm

�= ��

(49)

��= �

∆�� = 0,9�109,197 = 98,277 ��

�� 5 ��

��= 0,5�98,277 = 49,139 ��

∆�� =��_�� (�� − ��)

∆�� =1,6x5,49x1,41=12,385 MPa

€SH = 200x10−6

(50)

ΔfpSH = 0,0005x200000=40MPa

ΔfpRE= �[�� − �(��+��+��]

ΔfpRE= 1,45[100−0,15(40 + 12,385 + 49,139]

ΔfpRE= 122,92 ��

0,7(1860) = 17,24% < 20% (��)

Kontrol tegangan Resultan pada tumpuan

�� = 0,8267(22,84) + 5,049−13,524−2,116−3,054 = 5,236 ��… .��

�� = 0,8267(−9,167)−5,049 + 13,524 + 5,144 + 7,42 = 13,7054 < 27��… .��

Kontrol tegangan Resultan pada lapangan

�� = 0,8267(−7,814) + 2,525 + 7,612 + 1,934 + 3,993 = 9,604 < 27��… .��

�� = 0,8267(21,037)−2,525−7,612−2,895−5,978 =−1,61

<−3,873��… .��

IV.4.2. Balok I Girder

1. Beban Mati

(51)

�� = 1 4�=

1

4(25) = 6,25�

�� =�+ 16�= 0,5 + 16(0,2) = 3,7�

�� =�� = 1,65�

�2 = �_{��} ��_{��} _{��} _�� = 0,2�1,65�3,25 = 1,0725 �/�

�3 = �_� ��_{��} _{��} _�� = 0,05�1,65�2,2 = 0,1815 �/�

Total Beban Mati = �1+�2+�3 = 1,433 + 1,0725 + 0,1815 = 2,687 �/�

25 m 25 m

Momen maksimum berada pada lapangan sebesar 64,45Tonm = 644,5 KNm

(52)

25 m 25 m

2. Beban Hidup

�= 0,9 �/�2 x 1,65 m =1,485 T/m

�= 11,319 �

25 m 25 m

Tegangan izin menurut SNI 2002

�� ∶ �� = 0,6�′��= 0,6�60 = 36 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 �� ∶ �� = 0,45�′��= 0,45�60 = 27 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 ��

(53)

� = 1130��

ℎ= 1350 ��

�= 600 ��

ℎ� = 0,23�1120 = 260 ��

�� = 0,25�600 = 150 ��

Luas Total = �_�+�_��+�_��+�_�� +�_�

Luas Total = (600�200) +�2�225�120

2 �+ (850�150) +�2�

175�200

2 �+ (500�300) Luas Total = ��

�� =

(600�200�100) + (2�225₂�120�240) + (850�150�625) + (2�175�₂200�983,333) + (500�300�1200)

459500

�� = 680,27 ��

(54)

(55)

(56)

Pada lapangan

�=� �� − ��

eksentrisitas maksimum yang memungkinkan

�= (680−100) = 580 ��

�= �� +��= �

459500�17,664�145,608�106

145,608�106_{+ (459500}�₅₈₀₎�=��,��

(57)

Dengan metode peralihan , momen primer akibat prategang menimbulkan lawan lendut ke

atas ditumpuan C, lawan lendut ini dapat diperoleh dari mekanika dasar dengan metode

luas momen.

Momen Primer Bentuk defleksi akibat R

EI∆c=�(1160x106_{+ 580x10}6_)x25x2 3 �

25 2 x10

6_{− �}1160x106x25

2 �x

25�2 3 �10

6

EI∆c= 120833,33x1012 Nmm3

Dengan cara yang sama

EI∆c=�12,5��10 3_�₂₅

2 �

25�2 3 �10

6_�

EI∆c= 2604,167Rcx109 Nmm3

(58)

120833,33x1012Nmm3= 2604,167Rcx109 Nmm3 ��= 46,4 ��

�� = �� = 44,8

2 = 23,2 �� = 22,4�25 = 580 ��

Geometri Tendon

Momen Primer

Reaksi yang terjadi

(59)

