Bahan Kuliah Ke-1 Sejarah Beton Prategang STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Materi Kuliah Sekilas Beton Prategang Definisi Beton Prategang Pembuatan Beton Prategang

Desain beton prategang (Prestressed) berkembang seiring dengan kemajuan beton pracetak (Precast) PERKEMBANGAN BETON PRATEGANG Sejarah Beton Prategang Aplikasi Pertama Beton Prategang diperkenalkan P.H. Jakson dari California Tahun 1886. Tahun 1888 C. E. W Doehring dari Jerman memperoleh paten untuk prategang pelat beton dengan kawat baja. Sejarah Beton Prategang (Lanjutan) Tahun 1908 G.R Steiner dari USA mengusulkan penegangan kembali akibat rendahnya mutu kekuatan baja pada penelitian terdahulu J. Mandl dan M. Koenen dari Jerman menyelidiki identitas dan besar kehilangan gaya prategang. Eugene Freyssinet dari Perancis menemukan pentingnya kehilangan gaya prategang dan usaha untuk mengatasinya. Ia menyarankan untuk memakai baja dengan kekuatan yang sangat tinggi dan perpanjangan yang besar. Tahun 1940 diperkenalkan sistim prategang yang pertama seperti yang masih dipakai sampai sekarang Sejarah Beton Prategang (Lanjutan) Pada tahun 1949-1950 dibangun jembatan prategang pertama dengan bentang 47 m, Walnut Lane Bridge di Philadelphia, USA. Sekarang telah banyak dikembangkan banyak sistim dan teknik prategang setelah melalui banyak penyempurnaan. Sejarah Beton Prategang (Lanjutan)

Jembatan Memorial Bridgedi Fairmont ParkPhiladelphia, Pennsylvania, USA SEJARAH BETON PRATEGANG

Susunan Buku prategang SEJARAH BETON PRATEGANG Bahan Kuliah Ke-2 Konsep Dasar Beton Prategang STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Beton Biasa VS Beton Bertulang (1) Umumnya pada suatu struktur, akibat dari gaya luar dan akibat dari efek perbedaan suhu, settlement pondasi, akan timbul tegangan tarik yang cukup besar pada balok, pelat dan kolom. Disini BETON BIASA tidak dapat dipakai. Tetapi bila sejumlah tulangan dipasang pada daerah tarik, maka tegangan tarik itu dapat ditahan. Struktur ini disebut BETON BERTULANG. Beton Biasa VS Beton Bertulang (2) Pada struktur beton bertulang, tegangan tekan diterima oleh beton sedangkan tegangan tarik diterima tulangan. Pada daerah tarik terlihat adanya retak-retak, walaupun tulangan sudah dipasang. Oleh karena itu diperlukan kontrol lendutan dan lebar retak yang terjadi. Beton Prategang (Prestressed Concrete) Struktur beton prategang merupakan struktur komposit antara dua bahan yaitu beton dan baja dengan mutu tinggi. Baja yang dipakai disebut tendon yang dikelompokkan dan membentuk kabel. Beton tidak dapat menahan tarik, tetapi dapat menerima tekanan yang besar. Sedangkan tegangan tarik yang besar selalu terjadi pada struktur yang besar, mempunyai bentang yang besar dan beban yang berat. Beton Prategang (Prestressed Concrete) Pada daerah yang diperkirakan akan timbul tegangan tarik, dipasang tendon yang diberi tegangan awal. Yang dimaksud tegangan awal disini adalah tegangan tarik. Pada beton prategang juga dipakai tulangan biasa sebagai tulangan memanjang dan tulangan melintang. Kabel baja mutu tinggi ditempatkan dalam selubung (duct) yang kemudian dijangkar dikedua ujungnya setelah ditegangkan. Definisi Beton Prategang atau Prestressed Concrete adalah beton yang diberi tegangan tekan aksial terlebih dahulu sebelum beban luar bekerja pada struktur.Untuk beton prategang diperlukan beton mutu tinggi dengan fc 35 55 MPa.

