PAPER
BETON PRATEGANG
Diajukan untuk memenuhi tugas Struktur Beton Prategang Dosen pembimbing : Hj. Aryati Indah K., S.T., M.T
DIKERJAKAN OLEH :
RIKA FITRIYANTI 120130127
4 – A
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON
2023
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Beton adalah meterial yang kuat terhadap kondisi tekan, akan tetapi material yang lemah terhadap kondisi tarik. Kuat tarik beton bervariasi mulai dari 8 sampai 14 persen dari kuat tekannya. Rendahnya kapasitas tarik beton menimbulkan terjadinya retak lentur pada taraf pembebanan yang masihrendah. Untuk mengurangi atau mencegah berkembangnya retak tersebut, gaya konsentris atau eksntris diberikan dalam arah longitudinal elemen struktural. 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. Penampang dapat berperilaku elastis, dan hampir semua kapasitas beton dalam memikul tekan dapat secara efektif dimanfaatkan di seluruh tinggi penampang beton pada saat semua beban bekerja di struktur tersebut.
Gaya longitudinal yang diterapkan tersebut di atas disebut gaya prategang, yaitu gaya tekan yang memberikan prategang pada penampang di sepanjang bentang suatu elemen struktural sebelum bekerjanya beban mati dan beban hidup transversal atau beban hidup horizontal transien. Gaya prategang ini berupa tendon yang diberikan tegangan awal sebelum memikul beban kerjanya, yang berfungsi mengurangi atau menghilangkan tegangan tarik pada saat beton mengalami beban kerja, mengantikan tulangan tarik pada struktur beton bertulang biasa.
1.2 Tujuan
Paper ini disusun sebagai penambah pengetahuan dan wawasan bagi penulis serta pembaca mengenai materi Beton Prategang.
BAB 2 PEMBAHASAN
2.1 Landasan Teori
Beton prategang merupakan beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam akibat beban kerja.
(SNI 03-2847-2002). Beton prategang juga dapat didefinisikan sebagai beton dimana tegangan tariknya pada kondisi pembebanan tertentu dihilangkan atau dikurangi sampai batas aman dengan pemberian gaya tekan permanen, dan baja prategang yang digunakan untuk keperluan ini ditarik sebelum beton mengeras (pratarik) atau setelah beton mengeras (pascatarik).
Gaya tarik pada beton bertulang dipikul oleh besi penulangan (rebar).
Kelemahan lain dari konstruksi beton bertulang adalah berat sendiri (self weights) yang besar, yaitu 2400 kg/m3, dapat dibayangkan berapa berat penampang yang tidak diperhitungkan untuk memikul tegangan (bagian tarik). Untuk mengatasi ini pada beton diberi tekanan awal sebelum beban - beban bekerja, sehingga seluruh penampang beton dalam keadaan tertekan seluruhnya, inilah yang kemudian disebut beton pratekan atau beton prategang (prestressed concrete). Dengan memberikan tekanan terlebih dahulu (pratekan) pada bahan beton yang pada dasarnya getas akan menjadi bahan yang elastis. Dengan memberikan tekanan (dengan menarik baja mutu tinggi), beton yang bersifat getas dan kuat memikul tekanan, akibat adanya tekanan internal ini dapat memikul tegangan tarik akibat beban eksternal.
Beton bertulang atau beton konvensional adalah beton yang di dalamnya terkandung batang tulangan yang direncanakan berdasarkan anggapan bahwa kedua bahan tersebut bekerja sama dalam memikul beban (PBI 1971).
