pengertian beton prategang.docx

8/15/2019 Pengertian Beton Prategang.docx

1/18

A. Pengertian Beton Prategang

Beton prategang adalah material yang sangat banyak digunakan dalam

kontruksi. Beton prategang pada dasarnya adalah beton di mana 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. Prategang meliputi tambahan gaya tekan pada struktur

untuk mengurangi atau bahkan menghilangkan gaya tarik internal dan dalam hal ini

retak pada beton dapat dihilangkan. Pada beton bertulang, prategang pada umumnya

diberikan dengan menarik baja tulangan. Gaya tekan disebabkan oleh reaksi baja

tulangan yang ditarik, mengakibatkan berkurangnya retak, elemen beton prategang

akan jauh lebih kokoh dari elemen beton bertulang biasa. Prategangan juga

menyebabkan gaya dalam yang berlawanan dengan gaya luar dan mengurangi atau

bahkan menghilangkan lendutan secara signifikan pada struktur.

Beton yang digunkan dalam beton prategang adalah mempunyai kuat tekan

yang cukup tinggi dengan nilai f’c min K- !!, modulus elastis yang tinggi dan

mengalami rangkak ultimit yang lebih kecil, yang menghasilkan kehilangan

prategang yang lebih kecil pada baja. Kuat tekan yang tinggi ini diperlukan untuk

menahan tegangan tekan pada serat tertekan, pengangkuran tendon, mencegah

terjadinya keretakan

"efinisi beton prategang menurut beberapa peraturan adalah sebagai berikut#

a. $enurut PB% & '()'


2/18


3/18

dikembangkannya suatu material baru seperti 0beton prategang1. Penerapan tegangan tekan

permanen pada suatu material seperti beton, yang kuat menahan tekanan tetapi lemah dalam

menahan tarikan, akan meningkatkan kekuatan tarik yang nyata dari material tersebut, sebab

penerapan tegangan tarik yang berikutnya pertama-tama harus meniadakan prategang tekanan.

"alam tahun '(!2, 3reyssinet mencoba memasukkan gaya-gaya yang bekerja secara permanen

pada beton untuk melawan gaya-gaya elastik yang ditimbulkan oleh beban dan gagasan ini

kemudian telah dikembangkan dengan sebutan 0prategang1.

Beton prategang adalah beton yang didalamnya terdapat kawat baja yang diberi tegangan

dahulu dengan cara ditarik terus stelah itu di cor dan dipasang.Beton prategang sangat baik untuk

digunakan pada bangunan tingkat tinggi karena memiliki kuat tarik dan tekan sama baiknya dan

dibanding beton biasa beton memilki kadar usia yang panjang.Beton ini memakai baja mutu

tinggi sehingga dalam pembuatannya juga memakan cost yang tidak sedikit.

B.Material Beton Prategang

a. Beton

Beton berkekuatan tinggi adalah perlu di dalam beton prategang oleh karena materialnya

memberikan tahanan yang tinggi dalam tegangan tarik, geser, pengikatan dan dukungan.

"alam daerah angker, yang tegangan-tegangan dukungnya menjadi lebih tinggi, beton

berkekuatan tinggi selalu lebih disukai untuk menghindarkan pengangkuran yang khusus,

sehingga dapat memperkecil biaya.

Pada beton prategang penting untuk mengetahui diagram tegangan-regangan untuk

memperkirakan kehilangan gaya prategang dan juga untuk analisis penampang.


4/18

4ntuk lebih memahami sifat-sifat dan karakteristik dari beton mutu tinggi, pembaca hendaknya

mempelajari dari peraturan-peraturan tentang beton yang berlaku.

b. Baja

Baja mutu tinggi merupakan bahan yang umum untuk menghasilkan gaya prategang dan

mensuplai gaya tarik pada beton prategang. 5ang menjadi penting juga dalam baja prategang

adalah diagram tegangan-regangannya. "iagram tegangan-regangan baja prategang mutu tinggi

berbeda dengan baja beton biasa

Pada baja prategang diagram tegangan regangannya tidak tetap, tergantung dari diameter

baja dan bentuknya.

6edangkan pada baja biasa, mempunyai diagram tegangan-regangan yang tetap untuk

setiap diameter.