�� = −�_��

�� = −_��

(60)

�� = _��

�� = 15,399 + 3,983−7,865 = 11,517 < 27 … .��

(61)

�� = −�_��

�� = _��

�� = −4,51 + 1,992 + 4,426 = 1,908 < 36 … .��

�� = 15,244−1,96−4,358 = 8,926 < 36 … .��

�� = 0,8(−4,51) + 1,992 + 4,426 + 1,443 + 2,998 = 7,251 < 27��… .��

�� = 0,8(15,244)−1,96−4,358−2,594−5,356 =−2,07 <−3,873��… .��

(62)

P = 2500 KN

�= �

0,7�� =

2500000

0,7�1860�140 =14 strand Perhitungan Kehilangan Gaya Prategang

As = 23x140=1960 mm2

(63)

∆�� = 0,9�93,51 = 35,7 ��

�� 4 ��

��= 0,5�35,7 = 17,85 ��

∆�� =��_�� (�� − ��)

�� =��,��= 1,6

Fcs = 7,225 MPa

��= 2150,6�10 6_�₅₈₀

9,9053�1010 = 12,59 �� ∆�� =��(�� − ��)

∆�� =1,6x5,49x5,365= 47,126 MPa

€SH = 200x10−6

ΔfpSH = 0,0005x200000 = 40MPa

ΔfpRE= �[�� − �(��+��+��]

ΔfpRE= 1,45[100−0,15(40 + 47,126 + 17,85]

(64)

0,7(1860) = 17,45% < 20% (��) Kontrol tegangan

Kontrol tegangan Resultan tumpuan

�� = 0,8255(15,399) + 5,049−7,865−1,638−2,365 = 5,89 ��… .��

�� = 0,8255(−4,363)−3,921 + 7,743 + 4,609 + 6,652 = 11,481 < 27��… .��

Kontrol tegangan Resultan lapangan

�� = 0,8255(−4,51) + 1,992 + 4,426 + 1,443 + 2,998 = 7,136 < 27��… .��

�� = 0,8255(15,244)−1,96−4,358−2,594−5,356 =−1,68 <−3,873��… .��

IV.4.3. Balok T

3. Beban Mati

�1 =�� = 0,45875�3,12 = 1,4313 �/�

�� = 1 4�=

1

4(25) = 6,25�

�� =�+ 16�= 0,5 + 16(0,2) = 3,7�

(65)

�2 = �_{��} ��_{��} _{��} _�� = 0,2�1,65�3,25 = 1,0725 �/�

�3 = �_� ��_{��} _{��} _�� = 0,05�1,65�2,2 = 0,1815 �/�

Total Beban Mati = �1+�2+�3 = 1,4313 + 1,0725 + 0,1815 = 2,6853 �/�

25 m 25 m

Perhitungan momen akibat pelat

25 m 25 m

(66)

4. Beban Hidup

�= 0,9 �/�2 x 1,65 m =1,485 T/m

�= 11,319 �

25 m 25 m

�� ∶ �� = 0,6�′��= 0,6�60 = 36 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 �� ∶ �� = 0,45�′��= 0,45�60 = 27 �� ;�� = 0,5��′��= 0,5√60 = 3,873 ��

� = 1100��

ℎ= 1300 ��

�= 550 ��

ℎ� = 0,25�1100 = 275 ��

(67)

Luas Total = �_�+�_��

Luas Total = (550x275)+(300x1025)

Luas Total = ��

�� =

(550�275�137,5) + (1025�300�787,5) 458750

�� = 573,2 ��

�� = 1300−573,2 = 726,8 ��

Perhitungan Inersia Balok:

�� = 1

12(550)(275)

3_{+ (550}_�_275)(573,2₋_137,5)2 _{= 2,966}_�₁₀10_��4

�� = 1

12(300)(1025)

3_{+ (300}_�_1025)(726,8₋_512,5)2 _{= 4,104}_�₁₀10_��4

�� = 2,966�1010 ��4+4,104�1010��4

�� =�,��

�� =

7,07�1010

573,2 = 123,34�10 6_��3

�� =

7,07�1010

(68)

