Tugas Struktur Beton
II
I Putu Cahya Septiawan
13.61.121.045
Beton
Beton yaitu suatu campuran yang berisi pasir, krikil/ batu pecah/ agregat lain yang dicampurkan menjadi satu dengan suatu pasta yang terbuat dari semen dan air yang membentuk suatu masa yang sangat mirip seperti batu. dapat digunakan untuk membuat pondasi, balok, plat cangkang, plat lantai. Dll
Jenis – jenis Beton :
a. beton normal b. beton bertulang c. beton prategang d. beton komposit
I. Beton Prategang
Pengertian beton prategang menurut beberapa peraturan adalah sebagai berikut:
a. Menurut PBI – 1971
Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah ditimbulkan tegangan-tegangan intern dengan nilai dan pembagian yang sedemikian rupa hingga tegangan-tegangan akibat beton- beton dapat dinetralkan sampai suatu taraf yang diinginkan.
b. Menurut Draft Konsensus Pedoman Beton 1998
Beton prategang adalah beton bertulang yang dimana telah diberikan tegangan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat pemberian beban yang bekerja.
c. Menurut ACI
Material Beton Prategang
a) Beton adalah hasil dari pencampuran beberapa material berupa semen, air dan agregat. dengan perbandingan berat campuran agregat kasar 44%, agregat halus 31%, semen 18%, dan air 7%. setelah 28 hari beton akan mencapai kekuatan yang ideal yang disebuta kuat tekan karakteristik. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang telah melampaui 95% dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu dengan kubus ukuran 15x15 cm, atau siliner dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Beton yang digunakan untuk beton prategang
adalah beton yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dengan nilai f’c minimal
30 Mpa.
b) Baja : material baja yang biasa digunakan dalam pembuatan beton prategang adalah sebagai berikut K
c) PC Wire, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
d) PC Strand, biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik.
e) PC BAR, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
f) Tulangan biasa, yaitu tulangan yang bisa dipakai untuk beton konvensional seperti besi polos dan besi ulir
Prinsip Dan Cara Kerja Beton Prategang
Untuk memberikan memberikan gaya konsentris pada beton prategang bisa dilakukan dengan dua cara yaitu :
a) Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya konsentris dipertahankan sampai beton cukup keras.
1. Pre-Tensioning ( Pra Tarik)
Metode ini baja prategang diberi gaya prategang dulu sebelum beton dicor, oleh karena itu disebut pretension method. Adapun prinsip dari Pratarik ini secara singkat adalah sebagai berikut :
Tahap 1: Siapkan bekisting ( formwork ) yang telah lengkap dengan lubang untuk kabel tendon ( tendon duct ) yang dipasang melengkung sesuai bidang momen balok, setelah itu beton dicor ( gambar A ).
Tahap 2 : Setelah beton di cor dan sudah bisa memikul berat sendiri, tendon atau kabel prategang dimasukkan ke dalam Lubang Tendong (tendon duct), selanjutnya ditarik untuk mendapatkan gaya prategang. Metode pemberian gaya prategang adalah dengan cara mengikat salah satu angker, kemudian ujung angker lainnya ditarik ( ditarik dari satu sisi ). tetapi ada pula yang ditarik dikedua sisinya kemudiang diangker secara bersamaan. Setelah diangkur kemudiang dilakukan grouting pada lubang angker tadi ( Gambar B ).
Untuk memudahkan transportasi dari pabrik ke site, maka biasanya beton prategang dibuat dengan sistem post-tension ini dilaksanakan secara segmental ( balok dibagi-bagi menjadi beberapa bagian, misalnya perbagian dibuat dengan panjang 1 sampai dengan 3 m ).
Keunggulan Beton Prategang
1. Dari Segi Teknis
a. Terhindarnya retak terbuka didaerah tarik, sehingga beton prategang akan lebih tahan terhadap korosi.
b. Kedap air, bagus digunakan untuk proyek yang dekat dengan perairan. c. Karena terbentuknya lawan lendut akibat gaya prategang sebelum beban
rencana bekerja, maka lendutan akhir setelah beban rencana bekerja, akan lebih kecil dari pada beton bertulang biasa.
d. Efisien karena dimensi penampang struktur akan lebih kecil atau langsing, sebab seluruh luas penampang dipergunakan secara efektif.
e. Jumlah penggunaan baja jauh lebih sedikit dari pada jumlah berat besi penulangan pada konstruksi beton konvensional biasa.
f. Ketahanan terhadap geser dan ketahanan terhadap puntirnya meningkat.
