Makalah Beton Prategang 2

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1

LATAR BELAKANG Struktur beton prategang didesain berdasarkan konsep persamaan keseimbangan memanfaatkan

tegangan yang kemampuan

terjadi

beton

untuk

pada menahan

struktur.

Dengan

gaya tekan

yang

cukup besar, gaya prategang dapat diberikan ada struktur melalui plat angker dengan mengunakan tendon prategang. Beton prategang dapat didefinisikan sebagai beton yang telah diberikan tegangan-tegangan dalam, dalam jumlah dan distribusi tertentu sehingga

dapat menetralisir sejumlah tertentu tegangan-tegangan yang

dihasilkan oleh beban luar sesuai dengan yang direncanakan. Proses prategang memberikan tegangan tekan dalam beton. 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 serta menggantikan tulangan tarik pada struktur beton bertulang biasa. Oleh karena itu, lulusan dari setiap program teknik sipil harus mempunyai, sebagai persyaratan minimum, pemahaman mengenai dasar – dasar beton prategang melingkar dan linear. Berdasarkan penjelasan diatas maka mahasiswa perlu mengetahui lebih dalam tentang beton prategang sehingga diperlukan pembuatan makalah tentang beton prategang

1.2

RUMUSAN MASALAH Berdasarkan latar belakang diatas, terdapat beberapa rumusan masalah antara lain : 1. Apa itu beton prategang ? 2. Bagaimana perbedaan beton biasa dan prategang ? 3. Apa saja keunggulan dari beton prategang ? 4. Bahan apa saja untuk pembuatan beton prategang ? 5. Bagaimana proses pembuatan beton prategang ? 1

6. Kegunaan apa saja dari beton prategang ?

1.3

TUJUAN PENULISAN Terdapat beberapa tujuan penulisan dari paper ini, yaitu : 1. Agar mahasiswa / i dapat mengetahui tentang beton prategang. 2. Agar mahasiswa / i mampu menjelaskan tentang beton prategang.

1.4

RUANG LINGKUP MATERI Ruang lingkup materi dalam penulisan paper ini yaitu pengertian beton prategang, perbedaan beton biasa dengan prategang, keunggulan beton prategang, bahan dalam pembuatan beton prategang, proses pembuatan beton prategang, dan kegunaan dari beton prategang.

BAB 2 PEMBAHASAN

2.1

PENGERTIAN BETON PRATEGANG Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi kekuatan tariknya relatif rendah. Sedangkan baja adalah suatu material yang mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Dengan mengkombinasikan beton dan

baja

sebagai

bahan

struktur

maka

tegangan tekan dipikul oleh beton sedangkan tegangan tarik oleh baja. Pada struktur dengan bentang yang panjang, struktur beton bertulang biasa tidak cukup untuk menahan tegangan lentur, geser atau puntir yang tinggi. Karakteristik-karakteristik dari beton bertulang biasa tersebut sebagian besar telah dapat diatasi dengan pengembangan beton prategang. Beton prategang dapat didefinisikan sebagai beton yang telah diberikan tegangan-tegangan dalam, dalam jumlah dan distribusi tertentu sehingga dapat menetralisir sejumlah tertentu tegangan-tegangan yang dihasilkan oleh beban luar sesuai dengan

yang direncanakan. Proses

prategang memberikan tegangan tekan dalam beton. 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 serta menggantikan tulangan tarik pada struktur beton bertulang biasa. Pemberian

gaya

prategang

pada

beton

akan

memberikan

tegangan tekan pada penampang. Tegangan ini akan menahan beban luar yang bekerja pada 7 penampang. Pemberian gaya prategang dapat dilakukan sebelum atau sesudah beton dicor. Pemberian gaya prategang yang dilakukan sebelum pengecoran disebut sistem pratarik (pretension), sedangkan

pemberian

gaya

prategang

yang dilakukan sesudah

pengecoran disebut sistem pascatarik (posttension). Pada sistem pratarik, tendon pertama-tama ditarik dan diangkur pada abutmen tetap. Beton dicor pada cetakan yang sudah disediakan dengan melingkupi tendon yang sudah ditarik tersebut. Jika kekuatan

beton

sudah mencapai yang diisyaratkan maka tendon dipotong atau

angkurnya dilepas. Pada saat baja yang ditarik berusaha untuk berkonstraksi, beton akan tertekan. Pada sistem pascatarik, dengan cetakan yang sudah disediakan, beton dicor di sekeliling selongsong (duct). Baja tendon berada di dalam selongsong selama pengecoran. Jika beton sudah mencapai kekuatan tertentu, tendon ditarik. Tendon bisa ditarik di dua sisi dan diangkur secara bersamaan. Beton menjadi tertekan selama pengangkuran.