Pembuatan Beton Prategang (1)

Pembuatan Beton Prategang (2)

Contoh Tendon Bahan Kuliah Ke-3 Keuntungan Beton Prategang STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Keuntungan Beton Prategang 1. Terhindarnya retak terbuka di daerah tarik, jadi lebih tahan terhadap korosif. 2. Kedap air, cocok untuk pipa dan tangki. 3. Lendutan yang terjadi lebih kecil dibandingkan beton bertulang biasa. 4. Penampang struktur lebih kecil/langsing. 5. Jumlah berat baja prategang jauh lebih becil dari pada jumlah berat baja beton bertulang biasa. 6. Ketahanan geser balok dan ketahanan puntir bertambah. A. Effisiensi Waktu dan Biaya Keuntungan Beton Prategang (1) Pelaksanaannya lebih cepat dan mudah

A. Effisiensi Waktu dan Biaya Keuntungan Beton Prategang (Case Studies) Negara Bagian Minnesota Bisa menghemat anggaran 16% - juta dollars bila memakai beton prategang dibandingkan dengan jembatan baja biasa. A. Effisiensi Waktu dan Biaya Keuntungan Beton Prategang (2) Dapat dikerjakan dalam berbagai musim A. Effisiensi Waktu dan Biaya Life Cycle Cost =Initial Structure + Total Operating Costs(Maintenance) Biaya Perawatan lebih kecil Keuntungan Beton Prategang A. Effisiensi Waktu dan Biaya Keuntungan Beton Prategang Durable Daya tahan lama B. Structural/Engineering Advantages Keuntungan Beton Prategang Shallow Superstructure Tidak memerlukan Struktur Bagian Atas yang Tinggi

B. Structural/Engineering Advantages Keuntungan Beton Prategang Adaptable to Many Situations Mudah Beradaptasi dengan Berbagai Situasi

B. Structural/Engineering Advantages Keuntungan Beton Prategang Panjang Balok lebih panjang High Span-to-Depth Ratio

B. Structural/Engineering Advantages Keuntungan Beton Prategang Lebih Tahan Terhadap Bahaya Kebakaran Fire Resistance

B. Structural/Engineering Advantages Keuntungan Beton Prategang Lalu lintas yang Nyaman Excellent Riding Characteristics

B. Structural/Engineering Advantages Keuntungan Beton Prategang Excellent Riding Characteristics Lalu lintas yang Nyaman

C. Design Aesthetics Keuntungan Beton Prategang Simple, Bersih dan Indah Bahan Kuliah Ke-4 Prinsip Desain STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Prinsip Disain (1) Kabel atau tendon harus ditegangkan untuk mendapat gaya prategang yang cukup untuk menahan beban rencana, maka besarnya tendon harus sesuai untuk menahan beban batas di daerah tarik. Karena berbagai sebab, gaya prategang itu akan berkurang. Gaya prategang yang tertinggal disebut Gaya Prategang Efektif. Prinsip Disain (2) Faktor kritis yang membatasi besarnya gaya prategang pada waktu penegangan adalah umur beton yang relatip muda. Jadi penting untuk mengasumsikan bahwa kehilangan gaya prategang adalah minimum pada waktu transfer. Prinsip Disain (3) Faktor kritis pada waktu beban bekerja adalah tegangan tarik yang dapat diperkenankan dalam beton, untuk ini diambil gaya prategang efektif terkecil, maka diasumsikan bahwa kehilangan gaya terbesar terjadi setelah transfer. Prinsip Disain (4) Kehilangan gaya prategang sebagian besar tergantung pada besarnya gaya prategang awal. Biasanya berkisar 138 276 N/mm2 pada baja dan 2.02 4.14 N/mm2 pada beton. Prinsip Disain (5) Agar gaya prategang yang tertinggal masih sebanding dengan gaya prategang awal, maka perlu sekali baja dan beton mempunyai mutu dan kekuatan yang tinggi. Tegangan awal baja biasanya 1050 1380 N/mm2 dan beton 12,4 20 N/mm2 1 N/mm2 = 10 kg/cm2 Prinsip Disain (5) Perencanaan balok beton prategang biasanya dimulai dimulai dengan prosedur disain elastis dimana ditentukan besar gaya prategang dan luas baja prategang Untuk memenuhi kekuatan batas (disain ultimit), kemudian ditentukan momen nominalnya dan harganya dibandingkan dengan peraturan. Pada langkah ini diasumsikan bahwa mutu bahan dan dimensi penampang diketahui. Prinsip Disain (6) Disain Elastis : 1. Disain Elastis Tanpa Tegangan Tarik Beton 2. Disain Elastis diperkenankan adanya tegangan tarik Preliminary Design (Penaksiran)