2. Dari Segi Ekonomi
a. Volume beton yang digunakan untuk produksi beton prategang lebih sedikit
b. Jumlah baja/besi yang digunakan untuk produksi beton prategang sedikit. c. Beton prategang akan lebih menguntungkan jika dibuat dalam jumlah
besar
d. beton prategang hampir tidak memerlukan biaya pemeliharan, lebih tahan lama karena, dapat membuat balok dengan bentang yang lebih panjang. e. Dengan menggunakan beton prategang bisa menghemat waktu
II. Beton Bertulang
campuran campuran dari bahan-bahan agregat halus (pasir), agregat kasar (kerikil), semen dan juga air yang di dalamnya diberi tulangan dengan luas dan jumlah tulangan yang tidak kurang dari nilai minimum yang di syaratkan dengan atau tanpa prategang, dan direncanakan berdasarkan asumsi bahwa kedua bahan tersebut bekerja sama dalam memikul gaya-gaya yaitu lentur maupun lateral.
Dari hasil percobaan – percobaan di ketahui bahwa beton kuat menahan gaya tekan akan tetapi tidak kuat menahan gaya tarik, karena beton adalah material yang bersifat kaku/plastis (tidak elastis). Di dalam kenyataannya bahwa beton akan menerima gaya-gaya aksial, momen lentur, gaya geser, maupun momen puntir yang besar atau kombinasi dari gaya-gaya tersebu, dan untuk menahan gaya tarik tersebut maka pada daerah tarik beton di pasang besi tulangan yang bertujuan untuk mendukung kelemahan dari beton terhadap gaya yang bekerja, karena besi tulangan memiliki kuat tarik yang besar.
Beton bertulang (reinforced concrete) adalah struktur komposit yang sangat baik untuk digunakan pada konstruksi bangunan. Pada struktur beton bertulang terdapat berbagai keunggulan akibat dari penggabungan dua buah bahan, yaitu beton (PC + aggregat halus + aggregat kasar + zat aditif) dan baja sebagai tulangan. Kita tahu bahwa keunggulan dari beton adalah kuat tekannya yang tinggi, sementara baja tulangan sangat baik untuk menahan gaya tarik dan geser. Penggabungan antara material beton dan baja tulangan memungkinkan pelaku konstruksi untuk mendapatkan bahan baru dengan kemampuan untuk menahan gaya tekan, tarik, dan geser sehingga struktur bangunan secara keseluruhan menjadi lebih kuat dan aman.
Karena kelebihan yang dimilikinya, maka penggunaan beton bertulang sebagai bahan struktur utama bangunan sangat populer. Beton bertulang lebih menjadi pilihan dibandingkan material lain seperti bambu, kayu, beton konvensional atau baja. Penerapan beton bertulang pada struktur bangunan biasanya dapat dijumpai pada: pondasi (jenis pondasi dalam seperti tiang pancang, bored pile), balok ikat (sloof), kolom, balok, plat beton, dan dinding geser (shear wall).
Namun dibalik kelebihan-kelebihan yang dimiliki oleh beton bertulang jika dibandingkan dengan bahan material lainnya, beton bertulang juga memiliki masalah yang dapat mengurangi keunggulannya. Diantara masalah yang sering dijumpai adalah masalah keretakan yang terjadi pada bahan tersebut. Keretakan pada beton bertulang dapat timbul pada saat pra-konstruksi dan pasca konstruksi.
beberapa hal, karena pengaruh dari sifat beton itu sendiri maupun faktor lingkungan luar yang mempengaruhi beton secara langsung.
Kalau kita lihat dari jenis retakannya, ada dua jenis keretakan pada beton bertulang yaitu retakan yang terjadi saat pembuatan beton dan retakan yang terjadi setelah beton selesai dibuat. Dari dua jenis retakan tersebut banyak sekali berbagai faktor yang melatarbelakangi terjadinya retakan tersebut. Apa saja faktor yang menyebabkan terjadinya keretakan pada beton bertulang tersebut? Berikut ini kami uraikan untuk Anda.
Faktor -Faktor Penyebab Keretakan Beton Yang Terjadi Saat Pembuatan Beton Bertulang
Sifat Beton
Untuk melihat bagaimana sifat dari beton bertulang yang dapat menimbulkan
keretakan kita harus melihat proses dari awal pembuatan beton bertulang tersebut. Pada saat awal pembuatan beton bertulang dengan pencampuran bahan penyusunnya seperti kerikil, pasir, air, semen, dan baja tulangan. Dalam proses pengerasannya beton akan mengalami pengurangan volume dari volume awal. Umumnya hal ini disebabkan air yang terkandung pada campuran beton akan mengalami penguapan sebagian yang mengurangi volume beton bertulang tersebut.
