ANALISA JENIS KEHILANGAN GAYA PRATEGANG (LOSES)
PADA BALOK BETON PRATEKAN DENGAN SISTEM
POST-TENSION
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Penyelesaian
Pendidikan Sarjana Teknik Sipil
Disusun oleh :
HENDRIKO SIAHAAN
090404141
BIDANG STUDI STRUKTUR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
KATA PENGANTAR
Puji dan Syukur saya ucapkan kepada Allah SWT, karena atas rahmat karunia
Nya, serta dukungan dari berbagai pihak, sehingga saya dapat menyelesaikan tugas
akhir ini dengan baik. Salawat dan Salam tidak lupa pula saya curahkan kepada
Rasulullah Muhammad SAW, yang telah membawa kita menuju alam yang terang
benderang akan ilmu pengetahuan seperti saat ini. Tugas akhir ini berjudul
‘’ANALISA JENIS KEHILANGAN GAYA PRATEGANG PADA BALOK
BETON PRATEKAN DALAM SISTEM POST TENSION’’. Tugas akhir ini
disusun sebagai salah satu syarat menempuh jenjang pendidikan Strata satu (S1) pada
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Untuk dapat menyelesaikan tugas akhir ini, tentunya tidak dapat terlepas dari
segala hambatan dan rintangan, namun berkat bantuan moril maupun materil dari
berbagai pihak serta dukungan dan saran dari berbagai pihak, akhirnya tugas akhir ini
dapat diselesaikan dengan baik. Untuk tidak berlebihan kiranya dalam kesempatan
ini saya mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof.DR.Ing.Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
dan juga merangkap sebagai pembimbing yang telah memberikan begitu
banyak ilmu yang tak ternilai harganya serta masukan-masukan, tenaga,
pikiran yang dapat membimbing saya sehingga terselesaikannya tugas akhir
2. Bapak Ir. Syahrizal, MT, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak/Ibu Dosen Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara, yang telah memberikan banyak sekali ilmu yang bermanfaat
selama saya menempuh pendidikan di Departemen Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4. Bapak/Ibu Staf TU Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas
Sumatera Utara, yang telah memberikan bantuan dalam proses administrasi
selama saya menempuh pendidikan di Departemen Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara
5. Teristimewa untuk Orang Tua saya yang telah mendoakan dan mendukung
saya, dan serta buat adik dan kakak saya
6. Teristimewa buat pacar saya tercinta ‘Ayhi’, yang senantiasa mendukung,
membantu dan memberikan semangat bekerja dalam menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
7. Mahasiswa seperjuangan 2009
8. Abang dan Kakak mahasiswa stambuk 2006, 2007, 2008, yang telah banyak
membantu memberikan informasi maupun memberikan dukungan untuk
meneyelesaikan Tugas Akhir ini
9. Adik-adik mahasiswa stambuk 2010, 2011, 2012, 2013, yang telah banyak
membantu memberikan dukungan untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Saya sadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, sehingga saya
mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk menambah pengetahuan dan
Akhirnya saya berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi saya dan
rekan-rekan serta adik-adik di Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Sumatera Utara
Medan 2014
ABSTRAK
Beton adalah material yang kuat dalam kondisi tekan, tetapi lemah dalam
kondisi tarik, karena rendah nya kapasitas tarik tersebut, maka retak lentur terjadi
pada pembebanan yang relatif rendah. Kekuatan tarik beton polos hanyalah
merupakan suatu fraksi saja dari kekuatan tekannya dan masalah kurang
sempurnanya kekuatan tarik ini, menjadi pendorong dalam pengembangan beton
bertulang. Pada struktur dengan bentang yang panjang, struktur beton bertulang biasa
tidak cukup menahan tegangan lentur sehinggga terjadi retak didaerah yang
mempunyai tegangan lentur, geser, atau puntir yang tinggi. Timbulnya retak-retak
awal pada beton bertulang yang disebabkan olek ketidakcocokan dalam
regangan-regangan baja dan beton merupakan titik awal dikembangkannya suatu material
seperti ‘beton prategang’. Beton prategang pada dasarnya adalah beton dimana
tegangan-tegangan internal dengan besar serta distribusi yang sesuai diberikan
sedemikian rupa sehingga tegangan-tegangan yang diakibatkan oleh beban-beban
luar dilawan sampai suatu tingkat yang diinginkan. Proses prategang memberikan
tegangan tekan terlebih dahulu pada batang untuk dapat mengurangi atau
menghilangkan tegangan-tegangan tarik yang tidak diinginkan yang ada pada batang.
Melalui cara ini retak-retak yang terjadi pada kondisi beban yang bekerja dapat
dikurangi sampai seminimum mungkin atau bahkan dihilangkan seluruhnya.