Beton, khususnya beton mutu tinggi, adalah komponen utama dari semua elemen beton

prategang. "engan demikian, kekuatan dan daya tahan jangka panjang beton prategang harus

diperoleh dengan menggunakan jaminan kualitas dan kontrol kualitas yang memadai pada tahap

produksinya. Kekuatan tekan kubus 7* hari minimum yang ditentukan di dalam peraturan %.6.

adalah 2! 89mm7 untuk batang pratarik dan ! 89mm7 untuk batang pascatarik. Perbandingan

standar kekuatan silinder terhadap kekuatan kubus dianggap sebesar !,* bila tidak tersedia data

percobaan yang rele:an. Kadar semen minimum sebesar !! sampai ;! kg9m telah ditetapkan

terutama untuk memenuhi persyaratan daya tahan. 4ntuk mengamankan terhadap susut

yang berlebihan, peraturan B.6. menetapkan bahwa kadar semen dalam campuran sebaiknya

tidak melebihi < ! kg9m . /egangan beton sesaat sesudah penyaluran gaya prategang


5/18


6/18

Gambar 2.1

Karena kur:a tegangan-regangan yang terlihat dalam Gambar 7.' berbantuk kur:ilinier

pada taraf pembebanan yang sangat awal, maka modulus elastisitas 5oung dapat diterapkan

hanya pada tangen dari kur:a di titik asal. Kemiringan garis lurus yang menghubungkan titik asal

dengan tegangan tertentu sekitar !,2 f’c merupakan modulus elastisitas tekan beton. 8ilai ini,

yang disebut modulus elastisitas dalam perhitungan desain, memenuhi asumsi praktis

bahwa regangan yang terjadi selama pembebanan pada dasarnya dapat dianggap elastic dapat

pulih kembali seluruhnya jika belum dihilangkan , dan bahwa regangan selanjutnya akibat

bekerjanya beban disebut rangkak. 4ntuk nilai wc diantara '

modulus elastisitas beton Ec dapat diambil sebesar wc ',

normal Ec dapat diambil sebesar 2)!! c f = .

Karena pada umumnya pemberian tegangan pada suatu elemen dilakukan sebelum beton

kekuatan 7* hari, perlu ditentukan kuat tekan beton f’ci pada taraf prategang, begitu pula


7/18

modulus beton Ec pada bebagai taraf riwayat pembebanan elemen tersebut. >umus umum untuk

menghitung kuat tekan sebagai fungsi dari waktu adalah

"i mana

f’c ? kuat tekan 7* hari

t ? waktu hari

@ ? faktor yang bergantung pada tipe semen dan kondisi perawatan ? 2,!! untuk semen

tipe % yang dirawat basah dan 7, ! untuk semen tipe %%% yang dirawat basah

? ',!! untuk semen tipe % yang dirawat uap dan 7, ! untuk semen tipe %%% yang dirawat

uap

A ? faktor yang bergantung pada parameter-parameter yang sama dengan 1@1, dengan

nilai masing-masing !,*< !,(7 !,(< dan !,(*

"engan demikian, untuk semen tipe % yang dirawat basah,

>angkak, atau aliran material lateral, adalah peningkatan regangan terhadap waktu akibat

beban yang terus menerus bekerja. "eformasi awal akibat beban adalah regangan elastis ,

sementara regangan tambahan akibat beban awal yang sama yang terus bekerja adalah regangan

rangkak . mengilustrasikan pertambahan regangan rangkak terhadap waktu, dan seperti pada

kasus susut, terlihat bahwa laju rangkak berkurang terhadap waktu. >angkak tidak dapat diamati

secara langsung dan hanya dapat ditentukan dengan mengurangkan regangan elastis dan

regangan susut dari deformasi total. $eskipun susut dan rangkak merupakan fenomena yang

tidak independen, dapat diasumsikan bahwa superposisi regangan berlaku, sehingga >egangan

total t ? regangan elastis e C rangkak c C susut sh .