Lq kg/m2 T - Beam Bagaimana menentukan dimensi penampang beton prategang tsb ? Preliminary Design (1)

Tinggi penampang (h) biasanya diambil : Pada penaksiran awal, gaya prategang efektif biasanya diambil : Preliminary Design (2)

Bila perbandingan Momen akibat beban tetap (MP)terhadap Momen Total (MT) lebih besar dari 20% - 30% maka penaksiran dilakukan dengan MT saja. Preliminary Design (3)

L =13 m Sebuah balok di atas dua tumpuan seperti tergambar.q = 380 kg/m2 T - Beam Tentukan dimensi penampang beton prategang tsb ? Preliminary Disain Jika L = 1300 cm Preliminary Disain Preliminary Disain Beban akibat Berat Sendiri : Beban akibat Beban Luar : Momen akibat Berat Sendiri : Preliminary Disain Momen Total : Momen akibat Beban Luar : Preliminary Disain Preliminary Disain Maka dimensi penampang harus diperbaiki (dicoba kembali). Misalnya : Bahan Kuliah Ke - 5 Metode Penegangan STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Metode Penegangan Ada dua Metode : 1. Pre-tensioned Prestressed Concrete 2. Post-tensioned Prestressed Concrete Pre-tensioned Prestressed Concrete (1) Konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton dicor atau sebelum beton mengeras dan gaya prategang dipertahankan sampai beton cukup keras Pre-tensioned Prestressed Concrete, dalam praktik sehari-hari lebih dikenal dengan istilah Pra-Tarik Pre-tensioned Prestressed Concrete (2) Stressing Bed Dinding Penahan Tegangan Kabel Angker Kabel ditarik di antara angker penahan Tendon Pre-tensioned Prestressed Concrete (3) Tegangan Kabel Acuan dipasang dan beton dicor di dalamnyaTendon Mal Beton Beton Cor Angker dilepas Pre-tensioned Prestressed Concrete (4) Angker dilepaskan setelah beton mengerasPre-tensioned Prestressed Concrete (5) Stage 1Stage 2Stage 3Stage 4 Tendon dan Tulangan diletakkan pada cetakanTendon ditarikdengan tegangan 70% dari kekuatan ultimitnya. Beton dicor dalam cetakan dan dibiarkan mencapai kekuatan yang cukup. Ketika beton telah cukup umur, tendon dilepas dan angker dipasang pada beton. Post-tensioned Prestressed Concrete (1) Konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras barulah bajanya yang tidak melekat pada beton diberi tegangan. Post-tensioned Prestressed Concrete, dalam praktik sehari-hari lebih dikenal dengan istilah Pasca-Tarik Post-tensioned Prestressed Concrete (2) Beton dicor dengan menempatkan tendon pada alurSelubung (Duct) alur Tendon Mal Beton Beton Cor Post-tensioned Prestressed Concrete (3) Beton dicor dengan menempatkan tendon pada alurTendon Post-tensioned Prestressed Concrete (4) Baja ditegangkan setelah beton mencapai kekuatan yang diperlukan Tendon ditegangkan/ditarik Cor Beton (grouting) Post-tensioned Prestressed Concrete (5) Tendon dilepaskan setelah beton mengeras Tendon dilepaskan Post-tensioned Prestressed Concrete (5) Stage 1Stage 2Stage 3Stage 4 Saluran Kabel dan tulangan diletakkan dalam cetakan. Ujung Saluran Kabel/tendon biasanya berada pada sumbu netral penampang.Beton di cor ke dalam cetakan dan dibiarkan sampai mencapai umur. strength. Tendon dimasukkan dalam saluran dan ditarik dengan tegangan 70% dari tegangan ultimit. Agker dipasang pd Ujung kabel dan tegangan tarik dilepaskan. Kemudian beton diisi kedalam saluran untuk melindungi tendon (Grouting) Contoh Desain Beton Prategang Paska Tarik Contoh Angker Mati Contoh Lubang Tendon Contoh Angker Hidup Balok Beton Prategang Paska Tarik Pre-tensioned Prestressed Concrete Dalam hal ini beton melekat pada baja prategang. Setelah beton mencapai kekuatan yang diperlukan, tegangan pada jangkar dilepas perlahan-lahan dan baja terjangkar pada ujung-ujung konstruksi. Penerapan gaya prategang terhadap beton disebut transfer gaya prategang Pre-tensioned Prestressed Concrete (1) Gaya prategang sepenuhnya akan ditransfer ke beton melalui panjang transmisi tertentu yang tergantung pada kondisi permukaan serta profil penampang baja, diameternya