�= (458750) + (1650�200) = 788750 ��2

�� =

(458750�773,2) + (1650�200�100)

788750 = 491,54 ��

�� = 1500−491,54 = 1008,46 ��

�= 7,07�1010_{+ (458750(1008,46}₋_726,8)2₊_�1650�200

3

12 �+ (1650�200�391,54

2₎ Pelat

(69)

�=��,��

�=� �� − ��

(70)

�= (573−100) = 473 ��

�= �� +��= �

458750�21,097�123,34�106

123,34�106_{+ (458750}�₄₇₃₎�=��,��

�=� �� − �� +��

�=� 97,275�123,34�10

12_{(22,04 + 5,22)}

458,75�103_(22.04_�_97,275_�₁₀6₋_5,22_�_123,34_�₁₀6₎�

�= ��

Dengan metode peralihan , momen primer akibat prategang menimbulkan lawan

lendut ke atas ditumpuan C, lawan lendut ini dapat diperoleh dari mekanika dasar dengan

metode luas momen.

(71)

EI∆c=�(1140x106+ 567,6x106)x25x2 3 �

25 2 x10

6_{− �}1135,2x106x25

2 �x

25�2 3 �10

6

EI∆c= 119250x1012 Nmm3

Dengan cara yang sama

EI∆c=�12,5��10 3_�₂₅

2 �

25�2 3 �10

6_�

EI∆c= 2604,167Rcx109 Nmm3

Maka

119250x1012 Nmm3= 2604,167Rcx109 Nmm3 ��= 45,792 ��

�� = �� =

45,792

2 = 22,896 �� = 22,896�25 = 572,4 ��

(72)

(73)

�� = −_��

�� = 18,044 + 4,64−9,274 = 13,41 < 27 … .��

�� = −8,048−5,884 + 11,759 =−2,173 <−3,873 … .��

�� = 0,8(18,044) + 4,64−9,274−1,845−2,664 = 4,9 ��… .��

(74)

Pada lapangan

�� = �_��

�� = _��

(75)

�� = _�� =

1168,3�106

157,448�106 =−7,42 �

��2(��)

�� = −5,014 + 2,288 + 5,225 = 2,499 < 36 ��… .��

�� = 21,189−2,942−6,625 = 11,622 < 36 ��… .��

�� = 0,8(−5,014) + 2,288 + 5,225 + 1,751 + 3,617 = 8,8698 < 27��… .��

�� = 0,8(21,189)−2,942−6,625−3,593−7,42 =−3,6 <−3,873��… .��

P = 3000 KN

�= �

0,7�� =

3000000

0,7�1860�140 =17 strand

(76)

As = 17x140=2380 mm2

Ac = 458750 mm2

∆�� = 0,9�46 = 41,4 ��

�� 3 ��

��= 0,5�41,4 = 20,7 ��

(77)

�� =��,��= 1,6

Fcs = 8,38 MPa

��= 2149,3�10 6_�₄₇₃

7,07�1010 = 14,38 �� ∆�� =��(�� − ��)

∆�� =1,6x5,49x6= 52,704 MPa

€SH = 200x10−6

ΔfpSH = 0,0005x200000 = 40MPa

ΔfpRE= �[�� − �(��+��+��]

ΔfpRE= 1,45[100−0,15(40 + 52,704 + 20,7]

ΔfpRE= 120,33 ��

Kehilangan Total : 20,7+52,704+40+120,33 = 233,734 MPa

0,7(1860) = 17,95%≤20% (��) Kontrol tegangan Resultan tumpuan

�� = 0,8205(18,044) + 4,64−9,274−1,845−2,664 = 5,66 ��… .��

(78)

Kontrol tegangan Resultan lapangan

�� = 0,8205(−5,014) + 2,288 + 5,225 + 1,751 + 3,617 = 8,767 < 27��… .��

(79)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

VI. Kesimpulan

1. Hasil perhitungan

o Pada balok persegi dengan luas penampang 605000 mm2 digunakan 36 strand (5040

mm2) pada balok sederhana dan 22 strand (3080 mm2) pada balok menerus.

o Pada balok I girder dengan luas penampang 459500 mm2 digunakan 23 strand (3220

o Pada balok persegi dengan luas penampang 458750 mm2 digunakan 28 strand (3920

2. Dari hasil diatas balok I girder dan T lebih ekonomis sekitar 31,65% dari segi jumlah

penampang balok yang dibutuhkan.

