Istilah Dalam Beton Prategang
beton prategang
beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan
tarik potensial dalam beton akibat beban kerja
friksi kelengkungan
friksi yang diakibatkan oleh bengkokan atau lengkungan di dalam profil tendon prategang
yang disyaratkan
friksi wobble
friksi yang disebabkan oleh adanya penyimpangan yang tidak disengaja pada penempatan
selongsong prategang dari kedudukan yang seharusnya
gaya jacking
gaya sementara yang ditimbulkan oleh alat yang mengakibatkan terjadinya tarik pada tendon
pasca tarik
cara pemberian tarikan, dalam sistem prategang dimana tendon ditarik sesudah beton
mengeras
perangkat angkur
perangkat yang digunakan pada sistem prategang pasca tarik untuk menyalurkan gaya
pasca tarik dari tendon ke beton
pratarik
pemberian gaya prategang dengan menarik tendon sebelum beton dicor
prategang efektif
tegangan yang masih bekerja pada tendon setelah semua kehilangan tegangan terjadi, di
luar pengaruh beban mati dan beban tambahan
tendon
elemen baja misalnya kawat baja, kabel batang, kawat untai atau suatu bundel dari elemenelemen
tersebut, yang digunakan untuk memberi gaya prategang pada beton
tendon dengan lekatan
tendon prategang yang direkatkan pada beton baik secara langsung ataupun dengan cara
grouting
transfer
tarik kepada komponen struktur beton
tulangan
batang baja berbentuk polos atau berbentuk ulir atau berbentuk pipa yang berfungsi untuk
menahan gaya tarik pada komponen struktur beton, tidak termasuk tendon prategang,
kecuali bila secara khusus diikut sertakan
zona angkur
bagian komponen struktur prategang pasca tarik dimana gaya prategang terpusat disalurkan
ke beton dan disebarkan secara lebih merata ke seluruh bagian penampang. Panjang
daerah zona angkur ini adalah sama dengan dimensi terbesar penampang. Untuk perangkat
angkur tengah, zona angkur mencakup daerah terganggu di depan dan di belakang
perangkat angkur tersebut
zona angkur
bagian komponen struktur prategang pasca tarik dimana gaya prategang terpusat disalurkan
ke beton dan disebarkan secara lebih merata ke seluruh bagian penampang. Panjang
daerah zona angkur ini adalah sama dengan dimensi terbesar penampang. Untuk perangkat
angkur tengah, zona angkur mencakup daerah terganggu di depan dan di belakang
BETON PRATEGANG (PRESTRESSED CONCRETE)
BETON PRATEGANG
1 1. Sejarah
Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap tarik.Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat. Hal inilah yang menyebabkan tidak dapatnya diciptakan srtuktur-struktur beton bertulang dengan bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang tidak efektif. Disampimg itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal akibatnya bagi struktur.
Dengan kekurangan-kekurangan yang dirasakan pada struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut beton pratekan. Beton pratekan pertama kali ditemukan oleh Eugene Freyssinet seorang insinyur Perancis. Ia mengemukakan bahwa untuk mengatasi rangkak,relaksasi dan slip pada jangkar kawat atau pada kabel maka digunakan beton dan baja yang bermutu tinggi. Disamping itu ia juga telah menciptakan suatu system panjang kawat dan system penarikan yang baik, yang hingga
kini masih dipakai dan terkenal dengan system Freyssinet.
a). Yves Gunyon
Yves Gunyon adalah seorang insinyur Perancis dan telah menerbitkan buku Masterpiecenya “ Beton precontraint” (2 jilid) pada tahun 1951. Beliau memecahkan kesulitan dalam segi perhitungan struktur dari beton pratekan yang diakibatkan oleh gaya-gaya tambahan disebabkan oleh pembesian pratekan pada struktur yang mana dijuluki sebagai “Gaya Parasit” maka Guyon dianggap sebagai yang memberikan dasar dan latar belakang ilmiah dari beton pratekan.
