pertemuan i 2013
Post on 21-Jan-2016
297 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
BAB IKONSEP DASAR
Beton adalah bahan yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi memiliki kekuatan tarik yang relatif rendah.
Baja adalah suatu material yang mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi
Apabila kedua material tersebut dikombinasikan, maka tegangan tekan dipikulkan kepada beton sementara tegangan tarik dipikulkan kepada baja.
Namun, pada struktur dengan bentang yang panjang, struktur beton bertulang biasa tidak cukup untuk menahan tegangan lentur.
Terjadi retak-retak pada daerah lentur, geser atau puntir
Balok Baja, Kayu atau Beton sbl. retak
Distribusi Teganganpada Potg. Lintang di tengah bentang
Perilaku Struktur
Baja Tulangan
Retak Retak Retak
Distribusi Teganganpada Potg. Lintang di tengah bentang
Perilaku Struktur
Balok Beton Bertulang
Distribusi Teganganpada Potg. Lintang di tengah bentang
+ S
Distribusi Teganganpada Potg. Lintang di tengah bentang
Baja Prategang
Perilaku StrukturBalok Beton Prategang
Bagian2 Beton Prategang
Gaya tarik pdBaja prategang
Gaya desak pada beton
Gaya tarik pdBaja prategang
Anker mati Beton Anker hidupBaja Prategangdi dlm
selongsong (ducting)
Dongkrak (Jack)
Perpendekan beton
Baja prategang
ditarik terhadap dan
diangker pada beton
Pada baja prategang bekerja gaya tarik P
Pada beton bekerja gaya desak PSeimbang Pada tumpuan balok
tidak timbul reaksi.(pada sistim statis tertentu)
Keuntungan penggunaan beton prategang adalah : Dapat memikul beban lentur yang lebih besar
dari beton bertulang
Dapat dipakai pada bentang yang lebih panjang dengan mengatur defleksinya
Ketahanan geser dan puntirnya bertambah dengan adanya penegangan
Berbagai kelebihan lain pada penggunaan struktur khusus, seperti struktur pelat dan cangkang, struktur tangki, struktur pracetak dll.
Mengapa untuk beton prategang diperlukan beton dan baja mutu tinggi?
Jika digunakan baja dengan kuat tarik rendah (misalnya baja tulangan biasa, dengan reg.
leleh y = 2 . 10-3), maka gaya prategang awal yang dapat diberikan oleh baja tsb akan
lenyap oleh adanya susut dan rayapan beton (regangan akibat susut dan rayapan beton dapat mencapai nilai sekitar – 2 . 10-3).
Baja tulangan biasaE = 200 000 MPa
Baja prategangE = 195000 – 200000 MPa
2.10-3 7.10-3
sc ) regangan akibat susut dan rayapan beton
Beton mutu tinggi:
- regangan susut dan rayapan kecil Loss of Prestress akibat dua
komponen tersebut kecil
- kuat desak awal cukup tinggi mampu menahan tegangan
desak pada daerah penganker-
an tendon.
Mengapa untuk beton prategang diperlukan beton dan baja mutu tinggi?
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
1. Menurut waktu penarikan baja prategang (terhadap waktu pengecoran beton):1.1 Pra Penarikan (Pre Tension)1.2 Penarikan Purna atau Pasca Tarik (Post Tension)
2. Menurut ada tidaknya lekatan antara baja prategang dan beton:2.1 Dengan lekatan (bounded, grouted)2.2 Tanpa lekatan (unbounded, ungrouted)
3. Menurut letak baja prategang:3.1 Internal Prestressing3.2 External Prestressing
4. Menurut Derajat Penegangan:4.1 Full Prestressing4.2 Partial Prestressing
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
1. Menurut waktu penarikan baja prategang (terhadap waktu pengecoran beton):
1.1 Pra Penarikan (Pre Tension)
Blok pengankeran
PoPo
Tegangan pd baja prategang: po = Po / Ap
Tahapan pekerjaan:
(1) Baja prategang ditarik,kemudian diangker padablok-blok pengangkeranPada baja prategang terjadi tegangan po = Po / Ap
PoPo
Baja prategang,tanpa selubung (duct)
po = Po / Ap
Tegangan pd beton
co = 0
(2) Beton dicor dan dilakukan ra-watan keras s/d beton menca-pai kekuatan tertentu f‘ci Terjadi lekatan kuat antarabaja prategang dg beton di sekitarnya.