8/18

Pada dasarnya, ada dua jenis susut# susut plastis dan susut pengeringan. Susut plastis

terjadi selama beberapa jam pertama sesudah pengecoran beton segar di cetakan. Susut

pengeringan terjadi sesudah beton mongering dan sebagian besar proses hidrasi kimiawi di pasta

semen telah terjadi. Gambar 7. menunjukkan peningkatan regangan susut sh terhadap waktu.

Kelajuannya berkurang terhadap waktu karena beton yang lebih tua lebih tahan terhadap

tengangan dan ini berarti beton tersebut mengalami lebih sedikit susut, sedemikian sehingga

regangan susut menjadi hamir asimtotis terhadap waktu.

Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya susut pengeringan adalah#

'. Agregat . +gregat beraksi menahan susut pasta semen. Beton dengan modulus elastisitas tinggi

atau dengan permukaan kasar lebih dapat menahan proses susut.

7. Rasio air/semen . 6emakin tinggi rasio air9semen, semakin tinggi pula efek susut.

. Ukuran elemen beton . Baik laju maupun besar total susut berkurang apabila :olume elemen

beton semakin besar. 8amun, durasi susut akan lebih lama untuk komponen struktur yang

lebih besar karena lebih banya waktu yang dibutuhkan dalam pengeringan untuk mencapai

daerah dalam.

2. Kondisi kelembaban di sekitar . Kelembaban relatif pada lingkungan sekitar sangat

mempengaruhi besarnya susut. /emperatur lingkungan juga merupakan faktor.


9/18

). enis semen . 6emen yang cepat mongering akan susut lebih banyak dibandingkan jenis-jenis

lainnya.

*. Karbonasi . 6usut karbonasi disebabkan oleh reaksi antara karbondioksida E7 yang ada di

atmosfir dan yang ada di pasta semen.

C. Metode Konsep Dasar Prategang

Dugene 3reyssinet menggambarkan dengan memberikan tekanan terlebih dahulu

pratekan pada bahan beton yang pada dasarnya getas akan menjadi bahan yang elastis.

"engan 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.

Pada umumnya telah diketahui bahwa jika tidak ada tegangan tarik pada beton, berarti tidak

akan terjadi retak, dan beton tidak merupakan bahan yang getas lagi melainkan berubah menjadi

bahan yang elastis.

Fal ini dapat dijelaskan dengan gambar dibawah ini #


10/18

Konsep Dasar Beton Prategang

+da tiga konsep yang berbeda-beda yang dapat dipakai untuk menjelaskan dan

menganalisis sifat-sifat dasar dari beton prategang #

1. 6istem prategang untuk mengubah beton menjadi bahan yang elastis. %ni

merupakan buah pemikiran Dugene 3reyssinet yang mem:isualisasikan beton

prategang pada dasarnya adalah beton yang ditransformasikan dari bahan yang

getas menjadi bahan yang elastis dengan memberikan tekanan desakan terlebih

dahulu pratekan pada bahan tersebut. "ari konsep ini lahirlah kriteria 1tidak ada

tegangan tarik1 pada beton. Pada umumnya telah diketahui bahwa jika tidak ada

tegangan tarik pada beton, berarti tidak akan terjadi retak, dan beton tidak

merupakan bahan yang getas lagi melainkan berubah menjadi bahan yang elastis.

2. Konsep kedua, 6istem prategang untuk kombinasi baja mutu tinggi dengan beton.

Konsep ini mempertimbangkan beton prategang sebagai kombinasi gabungan

dari baja dan beton, seperti pada beton bertulang, dimana baja menahan tarikan dan

beton menahan tekanan, dengan demikian kedua bahan membentuk kopel penahan

untuk melawan momen eksternal. Pada beton prategang, baja mutu tinggi dipakai

dengan jalan menariknya sebalum kekuatannya dimanfaatkan sepenuhnya. ika

baja mutu tinggi ditanam pada beton, seperti pada beton bertulang biasa, beton

disekitarnya akan menjadi retak berat sebelum seluruh kekuatan baja digunakan.

oleh karena itu, baja perluditarik sebelumnya pratarik terhadap beton. "engan

menarik dan menjangkarkan ke beton dihasilkan tegangan dan regangan yang

diinginkan pada kedua bahan, tegangan dan regangan tekan pada beton serta


11/18

tegangan dan regangan pada baja. Kombinasi ini memungkinkan pemakaian yang

aman dan ekonomis dari kedua bahan dimana hal ini tidak dapat dicapai jika baja

hanya ditanamkan dalam bentuk seperti pada beton bertulang biasa.