dan kekuatan beton dan efek penjangkaran di ujung baja prategang yang cenderung hendak kembali ke ukuran semula. Pre-tensioned Prestressed Concrete (2) Pada metode pre-tensioned Daya lekat yang bagus dan kuat terjadi antara baja dan beton pada seluruh panjangnya. Supervisi yang memuaskan dapat dikerjakan sebab biasanya pretensioning dikerjakan di pabrik. Walaupun pre-tensioning juga dapat dilakukan di lapangan Pre-tensioned Prestressed Concrete (3) Pada waktu gaya tegangan dilepaskan perlahan-lahan pada jangkarnya, konstruksi harus dapat bergeser pada kedudukannya untuk menghindari terjadi gaya-gaya dalam. Gaya prategang yang dilepaskan terlalu cepat dapat menimbulkan beban kejutan yang tidak diinginkan. Pre-tensioned Prestressed Concrete (4) Bila kondisi permukaan baja adalah sedemikian sehingga beton tidak melekat dengan betul, maka terjadilah slip atau geseran sehingga gaya prategang yang cukup tidak dapat ditransfer ke beton. Pre-tensioned Prestressed Concrete (5) Kekuatan beton sebaiknya tidak kurang dari 350 kg/cm2 sebelum menerima transfer gaya. Gaya prategang tidak boleh ditransfer sebelum kekuatan minimum beton dicapai. ResumePre-tensioned Prestressed Concrete 1. Pada umumnya diproduksi di pabrik, cetakan dipakai berulang-ulang untuk bagian bangunan standar, diperlukan additive untuk mempercepat pengerasan 2. Kawat kabel dijangkar secara langsung ke beton 3. Jalannya kabel biasanya berupa garis lurus 4. Disebabkan oleh kapasitas konstruksi pembantu dan alat pengangkutan, maka ukuran dan berat konstruksi terbatas. Post-tensioned Prestressed Concrete (1) Pada Post-tensioned, Beton dicor dulu dan dibiarkan mengeras sebelum diberi gaya prategang. Baja dapat ditempatkan pada posisi seperti profil yang telah ditentukan, lalu dicor dalam beton, lekatan dihindarkan dengan menyelubungi baja, dengan membuat saluran/pipa untuk tempat kabel.Bila kekuatan beton yang diperlukan telah tercapai, maka baja ditegangkan di ujung-ujungnya dan dijangkar. Gaya-gaya prategang ditransfer ke beton melalui jangkar pada saat baja ditegangkan, sehingga beton ditekan. Post-tensioned Prestressed Concrete (2) Profil baja yang lengkung biasa digunakan pada post-tensioning, memungkinkan pendistribusian yang efektif dari gaya prategang dalam penampang. Pada saat penegangan, kontak antara baja dan beton harus dikurangi. Post-tensioned Prestressed Concrete (3) Post-tensioned Prestressed Concrete (4) Baja tegangan dapat berupa kawat (wire) atau strengan (strand) atau batang campuran yang ditempatkan dalam pipa, saluran, alur terbuka atau tertanam dalam beton. Post-tensioned Prestressed Concrete (5) Kabel prategang (Tendon) ada 2 macam : Bonded Tendon Unbonded Tendon Bonded Tendon Setelah kabel dijangkar pada kedua ujungnya, maka adukan semen diisi ke dalam ruang antara kabel dan beton (duct) sehingga terjadi ikatan (bonding) antara kabel dan beton. Unbonded Tendon Setelah kabel dijangkar pada kedua ujungnya, maka adukan sementidak diisi ke dalam ruang antara kabel dan beton (duct) sehingga tidak terjadi ikatan (unbonding) antara kabel dan beton. Diagram Tegangan-Regangan Diagram Tegangan-Regangan (1) Pada penampang under reinforced akan terjadi 3 stadium : Stadium I:Seluruh penampang tetap utuh, lendutan elastiskaku sampai retak mulai muncul. Stadium II :Tidak ada ketahanan daerah tarik, lendutan tetap elastis tapi dengan perubahan sudut garis beban lendutan, bahan menjadi lebih fleksibel. Diagram Tegangan-Regangan (2) Stadium III:Bahan meleleh perlahan-lahan Stadium III :Tidak terdapat pada penampang overreinfoced yang akan hancur mendadak. Diagram Tegangan-Regangan (3) Selama Stadium Ibeton prategang bersifat homogen dan elastis sempurna. Pada Stadium II perubahan bentuk masih dapat kembali, tetapi sifatnya mulai menyerupai beton tulang biasa. Pada Stadium III sifatnya tepat seperti beton tulang biasa.Bahan Kuliah Ke - 6 Material STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Baja Prategang Baja yang dipakai pada prategang adalah berupa kawat mutu tinggi yang ditarik dingin (cold-drawn high tensile wires) atau batang baja alloy (alloy steel bars). Kabel ini dapat dipakai tunggal atau dijalin menjadi strand. Istilah Yang Dipakai (1) Kabel Sekelompok tendon Tendon Elemen yang ditarik yang dipakai di dalam beton untuk mendapat prategang. Wire (Kawat) Tulangan dengan penampang padat. Bar (Batangan) Tulangan dengan penampang padat Strand (Strengan) Sekelompok kawat berbentuk helical mengelilingi sumbu memanjang yang terdiri dari kawat lurus. Istilah Yang Dipakai (2) Tipe Tendon a. Wire b. Normal Strand c. Compacted strand d. Cable of Seven Strands e. Diwidag bar f. Macalloy bar Tipe Tendon Baja Prategang Modulus elastisitas baja : ES= 2.1 x 106 kg/cm2 = 2 x 105 N/mm2 Tegangan Leleh = 800 1000 N/mm2 Tegangan patah = 1100 1400 N/mm2 Baja Prategang Hal-hal yang perlu diperhatikan : 1. Kekuatan tarik 2. Batas regangan dan regangan patah 3. Diameter 4. Angka lenturan 5. dll Baja Prategang Sifat-sifat yang penting dari baja prategang : 1. Relaksasi 2. Kepekaan terhadap korosi 3. Kelelahan (fatique) Relaksasi (1) Adalah perubahan tegangan baja yang tergantung pada waktu pada suatu panjang yang tetap. Relaksasi ditentukan dalam laboratorium, dimana panjang batang dan suhu ruang dipertahankan tetap. Bila dalam percobaan diambil contoh dengan tegangan awal 1200 N/mm2. Maka setelah waktu tertentu tegangan baja akan turun menjadi 1800 N/mm2 dan setelah 1000 jam misalnya tinggal 1150 N/mm2. Kehilangan tegangan ini disebut kehilangan akibat relaksasi. Relaksasi (2) Waktu yang normal untuk percobaan relaksasi adalah 1000 jam. Pada percobaan dengan waktu yang lebih panjang didapatkan bahwa relaksasi setelah 105 jam adalah dua kali relaksasi antara 120 dan 1000 jam. Kelelahan (Fatique) Adalah selisih tegangan akibat beban bertukar pada tegangan baja minimum tertentu dimana baja pada pergantian tegangan 2 x 106 tepat tidak patah, apabila frekuensi beban harganya 3 10 Hz. Pada suatu tegangan rendah min = 0.6 max , besarnya ketahanan kelelahan sekitar 0.2 max. Ini berarti untuk baja dengan max = 1800 N/mm2 dengan min = 1080 N/mm2. Besarnya tegangan fatique adalah kira-kira 360 N/mm2. SIFAT RANGKAK DAN SUSUT BETON Rangkak (creep) adalah sifat beton dimana mengalami perubahan bentuk permanen akibat beban tetap yang bekerja. Susut (shrinkage) adalah sifat beton yang berupa mengecilnya volume beton pleh akibat berkurangnya kadungan air. Akan sangat berpengaruh pada beton masal (volume besar) Bahan Kuliah Ke-7 Bentuk Profil Yang Sering Dipakai STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh Bagaimana memilih bentuk profil untuk jembatan Prategang ?Bentuk Profil Yang Sering Dipakai Inverted T BeamI - ShapeBox SectionT - Beam Inverted T Beam Bentuk Profil Yang Sering Dipakai Tidak Efisien untuk momen positif 1. Cocok menerima tegangan Tekan awal yang besarditepi bawah pada saat transfer 2. Dapat dikombinasikan dengan pelat beton cor setempat untuk mendapatkan struktur komposit 3. I - Shape Bentuk Profil Yang Sering Dipakai Untuk Balok dengan Bentang Panjang 1. Untuk Balok Menerus yang Menerima Momen Positif dan Negatif 2. Box Section Bentuk Profil Yang Sering Dipakai Untuk Balok Langsing yang memerlukan Stabilitas Lateral 1. Untuk Balok dengan Beban Lateral atau Momen-momen Puntir 2. Bentuk Profil Yang Sering Dipakai Menguntungkan bila rasio beban mati terhadap beban hidup besar, karena tidak timbul masalah akibat tegangan tekan yang sangat besar di tepi bawah pada saat transfer akibat gaya prategang T - Beam Bahan Kuliah Ke - 8 Istilah Penting STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh ISTILAH-ISTILAH PENTING Ditinjau dari keadaan distribusi tegangan pada beton : SISTEM BETON PRATEGANG 1.Full Prestressing Suatu sistem yang dibuat sedemikian rupa, sehingga tegangan yang terjadi adalah tekan pada seluruh tampang. Secara teoritis sistem ini tidak memerlukan penulangan pasif. 