Lendutan yang terjadi dapat dibatasi sampai suatu harga tertentu yang masih dapat
diterima. walaupun sesungguhnya dengan mengkombinasikan efek dari beban kerja
dan gaya-gaya prategang, batang dapat direncanakan tanpa mengalami lendutan
sama sekali. Dengan banyak keuntungan yang diperoleh, beton prategang juga tidak
luput dari beberapa permasalahan kehilangan gaya prategang yang penting dan
menarik untuk dianalisis. Agar kegagalan struktur dapat dihindari.
Dalam Tugas Akhir ini, kehilangan gaya prategang dibahas dalam berbagai kondisi
dimana diletakkannya baja prategang, guna melihat dan menyimpulkan kondisi
perletakan baja yang efektif, agar diperoleh dimensi yang ekonomis dan kehilangan
gaya prategang yang terkecil.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR NOTASI ... viii
Bab I Pendahuluan 1.1Umum ... 1
1.2Latar Belakang Masalah ... ... 2
1.3Perumusan Masalah ... 5
1.4Pembatasan Masalah ... 5
1.5Maksud dan Tujuan ... 6
1.6Metode Penelitian ... 6
1.7Sistematika Penulisan ... 7
1.8Diagram alur ... 9
Bab II Tinjauan Pustaka 2.1 Pendahuluan ... 10
2.2 Sejarah Beton Prategang ... 11
2.3 Karakteristik Material ... 12
2.4 Mekanika Material ... 12
2.4.2 Regangan ... 13
3.7 Kehilangan Prategang ... 50
3.7.1 Kehilangan Prategang pratarik ... 51
3.7.2 Kehilangan Prategang pasca tarik ... 51
3.8 Jenis Kehilangan Prategang ... 51
3.8.1 Kehilangan Gaya Prategang Akibat Perpendekan Elastis Beton ... 53
3.8.2 Kehilangan Gaya Prategang Akibat Relaksasi Baja ... 55
3.8.3 Kehilangan Gaya Prategang Akibat Rangkak ... 56
3.8.4 Kehilangan Gaya Prategang Akibat Susut ... 57
3.8.5 Kehilangan Gaya Prategang Akibat Slip Angker ... 58
3.8.6 Kehilangan Gaya Prategang Akibat Gesekan Tendon ... 59
BAB IV Aplikasi Dan Pembahasan 4.1 Data Perencanaan ... 62
4.2 Kondisi 1 ... 69
4.3 Kondisi 2 ... 81
4.4 Kondisi 3 ... 93
4.5 Kondisi 4 ... 106
BAB V Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan ... 119
5.2 saran ... 121
Daftar Notasi
A luas potongan melintang bentang
Ac luas penampang beton
Aps luas tendon prategang
Dc kerapatan beton (berat jenis)
Ec modulus elastisitas beton
Es modulus elastisitas baja
I momen inersia penampang
Ic momen inersia penampang beton yang tidak retak
K koefisien gesek untuk pengaruh gelombang
L panjang bentang
M momen lentur
Mg momen lentur akibat beban mati
Mq momen lentur akibat beban hidup
Mu momen ultimate
N gaya normal terhadap suatu penampang
P gaya prategang
Pk beban karakteristik pada tendon
P0 gaya prategang padatendon pada ujung pendongkrakan
Pi gaya prategang awal
Pt gaya prategang setelah waktu t
V gaya geser
Vc tahanan geser ultimate beton
Vcw tahanan geser ultimate beton pada penampang yang tidak retak dalam
Vu gaya geser ultimate
W momen tahanan
fc tegangan tekan
f’c kekuatan silinder beton yang ditentukan
fci kekuatan tekan beton pada awal transfer prategang
fct tegangan tekan yang diperkenankan pada beton pada awal transfer prategang
fcu kekuatan kubus karakteristik beton
fcw tegangan tekan yang diperkenankan pada beton dibawah beban layan
fep prategang efektif pada beton pada bidang tarik balok
fmaks tegangan maksimum
fmin tegangan minimum
fpe prategang efektif pada tendon
fpi tegangan awal pada tendon
fpu kekuatan karakteristik tendon prategang
ft kekuatan tarik karakteristik beton
k konstanta
t waktu
q beban hidup
i jari-jari girasi
𝛂 sudut, perbandingan atau koefisien tanpa dimensi
𝛂e rasio modulus baja terhadap beton
β koefisien tanpa dimensi
η faktor reduksi untuk kehilangan prategang atau perbandingan kehilangan
θ rotasi pada balok tumpuan
ɛ regangan
ɛse regangan efektif pada tendon setelah semua kehilangan