2.2

PERBEDAAN BETON BIASA / BETON BERTULANG KONVENSIOANAL DENGAN BETON PRATEGANG Perbedaan beton biasa / beton bertulang konvensional dengan beton prategang adalah :

Tabel 2.1 Perbedaan Beton Konvensional dengan Beton Prategang

2.3

KEUNGGULAN BETON PRATEGANG Beton prategang cukup banyak digunakan dalam konstruksi di Indonesia karena penggunaan struktur beton prategang dinilai mempunyai banyak keuntungan antara lain : 1. Strukur lebih ringan, langsing dan kaku. 2. Gaya

prategang

dapan

mencegah

atau

mengurangi

retak

yang

selanjutnya dapat mencegah terjadinya korosi pada baja sehingga struktur lebih tahan terhadap lingkungan yang korosif. 3. Lintasan tendon dapat diatur agar berkontribusi dalam menahan gaya lintang. 4. Penghematan

maksimum

dapat

dicapai

pada

struktur

bentang

panjang yang akan lebih ekonomis bila dibandingkan dengan struktur beton bertulang biasa dan struktur baja. 5. Dapat digunakan untuk struktur pracetak yang dapat memberikan jaminan kualitas yang lebih baik kemudian dan kecepatan dalam pelaksanaan konstruksi serta biaya awal yang lebih rendah

2.4

BAHAN BETON PRATEGANG 1. Beton Beton adalah suatu material yang terdiri dari campuran semen, air, agregat dan bahan tambah bila diperlukan. Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah yang mempunyai kekuatan tekan yang cukup tinggi dengan nilai kuat tekan karakteristik 30 –45 MPa. Kuat tekan yang tinggi ini diperlukan untuk menahan tegangan tekan pada serat beton yang tertekan oleh gaya prategang. Perbandingan berat campuran beton pada umumnya Semen 18 %, Agregat kasar 44 %, Agregat halus 31 % dan Air 7 %. Setelah beberapa jam campuran tersebut dituangkan atau dicor pada acuan ( formwork ) yang telah disediakan, bahan-bahan tersebut akan langsung mengeras sesuai bentuk acuan ( formwork ) yang telah dibuat. Kekuatan beton ditentukan oleh kuat tekan karakteristik( fc′) pada usia 28 hari. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang melampaui 95 % dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan contoh

(sample ) beton dengan ukuran kubus 150 x 150 mm, atau silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm.

2. Baja Baja yang dipakai untuk beton prategang ada empat macam yaitu: a. Kawat tunggal (wires), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik. b. Untaian kawat (strand), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pascatarik. c. Kawat batangan (bars),

biasanya digunakan untuk baja prategang

pada beton prategang dengan sistem pratarik. d. Tulangan biasa, sering digunakan untuk tulangan non-prategang, seperti tulangan memanjang, sengkang dan lain-lain.

Berdasarkan SNI 7833:2012 mengenai tata cara perencanaan beton pracetak dan prategang untuk bangunangedung mensyaratkan bahwa baja yang digunakan untuk prategang harus sesuai dengan salah satu spesifikasi berikut: a. Kawat: ASTM A421M. b. Kawat relaksasi rendah: ASTM A421M, termasuk suplemen

‘Low

Relaxation Wire’. c. Strand: ASTM A416M. d. Batang tulangan kekuatan tinggi: ASTM A722M.

2.5

PROSES PEMBUATAN BETON PRATEGANG 1. Pratarik ( Pre-Tension Method ) Methode ini baja prategang diberi gaya prategang dulu sebelum beton dicor, oleh karena itu disebut pretension method. Adapun prinsip dari Pratarik ini secara singkat adalah sebagai berikut :

Tahap 1 : Kabel (Tendon) prategang ditarik atau diberi gaya prategang kemudian diangker pada suatu abutment tetap (gambar 005 A). Tahap 2 : Beton dicor pada cetakan (formwork) dan landasan yang sudah disediakan sedemikian sehingga melingkupitendon yang sudah diberi gaya prategang dan dibiarkan mengering (gambar 005 B).

Tahap 3 : Setelah beton mengering dan cukup umur kuat untuk menerima gaya prategang, tendon dipotong dan dilepas, sehingga gaya prategang ditransfer ke beton ( gambar 005 C ). Setelah gaya prategang ditransfer kebeton, balokbeton tsb. akan melengkung keatas sebelum menerima beban kerja. Setelah beban kerja bekerja, maka balok beton tsb. akan rata. 2. Pascatarik ( Post-Tension Method ) Pada methode Pascatarik, beton dicor lebih dahulu, dimana sebelumnya telah disiapkan saluran kabel atau tendon yang disebut duct. Secara singkat methode ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

Tahap 1 : Dengan cetakan (formwork) yang telah disediakan lengkap dengan saluran/selongsong kabel prategang (tendon duct) yang dipasang melengkung sesuai bidang momen balok, beton dicor (gambar 006 A). Tahap 2 : Setelah beton cukup umur dan kuat memikul gaya prategang, tendon atau kabel prategang dimasukkan dalam selongsong (tendon duct), kemudian ditarik untuk mendapatkan gaya prategang. Methode pemberian gaya prategang ini, salah satu ujung kabel diangker, kemudian ujung lainnya ditarik (ditarik dari satu sisi). Ada pula yang ditarik di kedua sisinya dan

diangker secara bersamaan. Setelah diangkur, kemudian saluran di grouting melalui lubang yang telah disediakan. Tahap 3 : Setelah diangkur, balok beton menjadi tertekan, jadi gaya prategang telah ditransfer kebeton. Karena tendon dipasang melengkung, maka akibat gaya prategang tendon memberikan beban merata kebalok yang arahnya keatas, akibatnya balok melengkung keatas.