b). T.Y. Lin
T.Y. Lin adalah seorang insinyur kelahiran Taiwan yang merupakan guru besar di California University, Merkovoy. Keberhasilan beliau yaitu mampu memperhitungkan gaya-gaya parasit yang tejadi pada struktur. Ia mengemukakan teorinya pada tahun 1963 tentang “ Load Balancing”. Dengan cara ini kawat atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya yang sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang telah datetapkan dapat diimbangi seutuhnya pada beban seimbang ini. Didalam struktur tidak terjadi lendutan dan karenanya tidak bekerja momen lentur apapun, sedangkan tegangan beton pada penampang struktur bekerja merata. Beban-beban lain diluar beban
seimbang (beban vertikal dan horizontal) merupakan “inbalanced load”, yang akibatnya pada
struktur dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan teori struktur biasa. Tegangan akhir
dalam penampang didapat dengan menggunakan tegangan merata akibat “balanced” dan tegangan
lentur akibat “unbalanced load”. Tanpa melalui prosedur rumit dapat dihitung dengan mudah dan
cepat. Gagasan ini telah menjurus kepada pemakaian baja tulangan biasa disamping baja prategang,
yaitu dimana baja prategang hanya diperuntukkan guna memikul akibat dari inbalanced load.
Teori “inbalanced load” telah mengakibatkan perkembangan yang sangat pesat dalam
menggunakan beton pratekan dalam gedung-gedung bertingkat tinggi. Struktur flat slab, struktur
shell, dan lain-lain. Terutama di Amerika dewasa ini boleh dikatakan tidak ada gedung bertingkat yang tidak menggunakan beton pratekan didalam strukturnya.
T.Y. Lin juga telah berhasil membuktikan bahwa beton pratekan dapat dipakai dengan aman dalam bangunan-bangunan didaerah gempa, setelah sebelumnya beton pratekan dianggap sebagai
bahan yang kurang kenyal (ductile) untuk dipakai didaerah-daerah gempa, tetapi dikombinasikan
dengan tulangan baja biasa ternyata beton pratekan cukup kenyal, sehingga dapat memikul dengan baik perubahan-perubahan bentuk yang diakibatkan oleh gempa.
P.W. Abeles adalah seorang insinyur Inggris, yang sangat gigih mendongkrak aliran ”full prestressing”, karena penggunaanya tidak kompetitif terhadap penggunaan beton bertulang biasa
dengan menggunakan baja tulangan mutu tinggi. Penggunaan full prestressing ini tidak ekonomis,
menurut berbagai penelitian biaya struktur dengan beton pratekan dan full prestressing dapat
sampai 3,5 atau 4 kali lebih mahal dari pada struktur yang sama tetapi dari beton bertulang biasa dengan menggunakan tulangan baja mutu tinggi. Dengan demikian timbullah gagasan baru yang dikemukakan oleh P.W. Abeles untuk mengkombinasikan prinsip pratekan dengan prinsip penulangan
penampang atau dikenal dengan nama “partial prestressing”. Yang mana didalam penampang
diijinkan diadakannya bagi tulangan, lebar retak dapat dikombinasikan dengan baik.
“Partial prestressing” telah disetujui oleh Chief Engineer’s Departement untuk digunakan pada jembatan-jembatan kereta api di Inggris, dimana tegangan tarik boleh terjadi sampai 45 kg/cm2 dengan lebar retak yang dikendalikan dengan memasang baja tulangan biasa. Freyssinet sendiri
menjelang akhir karirnya telah mengakui juga bahwa “partial prestressing” mengembangkan
struktur-struktur tertentu. Begitupun dengan teori “load balancing” dari T.W. Lin yang ikut
mendorong dipakainya “partial prestressing” karena pertimbangannya kecuali segi ekonomis juga
segi praktisnya bagi perencanaan.
2. Aplikasi
Penggunaan sistem prategang pada elemen struktural linier adalah dengan memberikan gaya konsentris atau eksentris dalam arah longitudinal. Gaya ini mencegah berkembangnya retak dengan cara mengeliminasi atau sangat mengurangi tegangan tarik di bagian tumpuan dan daerah kritis pada kondisi beban kerja, sehingga dapat meningkatkan kapasitas lentur, geser, dan torsional penampang tersebut.
Struktur beton prategang mempunyai beberapa keuntungan, antara lain :
a) Terhindarnya retak terbuka di daerah tarik, jadi lebih tahan terhadap keadaan korosif. b) Kedap air, cocok untuk pipa dan tangki.
c) Karena terbentuknya lawan lendut sebelum beban rencana bekerja, maka lendutan akhirnya akan lebih kecil dibandingkan pada beton bertulang.
d) Penampang struktur lebih kecil/langsing, sebab seluruh luas penampang dipakai secara efektif. e) Jumlah berat baja prategang jauh lebih kecil dibandingkan jumlah berat besi beton biasa.