2. Partial Prestressing Dalam memikul beban, kabel baja prategang bekerja sama dengan tulangan pasif dengan tujuan agar struktur berperilaku lebih daktail.Ditinjau dari cara penarikannyaSISTEM BETON PRATEGANG 1.Pratarik (pre-tensioning) Pada metode penegangan pratarik, kabel / tendon prategang diberi gaya dan ditarik lebih dahulu sebelum dilakukan pengecoran beton dalam perangkat cetakan yang telah dipersiapkan. Setelah beton cukup keras, penjangkaran dilepas dan terjadi pelimpahan gaya tarik baja menjadi tegangan tekan pada beton. Cara ini umum dilakukan oleh perusahaan beton precast karena tempat pengecoran permanen, kualitas dapat terjamindan dapat diproduksi dalam jumlah yang banyak dalam waktu yang singkat. Ditinjau dari cara penarikannyaSISTEM BETON PRATEGANG 2. Pascatarik (post-tensioning)Pada metode ini beton lebih dahulu dicetak dengan disiapkan lubang (duct) atau alur untuk penempatan tendon. Apabila beton sudah mengeras dan cukup kuat, kemudian tendon ditarik, ujung-ujungnya diangkurkan. Selanjutnya lubang di-grouting.Ditinjau dari posisi penempatan kabel SISTEM BETON PRATEGANG 1. Internal prestressing Kabel prategang diletakkan di dalam tampang beton2. External prestressing Kabel prategang diletakkan di luar tampang betonDitinjau dari hubungan lekatan kabel dengan beton SISTEM BETON PRATEGANG 1. Bonded tendon Setelah penarikan kabel, dilakukan grouting atau injeksi pasta semen ke dalam selubung kabel. Setelah bahan grouting mengeras terjadilah lekatan antara tendon dan beton di sekelilingnya. 2. Unbonded tendonKabel prategang hanya dibungkus agar tidak terjadi lekatan dengan betonDitinjau dari bentuk geometri lintasan kabel SISTEM BETON PRATEGANG 1. Lengkung Biasanya digunakan pada sistem pascatarik (post-tensioning) 2. Lurus Banyak dijumpai pada sistem pratarik (pre-tensioning) 3. Patah dijumpai pada sistem balok pracetak Diantara tahap pembebanan tersebut yang paling kritis adalah : TAHAPAN PEMBEBANAN 1. Initial Stage (Saat Baja ditegangkan) 2. Service Stage (Masa Pelayanan) 3. Masa Akhir (Final Stage) TAHAPAN PEMBEBANAN 1. Initial Stage (Initial Transfer) Initial stage merupakan suatu tahap dimana gaya prategang dipindahkan pada beton dan biasanya belum bekerja beban luar selain berat sendiri dan beban pelaksanaan. Pada tahap ini gaya prategang bekerja maksimum sebab belum terjadi kehilangan prategangan, sedangkan kekuatan beton minimum karena umur beton masih relatif muda, sehingga tegangan pada beton menjadi kritis. Pada sistem pratarik (pre-tensioning), untuk mempercepat proses penarikan, tendon dilepaskan pada saat beton mencapai 60% - 80% kekuatan yang disyaratkan yaitu pada umur 28 hari. Pada sistem pascatarik (post-tensioning), tendon dapat tidak ditarik sekaligus tetapi ditarik dalam dua atau tiga tahap untuk memberikan kesempatan pada beton untuk mencapai kekuatan yang disyaratkan gaya prategang diterapkan sepenuhnyaTAHAPAN PEMBEBANAN 2. Final Stage (Saat Baja ditegangkan) Tahap ini terjadi pembebanan yang paling berat untuk kondisi masa pelayanan, dengan asumsi bahwa semua kehilangan prategang telah mencapai maksimum dan kombinasi beban luar mencapai nilai terbesar yaitu meliputi berat sendiri, beban mati, beban hidup, beban kejut dan beban-beban lainnya. Bahan Kuliah Ke - 9 Perencanaan Prategang Paska Tarik STRUKTUR BETON IIIJurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Malikussaleh TEGANGAN BETON PRATEGANG 1. Initial Stage (Initial Transfer) Sisi Atas : tbsticitopSMSe PAPf + =Sisi Bawah : bbsbicibotSMSe PAPf + =P e /SiP/AP/AiPMieiPiMi-ic+cs 0,60 f's fs 0,25 \(f')M /S+i b bP e /S M /Si-+i+-a=t,i+ac i-c iTegangan-tegangan saat initial transferTEGANGAN BETON PRATEGANG (2) 2. Final Stage (Masa Akhir) Sisi Atas : Sisi Bawah : Tegangan-tegangan saat Final Stage |.|