Teknologi beton prategang yang dikembangkan dari beton konvensional juga berdasarkan bahwa beton sangat kuat menahan gaya tekan dan memiliki tegangan tekan hancur sangat tinggi namun sangat lemah dalam menahan gaya tarik. Pada beton prategang rendahnya kapasitas kuat tarik tersebut diatasi dengan mengkombinasikan beton berkekuatan tinggi dan baja mutu-tinggi secara “aktif”
dengan cara menarik baja tersebut dan menahannya ke beton sehingga membuat beton dalam keadaan tertekan. Penarikan baja tersebut dilakukan sebelum beban mati dan beban hidup bekerja pada beton sehingga pada awalnya (pra) beton dalam
keadaan tertekan yang bertujuan untuk mengimbangi tegangan tarik yang ditimbulkan oleh beban – beban tersebut supaya dapat dieliminir atau bahkan dihilangkan sama sekali, oleh karena itu disebut prategang (Prestressed).
Jadi pada beton konvensional maupun beton prategang memiliki prinsip utama yang sama yaitu bahwa tulangan ditempatkan pada daerah yang nantinya akan mengalami tegangan tarik akibat beban. Hanya saja pada beton konvensional tulangan berfungsi mengambil alih tegangan tarik yang sudah tidak dapat lagi dipikul oleh beton, sedangkan pada beton prategang tulangan (tendon) berfungsi menciptakan tegangan awal yang nantinya harus mengimbangi tegangan tarik akibat beban.
Keuntungan beton prategang, sebagai berikut: Seluruh penampang beton prategang menjadi efektif, sedangkan pada beton bertulang biasa hanya diatas garis netral saja yang efektif, Struktur beton prategang lebih ramping, Struktur beton prategang tidak retak akibat beban kerja, Lendutan yang lebih kecil, Daya tahan terhadap karat lebih baik, dan Penggunaan bahan yang lebih sedikit karena menggunakan bahan mutu tinggi.
Kekurangan beton prategang, sebagai berikut : Diperlukan kontrol yang lebih ketat dalam proses pembuatan, Kehilangan tegangan pada pemberian gaya prategang awal, dan Diperlukan biaya tambahan untuk pengangkutan.
Proses pemberian tegangan berupa gaya konsentris pada beton prategang dapat dilaksanakan melalui 2 cara yaitu :
1. Pre-Tensioned Prestressed
Metode pelaksanaan beton prategang pratarik (pre-tensioned) dilakukan melalui pemberian tegangan pada saat kondisi beton belum terlalu mengeras dan belum dicor. Selanjutnya gaya konsentris yang ada di tegangan tetap dipertahankan sampai beton tersebut mengering dan kondisinya benar-benar mengeras.
Jadi kabel tendon akan diikat pada 2 buah angkur yakni angkur hidup dan angkur mati. Kemudian angkur hidup yang telah ditanam di beton akan ditarik menggunakan dongkrak. Tujuannya agar kabel tendon di dalamnya menjadi semakin panjang. Dari sinilah gaya konsentris muncul dan memperkuat beton tersebut.
2. Post-Tensioned Prestressed
Pemberian tegangan pada metode pelaksanaan beton prategang pasca tarik (post-tensioned) dilaksanakan ketika kondisi beton sudah mengeras dengan sempurna. Cara ini umumnya diaplikasikan pada konstruksi bangunan bentang menengah sampai bangunan bentang lebar.
Di dalam metode ini, tidak diharuskan pemakaian kabel tendon yang diikat ke angkur hidup dan angkur mati. Tetapi syarat utamanya yaitu beton wajib dikeringkan sampai kondisinya benar-benar keras sesuai dengan umur yang telah ditentukan. Setelah itu, dongkrak dipasang di angkur untuk menarik kabel tendon hingga mencapai tegangan yang sudah direncanakan.
Berikut ini tahap-tahap metode pelaksanaan beton prategang menggunakan cara post-tensioned yang meliputi :
• Siapkan bekisting sebagai cetakan beton. Pastikan bekisting tersebut sudah memiliki lubang untuk pemasangan kabel tendon. Lubang ini dibuat secara melengkung sesuai bidang momen balok. Barulah kemudian beton tersebut dicor.
• Setelah kondisi beton yang dicor sudah kering dan mampu memikul beban sendiri, selanjutnya kabel tendon dimasukkan ke dalam lubang yang tersedia.