3. Dari jumlah kabel prategang yang dibutuhkan penampang I girder lebih ekonomis dari

penampang T dan persegi.

4. Dengan menggunakan sistem balok menerus jumlah kabel prategang yang digunakan

(80)

VI. Saran

1. Perlu dibuat beban yang lebih bervariasi terutama untuk beban dinamis sehingga dapat

diketahui apakah pengaruhnya terhadap gaya prategang minimum yang dibutuhkan

sehingga dapat diketahui pengklasifikasian penampang yang cocok digunakan pada

(81)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Material

II.1.1. Beton

Beton merupakan material pada bangunan yang paling banyak digunakan. Misalnya

pada bangunan bendungan, pondasi, basement, dan bangunan lainnya. Beton merupakan

material komposit yang tersusun dari beberapa bahan penyusun utama yaitu semen,

agregat, dan air. Adapun bahan tambah yang digunakan berupa bahan kimia pembantu

(admixture) untuk mengubah sifat-sifat beton ketika masih berupa beton segar atau beton

keras. Beton mempunyai kuat tekan yang besar sementara kuat tariknya kecil. Kekuatan

beton ditentukan oleh kuat tekan tekan karakteristik pada usia 28 hari. Kuat tekan

karakteristik adalah tegangan yang melampaui 95 % dari pengukuran kuat tekan uniaksial

yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu kubus ukuran 150x150 mm, atau silinder

dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengukuran kekuatan dengan kubus akan

lebih tinggi daripada dengan silinder. Rasio kekuatan antara silinder dan kubus adalah 0,8.

Sifat yang penting pada beton adalah kuat tekan, bila kuat tekan tinggi maka

sifat-sifat yang lain pada umumnya juga baik. Faktor-faktor yang mempengaruhi kuat tekan

beton terdiri dari kualitas bahan penyusun, nilai faktor air-semen, gradasi agregat, ukuran

maksimum agregat, cara pengerjaan (pencampuran, pengangkutan, pemadatan dan

perawatan) serta umur beton (Tjokrodimuljo, 1996)

II.1.1.1. Semen

Semen merupakan bahan utama pembentuk beton yang bersifat hidrolis, yaitu akan

memiliki sifat adhesif dan kohesif apabila telah bereaksi dengan air dan berfungsi sebagai

perekat bagi agregat-agregat beton. Semen juga merupakan bahan ikat ikat yang paling

penting dan sangat banyak digunakan dalam pembangunan fisik disektor konstruksi sipil.

(82)

digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi suatu campuran yang dinamakan beton.

Penggunaan semen sudah sangat lama, hingga pada tahun 1882 diusulkan oleh Joseph

Aspdin dengan nama semen portland karena campuran air, pasir, dan batu-batuan yang

bersifat pozzolan dan berbentuk bubuk ini pertama kali di olah di pulau Portland, Inggris.

Semen portland pertama kali diproduksi di pabrik oleh David Saylor di Coplay

Pennsylvania, Amerika Serikat pada tahun 1875. Dan kemuadian semen porland

berkembang pesat dan di buat sesuai kebutuhan.

Semen portland memiliki beberapa senyawa kimia yang masing-masing memiliki

sifat sendiri. Empat senyawa kimia yang utama pada semen portland adalah

Trikalsium Silikat (C3S), Dikalsium Silikat (C2S), Trikalsium Aluminat (C3A),

Tetrakalsium Aluminoferrit (C4AF).