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
(3) Angker penahan gaya pra-tegang pada blok-blok peng-angkeran dilepas terjaditransfer gaya prategang daribaja prategang kepada betonmelalui lekatan
Akibatnya:- Beton memendek elastis - Gaya tarik pada baja prategang dan gaya desak yang ditransfer kpd
beton sedikit berkurang menjadi Pi
- Terjadi tegangan desak pada beton: ci
pi
Pi
Baja prategang,melekat pada beton
Tegangan pd beton
ci
Pi
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Kesimpulan:
Pada sistim pra-penarikan (pre tensioning):1. Baja prategang ditarik/ditegangkan sebelum beton di cor2. Transfer gaya prategang dari baja prategang kepada beton terjadi
melalui lekatan antara baja prategang dengan beton disekitarnya.
Jenis struktur beton prategang dg sistim pra-penarikan ini kurang sesuai untuk struktur beton prategang cor di tempat, karena diperlukan blok-blokpengangkeran yang kuat.
Sebaliknya sistim ini cocok untuk beton pracetak dengan produksi massal.
Sistim pre tensioning pasti termasuk sistim bonded tendon.
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Pre Tensioning System
Prestressed ConcreteHollow Core Slab (HSC)
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
1.2 Penarikan Purna atau Pasca Tarik (Post Tension)
Tahapan pekerjaan:
(1) Dipasang/dirangkai: Bekisting, tulangan nonprategang, selubung tendon(ducting) dengan strand dansistim angkernya (angker hi-dup dan mati) tendon dapatbergerak bebas di dlm ducting.
(2) Beton dicor dan dilakukan ra-watan keras s/d beton menca-pai kekuatan tertentu f‘ci
Tegangan pd beton
co = 0
Baja prategang,didlm selubung (duct)
po = 0
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
(3) Baja prategang ditarik/ditegangkan Po dan diangker terhadap beton itu sendiri terjadi transfer gaya prategangdari baja prategang melalui sistimpengangkerannya.
Tegangan pd beton
ci
Baja prategang,didlm selubung (duct)
pi
Akibatnya:- Beton memendek elastis - Pada baja prategang terdapat
gaya tarik Pi tegangan pi - Terjadi tegangan desak pada beton: ci
PoPo
pi
PiPi
Pada baja prategang Pi tarikTegangan pd beton
ci
PiPi
Pada beton Pi desak
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Kesimpulan:
Pada sistim penarikan purna atau pasca tarik (post tensioning):1. Baja prategang ditarik/ditegangkan setelah beton di cor dan mengeras,
kemudian diangker terhadap beton itu sendiri2. Transfer gaya prategang dari baja prategang kepada beton terjadi
melalui sistim pengakeran baja prategang (angker mati & hidup).
Jenis struktur beton prategang dg sistim pasca tarik ini dapat digunakanuntuk struktur beton prategang cor di tempat maupun pracetak
Optional: Lubang ducting yang telah terisi baja prategang:- dapat diisi (diinjeksi, digrouting) dengan pasta semen bonded tendon- dibiarkan kosong atau diisi dengan bahan pelindung thd korosi (fet, vaselin) unbonded tendon strand tetap dapat bergerak di dalam ducting.
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Proses Penarikan baja prategang pada sistim Post Tensioning
1
2
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Pada proses penarikan baja prategang untuk sistim post tension:
mengapa baik gaya yang diberikan (dibaca dalam satuan bar sbg tek. hidrolik pd
pompa hidrolik) MAUPUN perpanjangan tendon (elongasi) kedua-duanya harus
dibaca?