f) Ketahanan gesek balok dan ketahanan puntirnya bertambah. Maka struktur dengan bentang besar dapat langsing. Tetapi ini menyebabkan Natural Frequency dari struktur berkurang, sehingga menjadi dinamis instabil akibat getaran gempa/angin, kecuali bila struktur itu memiliki redaman yang cukup atau kekakuannya ditambah.
a) Dengan ketahanan gesek balok dan ketahanan puntirnya bertambah, maka struktur dengan bentang besar dapat langsing. Tetapi ini menyebabkan natural frequency dari struktur berkurang, sehingga menjadi dinamis instabil akibat getaran gempa/angin, kecuali bila struktur itu memiliki redaman yang cukup atau kekakuannya ditambah.
b) Penggunaan bahan-bahan bermutu tinggi mengakibatkan harga satuan pekerjaan menjadi lebih tinggi.
c) Pengerjaan membutuhkan menuntut ketelitian yang lebih tinggi dan pengawasan yang lebih ketat dari pelaksana ahli.
3. Sifat-Sifat Bahan
a) Beton
Untuk beton pratekan diperlukan mutu beton yang tinggi (min K-300) karena mempunyai sifat penyusutan dan rangkak yang rendah mempunyai modulus elastisitas dan modulus tekan yang tinggi serta dapat menerima tegangan yang lebih besar dibandingkan beton mutu rendah,. Sifat-sifat ini sangat penting untuk menghindarkan kehilangan tegangan yang cukup besar akibat sifat-sifat beton tersebut.
b) Baja Prategang
Baja mutu tinggi merupakan bahan yang umum dipakai pada struktur beton prategang. Baja untuk beton prategang terdiri dari:
Kawat baja
Kawat baja disediakan dalam bentuk gulungan, kawat dipotong dengan panjang tertentu dan dipasang di pabrik atau lapangan. Baja harus bebas dari lemak untuk menjamin rekatan antara beton dengan baja prategang.
Untaian kawat (strand)
Kekuatan batas strand ada 2 jenis yaitu 1720 MPa dan 1860 MPa, yang lazim dipakai adalah strand dengan 7 kawat.
Tabel spesifikasi strand 7 kawat
Ø Nominal (mm) Luas Nominal mm2 Kuat Putus (kN)
6,35 23,22 40
Batang baja yang digunakan untuk beton prategang disyaratkan pada ASTM A 322, kekuatan batas
minimum adalah 1000 MPa. Modulus elastisitas 1,72 105 – 1,93.105 MPa. Batang baja mutu tinggi
tersedia pada panjang sekitar 24 m. Batang-batang baja tersedia sampai Ø 34,9 mm.
Bab IV : Beton Pratekan ( Beton Prategang )
Posted by bagusprahutdi on 20 Juni 2011
Seperti yang telah diketahui bahwa beton adalah suatu material yang tahan terhadap tekanan, akan tetapi tidak tahan terhadap tarikan. Sedangkan baja adalah suatu material yang sangat tahan terhadap tarikan. Dengan mengkombinasikan antara beton dan baja dimana nanti akan disebut sebagai beton bertulang ( reinforced concrete ). Jadi pada beton bertulang, beton hanya memikul tegangan tekan, sedangkan tegangan tarik dipikul oleh baja sebagai
penulangan ( rebar ). Sehingga pada beton bertulang, penampang beton tidak 100% efektif digunakan, karena bagian yang tertarik tidak diperhitungkan sebagai pemikul tegangan. Hal ini dapat dilihat pada sketsa gambar disamping.
Suatu penampang beton bertulang dimana penampang beton yang diperhitungkan untuk memikul tegangan tekan adalah bagian diatas garis netral ( bagian yang diarsir ), sedangkan bagian dibawah garis netral adalah bagian tarik yang tidak diperhitungkan untuk memikul gaya tarik karena beton tidak tahan terhadap tegangan tarik. Gaya tarik pada beton bertulang dipikul oleh besi penulangan ( rebar ). Kelemahan lain dari konstruksi beton bertulang adalah berat sendiri ( self weight ) yang besar, yaitu 2.400 kg/m3 , dapat dibayangkan berapa berat penampang yang tidak diperhitungkan untuk memikul tegangan ( bagian tarik ).
tersebut bekerja sendiri-sendiri, dimana beton memikul tekan dan tulangan baja memikul tarik. Sedangkan beton pratekan mempunyai cara kerja dengan mengkombinasikan beton dan tulangan baja secara aktif. Cara aktif ini dapat dicapai dengan cara menarik baja yang
menahannya ke beton, sehingga beton dalam keadaan tertekan.