Tabel II.1 Empat senyawa utama dalam semen portland

Berdasarkan American Standard for Testing Material (ASTM) semen portland dibagi menjadi lima type, yaitu :

1. Type I : semen portland yang digunakan untuk semua bangunan beton yang tidak

mengalami perubahan cuaca yang dasyat atau dibangun dalam lingkungan yang sangat

(83)

2. Type II : semen yang mengeluarkan panas hidrasi lebih rendah serta dengan

kecepatan penyebaran panas yang rendah pula, selain itu juga lebih tahan terhadap

serangan sulfat.

3. Type III : semen yang cepat mengeras, yang cocok untuk pengerasan beton pada

suhu rendah. Semen ini digunakan bilamana kekuatan yang harus dicapai dalam waktu

sangat singkat dan biasanya dipakai pada pembuatan jalan yang harus cepat dibuka

untuk lalu lintas.

4. Type IV : semen ini menimbulkan panas hidrasi yang rendah.

5. Type V : semen ini tahan terhadap sulfat serta mengeluarkan panas hydrasi

25%-40% lebih rendah dari semen type I.

II.1.1.2. Agregat

Agregat merupakan material granular (suatu bahan keras/kaku) yang dipakai

bersama-sama dengan suatu media pengikat untuk membentuk suatu beton semen

hidraulik atau mortar. Agregat berasal dari bahan organik dan an-organik. Dalam

campuran beton volume agregat sekitar 70-75 %. Mengingat bahwa agregat mempunyai

volume terbesar dalam campuran beton maka kualitas agregat sangat berpengaruh terhadap

kualitas beton. Dengan agregat yang baik, beton dapat dikerjakan (workable), kuat, tahan lama (durable), dan ekonomis.

Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah gradasi atau distribusi ukuran butir

agregat, karena bila butir-butir agregat mempunyai ukuran yang seragam akan

menghasilkan volume pori yang besar tetapi bila ukuran butir-butirnya bervariasi maka

volume pori menjadi kecil. Hal ini disebabkan butir yang lebih kecil akan mengisi pori di

antara butiran yang lebih besar. Agregat sebagai bahan penyusun beton diinginkan

mempunyai kemampatan yang tinggi, sehingga volume pori dan bahan pengikat yang

(84)

Menurut British Standard 882:1973 (Gambhir, 1986), distribusi ukuran butiran agregat halus dibagi menjadi empat daerah atau zone yaitu: zone I (kasar), zone II (agak

kasar), zone III (agak halus) dan zone IV (halus) sebagaimana ditunjukkan pada Tabel dan

distribusi agregat kasar yang ditunjukkan pada Tabel dibawah

Tabel II.2 Batas-Batas Gradasi Agregat Halus (Gambhir, 2004)

Ukuran

Saringan

(BS)

Persentase Berat yang Lolos Saringan

Gradasi

Tabel II.3 Batas-Batas Gradasi Agregat Kasar (Gambhir, 2004)

Ukuran Saringan

(BS)

Persentase Berat yang Lolos Saringan

5 mm sampai 40 mm 5 mm sampai 20 mm

37,5 mm 90-100 100

(85)

10,0 mm 10-40 50-85

5,0 mm 0-5 0-10

Ukuran agregat dalam prakteknya secara umum digolongkan ke dalam 3 kelompok

yaitu :

a. Batu, jika ukuran butiran lebih dari 40 mm.

b. Kerikil, jika ukuran butiran antara 5 mm sampai 40 mm.

c. Pasir, jika ukuran butiran antara 0,15 mm sampai 5 mm.

Butiran yang lebih kecil dari 0,15 mm dinamakan “silt” atau tanah.

Agregat kasar menurut Persyaratan Umum Bahan Bangunan di Indonesia perlu diuji

ketahanannya terhadap keausan (dengan mesin Los Angeles). Persyaratan mengenai ketahanan agregat kasar beton terhadap keausan ditunjukkan pada tabel dibawah

Tabel II.4 Persyaratan Kekerasan Agregat Kasar Beton (Gambhir, 2004)

Kekuatan

Beton

Maksimum bagian yang hancur dengan

Mesin Los Angeles, Lolos Ayakan 1,7 mm (%)

Kelas I (sampai 10 MPa) 50

Kelas II (10MPa-20MPa) 40

Kelas III (di atas 20 MPa) 27

Adapun fungsi agregat dalam beton :