\| ++ >AS Sf S S MPt bt b v min) (bptotbpecpebotSMSe PAPf + =c,ss fs 0,45 \(f')s 0,50 f'P/AP/APMePMsse eee-cpcp=-+++ +-a sM /S e aP e /SP e /Sb eM /Ss bccCONTOH SOAL Diketahui : Struktur prategang dengan cara post-tensioning, diameter lubang (duct) 10 cm, Asp = 2000 mm2, WADL = 15 kN/m, WLL = 10 kN/m, berat beton 24 kN/m3, fc = 35 MPa, fci = 30 MPa, n = Es/Ec ~ 7, gaya prategang awal 1400 kN, kehilangan prategang ~ 20%.L = 12 mDLW + W+ WLL ADL40801012Aspg.n.Tentukan : Tegangan-tegangan di tengah bentang yang terjadi pada kedua kondisi (awal dan akhir) WDL = 0,40 0,80 24 = 7,68 kN/mPENYELESAIAN MDL = 1/8 WDL L2 = 138,24 kNm MADL = 1/8 WADL L2 = 270,00 kNm MLL =1/8 WLL L2 = 180,00 kNm Mi = MDL Ms = MDL + MADL + MLL = 588,24 kNm Pada kondisi awal (initial), baru bekerja berat sendiri balok, lubang duct belum di-grouting gross section. 80g.n.40y = 39,3y = 40,7e = 28,76812gtgbPENYELESAIAN ygt = 0,393 m (dari sisi atas) e = 0,407 0,120 = 0,287 m mAy Ayniginii gi393 , 0312 , 0123 , 01 , 0 8 , 0 4 , 068 , 0 1 , 0 4 , 0 8 , 0 4 , 0242411= = = ===ttIg =0,40 0,803 = 0,017067 m4 = 0,312 (0,40 0,393)2 = 0,000015 m4 = -1/4 0,102 (0,287)2 = -0,00064 m4 Ig = 0,01643 m4 + PENYELESAIAN Tegangan-tegangan awal (initial stage) : Sisi atas : Sisi Bawah : ! ..... 37 , 130 25 , 0' 25 , 0 471 , 0 016435 , 0393 , 0 1383 , 0016435 , 0393 , 0 287 , 0 400 , 1312 , 0400 , 1OK MPaf MPaIy MIy e PAPi c tigtg igtg igiti