Kelebihan beton pratekan :
1.Tahan terhadap korosi karena tahan retak di daerah tarik
2.Lebih kedap air
3.Lendutan lebih kecil
4.Penampang lebih kecil dari beton bertulang biasa/ volume lebih kecil
5.Berat baja yang digunakan lebih sedikit
6.Ketahanan geser dan puntir lebih besar
Kekurangan beton pratekan :
1.Berat jenis sedikit lebih besar
Prinsip Dasar Beton Pratekan
Beton pratekan dapat didefinisikan sebagai beton yang diberikan tegangan tekan internal sedemikian rupa sehingga dapat meng-eleminir tegangan tarik yang terjadi akibat beban eksternal sampai suatu batas tertentu. Ada 3 ( tiga ) konsep yang dapat dipergunakan untuk menjelaskan dan menganalisa sifat-sifat dasar dari beton pratekan atau prategang :
1.Sistem pratekan/prategang untuk mengubah beton yang getas menjadi bahan yang elastis.
2.Sistem pratekan untuk kombinasi baja mutu tinggi dan beton mutu tinggi
3.Sistem prategang untuk mencapai keseimbangan beban
Metode Prategangan
Pada dasarnya ada 2 macam metode pemberian gaya prategang pada beton, yaitu :
2.Pasca tarik ( Post-Tension Method ) Pada metode pascatarik, beton dicor terlebih dahulu, dimana sebelumnya telah disiapkan saluran kabel atau endon yang disebut duct. Karena alasan transportasi dari pabrik beton ke site, maka biasanya beton prategang dengan sistem post-tension ini dilaksanakan segmental ( balok dibagi-bagi, misalnya dengan panjang 1 -1,5 m ), kemudian pemberian gaya prategang dilaksanakan di site, setelah balok segmental tersebut dirangkai.
Beton Prategang
Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi kekuatan tariknya relatif rendah. Sedangkan baja adalah suatu material yang mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Dengan mengkombinasikan beton dan baja sebagai bahan struktur maka tegangan telah dipikulkan kepada beton sementara tegangan tarik dipikulkan kepada baja. Pada struktur dengan bentang yang panjang, struktur bertulang biasa tidak cukup untuk menahan tegangan lentur sehingga terjadi retak-retak di daerah yang mempunyai tegangan lentur, geser atau puntir yang tinggi.
Untuk mengatasi keretakan serta berbagai keterbatasan yang lain maka dilakukan penegangan pada struktur beton bertulang. Sistem penegangan ini mulai digunakan pada tahun 1886 saat PH. Jakson dari Amerika Serikat membuat kontruksi pelat atap.
Di Jerman pada tahun 1888, CEW Doehring mendapatkan hak paten untuk penegangan plat beton dengan kawat baja. Pada 1928 Eugene Freyssinet, seorang insinyur Perancis, berhasil memberikan pratekan terhadap struktur beton sehingga dimungkinkan untuk membuat desain dengan penampang yang lebih kecil untuk bentang yang relatif panjang.
Kesulitan kemudian timbul dalam perhitungan struktur statis tak tentu, karena pemberian pratekan menimbulkan gaya tambahan yang sulit diperhitungkan. Pada 1951 Yves Guyon berhasil memberikan solusinya. Perkembangan beton pratekan berlanjut dengan dikemukakannya Load Balancing Theory oleh Tung Yen Lin pada 1963. Teori tersebut telah mendorong perkembangan penggunaan beton pratekan yang pesat. PW. Abeles dari Inggris kemudian memperkenalkan penggunaan Partial Prestressing yang menginjinkan tegangan tarik terbatas pada beton.
Keuntungan penggunaan beton prategang adalah :
1. Dapat memikul beban lentur yang lebih besar dari beton bertulang.
2. Dapat dipakai pada bentang yang lebih panjang dengan mengatur defleksinya. 3. Kelebihan geser dan puntirnya bertambah dengan adanya penegangan.
4. Dapat dipakai pada rekayasa kontruksi tertentu, misalnya pada kontruksi jembatan segmen. 5. Berbagai kelebihan lain pada penggunaan struktur khusus, seperti struktur plat dan cangkang, struktur tangki, struktur pracetak dan lain-lain.
Kekurangan struktur beton prategang relatif lebih sedikit dibanding berbagai kelebihannya, diantaranya :
1. Memerlukan peralatan khusus seperti tendon, angkur, mesin penarik kabel, dll 2. Memerlukan keahlian khusus baik dalam perencanaan maupun pelaksanaannya.