Sehingga apabila dikondisikan pada saat beton mengalami pengerasan dan akibat dari volume beton berkurang yang akan menyebabkan penyusutan pada beton tetapi beton
tersebut dibiarkan untuk menyusut tanpa adanya pembebanan maka beton pun tidak akan mengalami keretakan. Tetapi pada kondisi sebenarnya dilapangan tidak ada beton yang tidak mengalami pembebanan. Karena tidak ada balok atau kolom pada bangunan yang berdiri sendiri melainkan akan bersambung satu sama lain dan hal ini akan membuat beton bertulang bekerja menahan beban-beban pada bangunan.
Sehingga apabila pada kondisi saat beton mengalami penyusutan volume kemudian terjadi pembebanan, maka retakan pun tidak dapat dihindari.
Suhu
Tidak dapat diabaikan suhu juga dapat menyebabkan keretakan pada beton bertulang. Maksud suhu disini adalah suhu campuran beton saat mengalami perkerasan. Karena pada saat campuran beton bertulang mengalami perkerasaan suhu yang timbul akibat reaksi dari air dengan semen akan terus meningkat. Sehingga pada saat suhu campuran beton ini terlalu tinggi, pada saat beton sudah keras sering timbul retak-retak pada permukaan beton.
Korosi pada Tulangan
Sebenarnya untuk mengantisipasi retakan yang terjadi akibat dari sifat beton itu sendiri, beton diberi tulangan pada bagian dalamnya yang terbuat dari baja. Sehingga
diharapkan dengan adanya baja tulangan tersebut retakan akibat dari sifat beton disebar pada keseluruhan beton menjadi bagian-bagian yang sangat kecil sehingga retakan tersebut dapat diabaikan. Tetapi apabila tulangan yang dipakai pada saat pembuatan beton sudah
mengeras.
Proses Pembuatan yang Kurang Baik
Banyak sekali penyebab retak yang terjadi pada beton bertulang disebabkan oleh proses pembuatan yang kurang baik. Seperti contoh pada saat beton mengalami perkerasan dimana banyak mengeluarkan air, maka perlu adanya perawatan pada beton agar pengeluaran air dari campuran beton tidak berlebihan. Tetapi akibat tidak adanya perawatan, sehingga pada saat beton terbentuk maka terjadi banyak retakan.
Material yang Kurang Baik.
Banyak sekali terjadi keretakan pada struktur beton bertulang diakibatkan karena material penyusunnya yang kurang baik. Beberapa hal diantaranya yang sering ditemukan adalah aggregat halus atau pasir yang kurang bersih, masih bercampur dengan lumpur sehingga ikatan antara PC dan aggregat menjadi terlepas. Sehingga ketika beton mengering maka retakan-retakan akan mudah sekali terjadi.
Cara Penulangan
Sering sekali saya menemukan struktur beton bertulang dibuat dengan cara yang kurang tepat. Hal yang paling umum terjadi adalah ketebalan dari tulangan sampai
permukaan beton terlampau besar. Hal ini sebenanrnya kurang tepat karena fungsi dari baja tulangan tersebut adalah untuk menahan gaya lintang (pada balok dan plat), deformasi akibat lendutan, serta gaya geser.
Jika tebal selimut beton terlampau besar makan retakan biasa terjadi mulai dari permukaan struktur beton sampai pada bagian tulangan yang ada didalamnya. Seharusnya tulangan dibuat agak keluar, dan selimut atau kulit yang membungkus tulangan dibuat setipis mungkin (1,5 s/d 2 cm). Karena gaya tarik dan gaya tekan paling besar terjadi pada ujung permukaan beton tersebut
Balok Beton Tanpa Tulangan
Jika beban di atas balok itu cukup besar, maka serat serat beton bagian tepi bawah akan mengalami tegangan tarik yang cukuptak besar pula, sehingga dapat terjadi retak pada bagian tepi bawah. Keadaan ini terjadi terutama pada daerah beton yang momennya besar, yaitu pada bagian tengah bentang.
Balok Beton dengan Tulangan
Untuk menahan gaya tarik yang cukup besar pada serat serat balok bagian tepi bawah, maka diperlukan baja tulangan sehingga disebut dengan istilah “Beton Bertulang” pada balok beton bertulang ini, tulangan baja ditanam dalam beton sedemikian rupa, sehingga gaya tarik yang dibutuhkan untuk menahan momen pada penampang retak dapat ditahan oleh tulangan seperti tampak pada gambar I.
Gambar I. Balok Beton Bertulang
Fungsi utama beton dan tulangan
Dari uraian di atas dapatlah dipahami, bahwa baik beton maupun baja tulangan pada struktur beton bertulang tersebut mempunyai fungsi yang berbeda sesuai dengan sifat bahan yang bersangkutan.
Fungsi utama beton :
a) Menahan gaya tekan
b) Menutup baja tulangan agar tidak berkarat
Fungsi utama baja tulangan :
a) Menahan gaya tarik