Sebelum penarikan tendon, disiapkan tabel hubungan antara gaya prategang
dan elongasi (perpanjangan) tendon untuk tiap tahap penegangan (misal tiap
kenaikan 50 kN, s/d gaya prategang yg direncanakan). Tabel ini merupakan hasil
hitungan teoritik untuk balok ybs, dg memperhatikan gesekan yang diperkirakan
akan terjadi.
Pada saat penarikan tendon, untuk tiap tahap penegangan (mis tiap kenaikan 50
kN tsb) diukur perpanjangan tendon yang terjadi dan hasilnya dicocokan dg tabel
tsb di atas. Jika penyimpangannya terlalu besar, berarti terjadi gangguan di
dalam tendonbaja prategang tsb.
Contoh Struktur Beton Prategang dg Sistim Pasca Tarik (Post Tension)
Cast in Place
Precast
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Flat Plate: - Post tensioned- unbonded tendon
Contoh Struktur Beton Prategang dg Sistim Pasca Tarik (Post Tension)
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
2. Menurut ada tidaknya lekatan antara baja prategang dan beton:
2.1 Dengan lekatan (bounded, grouted)Baja prategang melekat/menyatu dengan beton disekitarnya,
sehingga tidak terjadi geseran/slip.
Pada sistim Pre Tensioning:otomatis terdapat keadaan bonded tendon.
Baja prategang,melekat langsung pd beton disekitarnya
Pada sistim Post Tensioning:keadaan bonded tendon hanya terjadi jika rongga di
dalam ducting (disela-sela baja prategang) diinjeksi/digrouting dengan pasta semen.
Baja prategang
Ducting
Pasta semen
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
2.2 Tanpa lekatan (unbounded, ungrouted)Baja prategang dapat bergerak/bergeser/menggelincir di dalam ducting.Hal ini terjadi hanya pada sistim post tensioning, dimana setelah
penegangan tendon rongga di dalam ducting tidak diinjeksi dg pasta semen, sehingga strand masih tetap bergerak bebas di dalamnya. Untuk mencegah korosi pada baja prategang, rongga
tsb diisi dg bahan vaselin.
Baja prategang
Ducting
Rongga, diisi bahan vaselin/fetBaja prategang tetap dapat menggelincir di dalamnya
Pada sistim unbonded ini biasanya digunakan jenis monostrand satu strand dengan satu selubung tendon (ducting)
3. Menurut letak baja prategang:
3.1 Internal PrestressingTendon baja prategang berada di dalam penampang beton
(dilingkupi oleh beton disekelilingnya)
3.2 External PrestressingTendon baja prategang berada di luar penampang beton
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
4. Menurut Derajat Penegangan:4.1 Full Prestressing
Pada keadaan beban layan, akibat gaya prategang dan beban-beban yang bekerja, pada beton tidak terjadi tegangan tarik yang
melampaui tegangan tarik yang diijinkan (SNI: 0,5 f‘c).
Teg.tarik ijin (= 0,5 f‘c) < mod. of rupture beton (= 0,63 f‘c)
jadi penampang beton tidak retak.
I
IBeban layan: misal DL + LL (tidak terfakfor)
atau atauPot. I – I:Teg tarik yg terjadi tdkmelampaui yg diijinkan.
(-) (-)(-)
Jenis-jenis Struktur Beton Prategang
4.2 Partial PrestressingPada keadaan beban layan, akibat gaya prategang dan beban-beban yang bekerja tegangan tarik yang terjadi pada beton
dibatasi dan tidak boleh melampaui tegangan tarik yang diijinkan (SNI: 1,0 f‘c). Selain itu harus dipenuhi syarat batas lendutan
dan lebar retak.Teg.tarik ijin (= 1,0 f‘c) > mod. of rupture beton (= 0,63 f‘c)
jadi pd penampang beton dapat terjadi retak.
Lebar retak pada struktur beton prategang parsial dibatasi lebih ketat dibanding pada struktur beton bertulang. Untuk mengendalikan retak yang terjadi dan juga untuk meningkatkan kuat batas digunakan baja non prategang
Jenis struktur BPP ini cocok digunakan untuk struktur dengan beban hidup yang lebih besar/dominan dari beban matinya.
top related