A. Metode Pratekan
Untuk memberikan tekanan pada beton pratekan dilakukan sebelum atau setelah beton dicetak/dicor. Kedua kondisi tersebut mebedakan sistem pratekan, yaitu Pre-Tension (pratarik) dan Post-Tension (pascatarik).
Pratarik
Pada cara ini, tendon pertama-tama ditarik dan diangkur pada abutmen tetap. Beton dicor pada cetakan yang sudah disediakan dengan melingkupi tendon yang sudah ditarik tersebut. Jika kekuatan beton sudah mencapai yang disyaratkan maka tendon dipotong atau angkurnya dilepas. Pada saat baja yang ditarik berusaha untuk berkontraksi, beton akan tertekan. Pada cara ini tidak digunakan selongsong tendon.
Pascatarik
Dengan cara yang sudah disediakan, beton di cor disekeliling selongsong (ducts). Posisi selongsong diatur sesuai dengan bidang momen dari struktur. Biasanya baja tendon tetap berada didalam selongsong selama pengecoran. Jika beton sudah mencapai kekuatan tertentu, tendon ditarik. Tendon bisa ditarik disatu sisi dan sisi yang lain diangkur. Atau tendon ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Beton menjadi tertekan setelah pengangkuran.
B. Tahap Pembebanan
Tidak seperti beton bertulang, beton pratekan mengalami beberapa tahap pembebanan. Pada setiap tahap pembebanan harus dilakukan pengecekan atas kondisi serat tertarik dari setiap penampang. Pada tahap tersebut berlaku tegangan ijin yang berbeda-beda sesuai kondisi beton atau tendon. Ada dua tahap pembebanan pada beton pratekan, yaitu Transfer dan Service.
Transfer
Tahap transfer adalah tahap pada saat beton sudah mulai mengering dan dilakukan penarikan kabel prategang. Pada saat ini biasanya yang bekerja hanya beban mati struktur, yaitu berat sendiri struktur ditambah beban pekerja dan alat. Pada saat ini beban hidup belum bekerja sehingga momen yang bekerja adalah minimum, sementara gaya yang bekerja adalah maksimum karena belum ada kehilangan gaya prategang.
Servis
Kondisi Service (servis) adalah kondisi pada saat beton pratekan digunakan sebagai komponen struktur. Kondisi ini dicapai setelah semua kehilangan gaya prategang dipertimbangkan. Pada saat itu beban luar pada kondisi yang maksimum sedangkan gaya pratekan mendekati harga minimum.
Pada setiap tahapan di atas ditentukan hasil analisis untuk dievaluasi. Hasil analisis bisa berupa perhitungan tegangan atau kontrol terhadap harga, misalnya lendutan terhadap lendutan ijin, nilai retak terhadap suatu nilai batas, dan lain sebagainya. Perhitungan tegangan dilakukan untuk desain terhadap kekuatan, sedangkan kontrol terhadap harga dilakukan untuk desain kekuatan, daya layan, ketahanan terhadap api ataupun tahap batas yang lain. Perhitungan untuk tegangan bisa dilakukan dengan pendekatan kombinasi beban, konsep kopel internal ( Internal Couple Concept ) atau metode beban penyeimbang ( Load Balancing Method ).
C. Prosedur Perencanaan
meghitung tegangan yang terjadi dan membandigkan dengan tegangan ijin yang bersangkutan. Apabila tegangan yang terjadi lebih kecil dari tegangan yang diijinkan maka dinyatakan aman. Dalam menghitung tegangan, semua beban tidak dikalikan dengan faktor beban. Tegangan ijin dikalikan dengan suatu faktor kelebihan tegangan (overstress factor). Untuk struktur beton, metode ini diterapkan pada Peraturan Beton Indonesia (PBI 1971). Metode beban kerja didasarkan pada batas-batas tertentu yang bisa dilampaui oleh suatu sistem struktur. Batas-batas tersebut, terutama adalah kekuatan, kemampuan layan, keawetan, ketahanan terhadap api, ketahanan terhadap beban kelelahan dan persyaratan khusus yang berhubungan dengan sistem struktur tersebut. Setiap batas dinyatakan aman apabila aksi rencana lebih kecil dari kapasitas komponen struktur. Aksi rencana dihitung dengan menggunakan faktor reduksi kekuatan. Peraturan beton saat ini menggunakan pendekatan ini, termasuk di Indonesia, SNI T15-1991-03, atau edisi barunya, SNI 03-2874-2002.