!ambar "#" $omen penahan internal pada balok beton prategang dan beton bertulang

3. Konsep ketiga, 6istem prategang untuk mencapai perimbangan beban. Konsep ini

terutama menggunakan prategang sebagai suatu usaha untuk membuat seimbang gaya-

gaya pada sebuah batang. Penerapan dari konsep ini menganggap beton diambil sebagai

benda bebas dan menggantikan tendon dengan gaya-gaya yang bekerja pada beton

sepanjang beton.

D. Methode Prategang

Pada dasarnya ada 7 macam methode pemberian gaya prategang pada beton, yaitu #


12/18

+. Pratarik Pre-/ension $ethod

$ethode ini baja prategang diberi gaya prategang dulu sebelum beton dicor, oleh karena itu

disebut pretension method. +dapun prinsip dari Pratarik ini secara singkat adalah sebagai berikut

/ahap ' # Kabel /endon prategang ditarik atau diberi gaya prategang kemudian diangker pada

suatu abutment tetap gambar + .

/ahap 7 # Beton dicor pada cetakan formwork dan landasan yang sudah disediakan

sedemikian sehingga melingkupi tendon yang sudah diberi gaya prategang dan

dibiarkan mengering gambar B .

/ahap # 6etelah beton mengering dan cukup umur kuat untuk menerima gaya prategang, tendon

dipotong dan dilepas, sehingga gaya prategang ditransfer ke beton gambar .


13/18

6etelah gaya prategang ditransfer kebeton, balok beton tsb. akan melengkung keatas

sebelum menerima beban kerja. 6etelah beban kerja bekerja, maka balok beton tersebut akan

rata.

B.Pasca /arik Post-/ension $ethod

Pada methode Pascatarik, beton dicor lebih dahulu, dimana sebelumnya telah disiapkan

saluran kabel atau tendon yang disebut duct. 6ecara singkat methode ini dapat dijelaskan sebagai

berikut #

/ahap ' # "engan cetakan formwork yang telah disediakan lengkap dengan saluran 9

selongsong kabel prategang tendon duct yang dipasang melengkung sesuai bidang

momen balok, beton dicor gambar + .


14/18


15/18


16/18

'. Karena pada beton prategang dipergunakan material yang bermutu tinggi, baik beton dan baja

prategang, maka :oluma material yang dipergunakan lebih kecil bila dibandingkan dengan

beton bertulang biasa untuk beban yang sama. $enurut pengalaman dengan meningkatkan

mutu beton 7 lipat akan menghemat biaya sekitar ! L.

7. Pada beton prategang seluruh penampang beton aktif menerima beban, sedangkan pada beton

bertulang biasa hanya penampang yang tidak retak saja yang menerima beban.

. Beton pratekan akan lebih ringan atau langsing karena :olumanya lebih kecil sehingga

secara estetika akan lebih baik. 4ntuk bentangan-bentangan yang besar seperti jembatan

dimana pengaruh berat sendiri sangat besar, maka penggunaan beton prategang akan sangat

menguntungkan, karena lebih ringan dapat menghemat pondasinya.

. Kara!teristi! Beton Prategang

'. Kuat tekan tinggi.

7. Farga murah.

. Bahan-bahan penyusun mudah didapat.

2. $udah diolah.


17/18

G. Ke!urangan Beton Prategang

'. enderung lemah terhadap gaya tarik.

7. ika sudah dibentuk keras sukar diubah kembali.

. Pelaksanaan membutuhkan ketelitian, pengawasan serta etos kerja yang tinggi.

2. Berat jenis beton tinggi.


18/18

/4G+6 $+K+H+F BD/E8 P>+/DG+8G

"%64648 EHDF#

>%MK5 +>%3 P>+"+8+

E$BDH 7

3+K4H/+6 /DK8%K

48%ND>6%/+6 8DGD>% 6D$+>+8G

7!';

pengertian beton prategang.docx

Documents