1. Menghemat penggunaan bahan perekat.

2. Mengurangi susut pada beton.

3. Menambah/meningkatkan kekuatan.

(86)

5. Dengan gradasi yang baik kan menjadikan beton padat.

II.1.1.3. Air

Air pada campuran beton berfungsi untuk memicu proses kimiawi semen,

membasahi agregat dan memberikan kemudahan dalam pekerjaan beton. Air yang

digunakan dalam campuran beton harus bersih, tidak boleh mengandung minyak, asam,

alkali, zat organis atau bahan lainnya yang dapat merusak beton atau tulangan,

menurunkan kualitas beton dan merusak sifat-sifat beton yang dihasilkan. Sebaiknya

dipakai air tawar yang dapat diminum. Karena pasta semen merupakan hasil reaksi kimia

antara semen dengan air, maka bukan perbandingan jumlah air terhadap total berat

campuran yang terpenting, tetapi perbandingan air dengan semen yang biasa disebut

Faktor Air Semen (water cement ratio).

Air yang berlebih akan menyebabkan banyaknya gelembung air setelah proses

hidrasi selesai, sedangkan air yang terlalu sedikit akan menyebabkan proses hidrasi tidak

tercapai seluruhnya, sehingga hal itu akan mempengaruhi kekuatan beton. Untuk air yang

tidak memenuhi syarat mutu, kekuatan beton pada umur 7 hari dan 28 hari tidak boleh

kurang dari 90% jika dibandingkan dengan kekuatan beton yang menggunakan air

standar/suling. Pada air yang akan digunakan sebagai bahan pencampur beton meliputi

kandungan lumpur maksimal 2 gr/lt, kandungan garam-garam yang dapat merusak beton

maksimal 15 gr/lt, tidak mengandung khlorida lebih dari 0,5 gr/lt serta kandungan senyawa

sulfat maksimal 1 gr/lt.(Tjokrodimuljo, 1996).

II.1.1.4. Bahan Tambah

Bahan Tambah Bahan tambah yaitu bahan selain unsur pokok pada beton (air, semen

dan agregat) yang ditambahkan pada adukan beton, baik sebelum, segera atau selama

(87)

dalam keadaaan segar atau setelah mengeras. Fungsi-fungsi bahan tambah antara lain:

mempercepat pengerasan, menambah kelecakan (workability) beton segar, menambah kuat tekan beton, meningkatkan daktilitas atau mengurangi sifat getas beton, mengurangi

retak-retak pengerasan dan sebagainya. Bahan tambah diberikan dalam jumlah yang relatif

sedikit dengan pengawasan yang ketat agar tidak berlebihan yang berakibat memperburuk

sifat beton (Tjokodimuljo, 1996). Bahan tambah menurut maksud penggunaannnya dibagi

menjadi dua golongan yaitu admixtures dan additives.

Admixtures ialah semua bahan penyusun beton selain air, semen hidrolik dan agregat yang ditambahkan sebelum, segera atau selama proses pencampuran adukan di dalam

batching, untuk merubah sifat beton baik dalam keadaan segar atau setelah mengeras. Definisi additive lebih mengarah pada semua bahan yang ditambahkan dan digiling bersamaan pada saat proses produksi semen (Taylor, 1997).

Menurut Tjokrodimuljo (1996), bahan tambah dapat dibedakan menjadi 3 golongan,

yaitu :

1. Chemical Admixtures merupakan bahan tambah bersifat kimiawi yang dicampurkan pada adukan beton dengan maksud agar diperoleh sifat-sifat yang berbeda pada beton

dalam keadaan segar maupun setelah mengeras, misalnya sifat pengerjaannya yang

lebih mudah dan waktu pengikatan yang lebih lambat atau lebih cepat. Superplasticizer merupakan salah satu jenis chemical admixure yang sering ditambahkan pada beton segar. Pada dasarnya penambahan superplasticizer dimaksudkan untuk meningkatkan kelecakan, mengurangi jumlah air yang diperlukan dalam pencampuran (faktor air