DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKDaerah pemasangan kabel pada balok pratekan pracetak komposit pascatarik ini diberi batasan sehingga pusat gaya tekan (C) dalam distribusi momen berada dalam daerah inti (kern), sehingga tidak terjadi tegangan tarik pada balok baik oleh momen total maupun momen gelagar Daerah inti (core atau kern) Gaya pratekan dalam suatu penampang apabila letaknya berada dalam kern sentral, maka tidak akan terjadi tegangan tarik pada seluruh penampang. Daerah kern sentral untuk penampang persegi seperti pada Gambar 3.10, dengan kt dan kb sebagai batas kern atas dan bawahbOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

k t = h/6 k b = h/6

h

1bb 66

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKTendon lurus banyak digunakan pada balok pracetak dengan bentang sedang, sedangkan penggunaan tendon lengkung lebih umum digunakan pada elemen pascatarik yang dicor di tempat. Tendon yang tidak lurus ada dua jenis: a. Draped: mempunyai alinemen lengkung secara gradual seperti bentuk parabolik b. Harped: tendon miring dengan diskontinuitas alinemen dibidang-bidang dimana terdapat beban terpusatOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

2

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT

Kern batas merupakan suatu daerah dari penampang, di mana suatu gaya aksial tekan tertentu dapat ditempatkan dan tegangantegangan yang terjadi tidak melampaui tegangan tekan. Teras dari bentuk penampang selain persegi (penampang I) dapat ditentukan dengan menghitung kern atas (kt) dan kern bawah (kb)

kt

Sb Acp

kb

St Acp

BETON PRATEGANG

3

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKBatas atas dan batas bawah Batas atas dan batas bawah kabel dengan memperbolehkan atau tidak memperbolehkan terjadinya tegangan tarik diuraikan sebagai berikut ini a. Tegangan tarik tidak boleh terjadi Apabila digunakan batasan bahwa beton tidak mengalami tegangan tarik (seluruh penampang terjadi tegangan tekan), maka nilai ft,i maupun ft,s adalah sama dengan nol. Batas atas dan batas bawah ditentukan berdasarkan eksentrisitas minimum (emin) dan maksimum (emaks) sebagai berikut.Oleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

em in

M maks k t Pe M min Pi

e min = Mmax /Pe - ktkt kb

emaks k b

e max = k b + M min /Pi4

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKBatas atas dan batas bawah b. Tegangan tarik boleh terjadi Batas atas dan batas bawah ditentukan berdasarkan eksentrisitas minimum (emin) dan maksimum (emaks) sebagai berikutOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

emin

M maks S b f t ,s Pe

kt

emaks kb

M min S t f t ,i Pi

Jika c.g.s. jatuh di atas batas atas pada setiap titik, maka daerah-C yang bersesuaian dengan momen Mmaks (momen akibat beban kerja total) dan gaya prategang Pe akan jatuh di atas kern atas, menimbulkan tegangan tarik pada serat bawah. Dan apabila c.g.s. diletakkan di atas batas bawah, maka daerah-C akan berada di atas kern bawah dan tidak akan terjadi tegangan tarik pada serat atas akibat beban gelagar (Mmin) dan gaya prategang awal Pi.

5

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKBatas atas dan batas bawahe min = (Mmax - Sb ft,s )/Pe - ktOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

e max = k b + (Mmin + St ft,i )/PiDaerah batas c.g.s. yang memperbolehkan tegangan tarik pada beton

Posisi dan lebar daerah batas dapat menjadi petunjuk desain yang memadai dan ekonomis. Seperti pada Gambar 3.13 (a), jika sebagian batas atas jatuh di luar atau terlalu dekat dengan serat bawah, maka gaya prategang (P) dan tinggi balok harus diperbesar. Pada bagian lain, jika batas atas terletak terlalu jauh di atas serat bawah seperti pada Gambar 3.13 (b), maka gaya prategang (P) dan tinggi balok dapat dikurangi. Sedangkan apabila batas atas memotong batas bawah seperti pada Gambar 3.13 (c), hal tersebut berarti tidak ada daerah yang tersedia untuk letak c.g.s., maka gaya prategang (P) atau tinggi balok harus ditambah atau momen gelagar harus 6 ditambahkan untuk menurunkan batas bawah jika memungkinkan

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKBatas atas dan batas bawahBatas AtasOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

Batas Bawah

as atas terlalu dekat dasar balokBatas Atas

Batas Bawah

Batas atas terlalu jauh di atas dasar balok

Batas Atas

Batas Bawah

Batas atas dan batas bawah berpotongan

7

DAERAH PEMASANGAN KABEL BALOK KOMPOSIT PASCATARIKBatas atas dan batas bawahOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

8

METODE BEBAN BERIMBANGBila kabel / tendon prategang yang dipasang dalam kondisi melengkung membentuk parabola (e atau hp ) ditarik. Maka timbul gaya gaya keatas menekan beton, yang berlawanan arah dengan gaya untuk mempertahankan posisi tendon. Sehingga akibat gaya prategang , akan memberikan beban aksial P pada ujung ujung komponen dan beban terbagi rata keatas disepanjang komponen Dari kenyataan ini, timbul konsep yang memandang upaya penegangan kabel sebagai usaha pengeimbangan beban pada komponen strukturOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

hp L

Beban merata, wb Beton sebagai benda bebas

9

METODE BEBAN BERIMBANGMomen akibat gaya prategang ditengah bentang dapat disamakan dengan momen akibat beban merata ekivalen: M=T.e dengan M = 1/8 . Wp . L T = PeOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT

Maka beban merata ekivalen akibat gaya prategang:

Dan beban merata imbang / balance : Wb = Wp yang dapat berupa:

wb w0 wD wb w0 wD wL wb wT

1

10

BETON PRATEGANG

8 P .e e wb L2

METODE BEBAN BERIMBANGSehingga gaya prategang efektif:

M wb .L P e e 8.e

2

Beban tidak imbang:

wub wT wD M ub 1 .wub .L2 8P M ub .c f A I c

Sehingga tegangan yang terjadi pada beton:

11

BETON PRATEGANG

Oleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT

METODE BEBAN BERIMBANG

12

BETON PRATEGANG

Oleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT

METODE BEBAN BERIMBANGOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT

Kondisi Awal

Kondisi Akhir

P e A c

M .c ub I

13

BETON PRATEGANG

METODE BEBAN BERIMBANGUntuk layout berbentuk segitiga:Oleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT

Beban imbang:

2.P.e wb wp 2 L

14

BETON PRATEGANG

METODE BEBAN BERIMBANGOleh: Yuzuar Afrizal, ST.,MT BETON PRATEGANG

Contoh Soal

Ct = 410

20 me = 690 Cb = 790

Balok beton prategang tampang T, dengan dimensi seperti gambar diatas, WL = 15 kN/m , WD = 8 kN/m, Bj beton = 23 kN/mm, luas penampang balok Ac = 755000mm, I = 1,175.10 mm^4 , baja prategang = 12,7 mm, kuat ultimit baja = 240 kNm, fc = 30 Mpa a. Apabila beban imbang ditentukan 70% dari berat total dan gaya tendon 60% dari kuat ultimitnya, hitung jumlah baja prategang yang dibutuhkan b. Periksa tegangan yang terjadi pada beton 15