2.6

KEGUNAAN BETON PRATEGANG Beton Prategang dapat digunakan untuk beberapa jenis bangunan struktur, seperti : 1. Struktur gable frame Struktur

gable

frame

di

Indonesia

umumnya

direncanakan

menggunakan baja (biasanya profil WF). Penggunaan struktur baja memerlukan biaya pemeliharaan agar tidak cepat rusak akibat korosi. Harga material baja yang relatif mahal, apalagi setelah mengalami krisis

moneter, menyebabkan

biaya

Indonesia

pembuatan

frame dengan struktur baja juga meningkat. Sebagai

alternatif,

gable gable

frame dapat direncanakan dengan menggunakan beton pratekan yang tidak memerlukan biaya pemeliharaan yang besar seperti struktur baja. Kesukaran penggunaan struktur beton pratekan terletak pada berat sendiri beton pratekan yang relatif lebih besar untuk menahan momen yang sama bila dibandingkan dengan struktur baja. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan beton pratekan. 2. Jembatan beton pratekan Jembatan beton pratekan atau yang dikenal dengan PSC Bridge merupakan salah satu jenis jembatan dengan material konstruksi beton pratekan atau beton yang berisi kabel baja

dengan

tujuan

untuk

memberikan tegangan awal berupa tegangan tarik terhadap beton akibat sifat beton yang tidak mampu menahan gaya tarik. Dalam hal ini, beton pratekan sebagai solusi untuk mengatasi besarnya tegangan tarik yang timbul pada struktur beton khususnya pada struktur dengan bentang yang besar Jembatan beton pratekan sudah merupakan hal yang biasa digunakan dalam konstruksi jembatan di Indonesia dan

dunia, karena mempunyai beberapa kelebihan seperti efektif untuk bentang panjang dan momen yang terjadi relatif berkurang karena adanya gaya pratekan yang diterapkan. Jembatan beton pratekan juga relatif mudah dalam pelaksanaan, karena dapat dibuat secara segmental. Namun demikian di dalam pelaksanaannya jembatan ini di lokasi memerlukan peralatan khusus terutama pada saat penempatan girder utama yang berada di tengah bentang. Konstruksi jembatan beton pratekan dijelaskan pada gambar dibawah ini.

3. Tiang Pancang Beton pratekan Precast Prestressed Concrete Pile atau yang biasa disebut tiang pancang beton pratekan adalah tiang pancang dari beton pratekan yang menggunakan baja penguat dan kabel kawat sebagai gaya pratekannya. Konstruksi Precast Prestressed Concrete Pile ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Keuntungan pemakaian Precast prestressed concrete pile: 

Kapasitas beban pondasi yang dipikulnya tinggi.



Tiang pancang tahan terhadap karat.



Kemungkinan terjadinya pemancangan keras dapat terjadi.

Kerugian pemakaian Precast prestressed concrete pile: 

Pondasi tiang pancang sukar untuk ditangani.



Biaya permulaan dari pembuatannya tinggi.



Pergeseran cukup banyak sehingga pratekan sukar untuk disambung

BAB 3 PENUTUP

3.1

KESIMPULAN Berdasarkan dari pembahasan diatas, maka terdapat beberapa kesimpulan yaitu : 1. Beton

prategang

dapat

didefinisikan

diberikan tegangan-tegangan

dalam,

sebagai dalam

beton

jumlah

yang

dan

telah

distribusi

tertentu sehingga dapat menetralisir sejumlah tertentu tegangan-tegangan yang dihasilkan oleh beban luar sesuai dengan yang direncanakan. 2. Perbedaan beton biasa dengan beton prategang ada 12 perbedaan, salah satunya yaitu pada proses produksinya dimana beton biasa lebih mudah sedangkan beton prategang lebih rumit karna diperlukan metoda khusus. 3. Keunggulan beton prategang salah satunya yaitu struktur lebih ringan, langsing dan kaku. 4. Bahan dari pembuatan beton prategang antara lain : beton dengan mutu yang tinggi fc’ 30 – 40 dan baja. 5. Proses pembuatan beton prategang ada 2 metode yaitu Pratarik (PreTension Method) dan Pascatarik (Post-Tension Method). 6. Kegunaan dari beton prategang adalah sebagai Struktur gable frame, Jembatan, dan tiang pancang beton pratekan.

3.2

SARAN Dalam metode pelaksanaan Beton Prategang diperlukan metode khusus berbeda dengan beton biasa, agar dalam pelaksanaannya mudah maka

perlu

dikembangkan

kembali

agar

diaplikasikan dalam struktur bangunan manapun.

beton

prategang

banyak