Beban pada struktur umumnya terdiri dari beban mati, beban hidup, beban angin, prategang, gempa, tekanan tanah, tekanan air, dan lain-lain. Beban yang digunakan dalam desain struktur dikalikan dengan suatu faktor beban dalam suatu kombinasi pembebanan. Berikut ini kombinasi pembebanan dari beberapa peraturan untuk tahap batas kekuatan (Strength Limit States). ACI 318-83 (1983) Peraturan Amerika Serikat.
Beban Mati dan Hidup : U = 1,4 D + 1,7 L
Beton adalah campuran air, semen dan agregat serta suatu beban tambahan. Setelah beberapa jam dicampur, bahan-bahan tersebut akan langsung mengeras sesuai bentuk pada waktu basahnya. Campuran tipikal untuk beton dengan perbandingan berat adalah agregat kasar 44 %, agregat halus 31 %, dan air 7 %. Kekuatan beton ditentukan oleh kuat tekan karakteristik, pada usia 28 hari f’c. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang melampaui 95 % dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu dengan kubus ukuran 150 x 150 mm, atau silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengukuran kekuatan dengan kubus adalah lebih tinggi daripada dengan silinder. Rasio antara kekuatan silinder dan kubus adalah 0,8.
Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah yang mempunyai kekuatan tekan yang cukup tinggi dengan nilai f’c antara 30-45 Mpa. Kuat tekan yang tinggi diprelukan untuk menahan tegangan tekan pada serat tertekan, pengangkuran tendon, mencegah terjadinya keretakan, mempunyai modulus elastisitas yang tinggi dan mengalami rangka lebih kecil.
Baja
Baja yang dipakai untuk beton prategang dalam taktik ada empat macam, yaitu :
2. Untaian Kawat (strand), biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik
3. Kawat Batangan (bars), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
4. Tulangan biasa, sering digunakan unutk tulangan non-prategang (tidak ditarik), seperti tulangan memanjang, sengkang, tulangan untuk pengangkuran dan lain-lain.
Kawat tunggal yang dipakai untuk beton prategang adalah yang sesuai dengan spesifikasi ASTM A 421 di Amerika Serikat. Ukuran dari kawat tunggal bervariasi dengan diameter 3-8 mm, dengan tegangan tarik (fp) antara 1500 – 17000 Mpa, dengan modulus elastisitas Ep = 200 x 10³ Mpa. Untuk tujuan desain, tegangan leleh dapat diambil sebesar 0,85 dari tegangan tariknya (0,85 fp).
E. Perhitungan Tegangan Serat Pada Balok Prategang Dengan Metode Dasar
Contoh 1
Sebuah balok T ganda 10LDT4 pratarik tanpa topping yang ditumpu sederhana mempunyai bentang 64 ft (19,51 m) dan geometri. Balok tersebut mengalami beban mati terbagi merata tambahan WSD dan beban hidup WL sehingga totalnya adalah 420 plf (6,13 KN/m). Prategang awal sebelum kehilangan adalah ƒpi = 0,70 ƒpu = 189.000 psi (1303 Mpa) dan prategang efektif sesudah kehilangan adalah ƒpe = 150.000 psi (1034 Mpa). Hitungan tegangan serat ditengah bentang akibat .
a) Prategang penuh awal tanpa beban gravitasi eksternal
b) Kondisi beban kerja akhir apabila kehilangan prategang telah terjadi. Data tegangan ijin adalah sebagai berikut :
ƒc’ = 6000 psi, beton ringan (41,4 Mpa)
ƒpu = 270.000 (1862 Mpa) = kuat tarik tendon yang ditetapkan ƒpy = 220.000 psi (1517 Mpa) = kuat leleh tendon yang ditetapkan ƒpe = 150.000 psi (1034 Mpa)
ƒt = 12 √ƒ’c = 930 psi (6,4 Mpa) = tegangan tarik izin malsimum di beton ƒci’ = 4800 psi (33,1 Mpa) = kuat tekan beton pada saat prategang awal
ƒci = 0,6 ƒci’ = 2880 psi (19,9 Mpa) = tegangan izin maksimum di beton pada saat prategang awal.
ƒc = 0,45 ƒc’ = tegangan tekan ijin maksimum di beton pada kondisi beban kerja Asumsikan bahwa tendon dengan 10 strands tujuh kawat berdiameter 1/2 in (12,7 mm) dengan pola strand 108-D1 digunakan pada balok prategang ini.
Ac = 449 in.² (2915 cm²) Ic = 22.469 in