Berikutnya kabel tendon diikat di 2 buah angkur. Lalu tarik salah satu angkur agar beton mendapatkan gaya prategang. Namun ada pula yang menarik kedua angkur ini secara bersama-sama. Kemudian dilakukan grouting pada lubang angkur tersebut.
• Beton yang sudah diangkur akan tertekan oleh gaya prategang. Hal ini menandakan kalau gaya konsentris telah berhasil diteruskan ke beton. Gaya konsentris dari kabel tendon memberikan beban merata ke seluruh bidang beton yang arahnya ke atas karena kabel tendon tersebut dipasang melengkung. Ini pula yang mengakibatkan bentuk balok menjadi melengkung ke atas.
Penggunaan beton prategang sendiri saat ini telah banyak ditemukan dalam konstruksi, terutama untuk pembangunan jembatan, gedung, hingga plat lantai.
Dengan penerapan beton prategang, maka dimensi penampangnya dapat dibuat lebih ramping. Selain itu konstruksi ini bisa lebih indah dan efisien jika dilihat dari segi estetika dan biaya.
Indonesia sebenarnya memiliki peluang untuk menerapkan teknologi beton pratekan ini. Dengan segala kelebihan yang dimilikinya, teknologi ini jauh lebih menguntungkan dibandingkan beton bertulang biasa. Tak hanya itu, inovasi ini menjadi peluang yang sangat menjanjikan di dunia Teknik Sipil. Sebab, menawarkan berbagai keuntungan dari segi kinerja, biaya, waktu, maupun keselamatan penggunaannya.
Perkembangan konstruksi di Indonesia masih terbilang biasa-biasa saja.
Balok utama untuk desain seismik yakni desain konstruksi tahan gempa, masih memiliki ketebalan yang bisa mencapai 800 mm. Serta pelat sekunder yang memiliki ketebalan 250 mm. Selain itu, pelat satu arah dengan ketebalan 150 mm dengan bentang 4 m juga masih sering digunakan.
BAB 3 PENUTUP
3.1 Kesimpulan
• Beton prategang merupakan beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam akibat beban kerja. Dengan memberikan tekanan, beton yang bersifat getas dan kuat memikul tekanan, akibat adanya tekanan internal ini dapat memikul tegangan tarik akibat beban eksternal.
• Beton bertulang atau beton konvensional adalah beton yang di dalamnya terkandung batang tulangan yang direncanakan berdasarkan anggapan bahwa kedua bahan tersebut bekerja sama dalam memikul beban.
• Jadi pada beton konvensional maupun beton prategang memiliki prinsip utama yang sama yaitu bahwa tulangan ditempatkan pada daerah yang nantinya akan mengalami tegangan tarik akibat beban.
• Proses pemberian tegangan berupa gaya konsentris pada beton prategang dapat dilaksanakan melalui 2 cara yaitu, Pre-Tensioned Prestressed dan Post- Tensioned Prestressed.
DAFTAR PUSTAKA
Mengenal Perbedaan Beton Prategang dan Beton Bertulang. (2022, Januari 24).
Diambil kembali dari SCG: https://scgcbm.id/inspirasi/mengenal-perbedaan- beton-prategang-dan-beton-
bertulang/#:~:text=Penggunaan%20beton%20prategang%20sendiri%20saat
%20ini%20telah%20banyak,efisien%20jika%20dilihat%20dari%20segi%20est etika%20dan%20biaya.
Metode Pelaksanaan Beton Prategang. (t.thn.). Diambil kembali dari Arafuru:
https://arafuru.com/m/sipil/metode-pelaksanaan-beton-prategang.html
SIMATUPANG, S. B. (2018). Perencanaan Jembatan Beton Prategang Dengan Bentang 24 Meter Berdasarkan Standar Nasional Indonesia (SNI). JURNAL REKAYASA KONSTRUKSI MEKANIKA SIPIL, 47-48.
