Beton Prategang, N Krishna Raju, Penerbit ERLANGGA

RESUME BUKU “BETON PRATEGANG”

KARANGAN N KRISHNA RAJU, PENERBIT: ERLANGGA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI ADHI TAMA

SURABAYA

2010

-----------------------------------------------

Bab Satu: Pendahuluan

1.4. Peristilahan

Tendon: Suatu unsur yg direntangkan yang dipakai dalam suatu komponen struktur beton untuk memberi prategang pada beton tersebut. Pada umumnya, kawat, batang, kabel atau strand yang terbuat dari baja berkekuatan tarik tinggi, dipakai sebagai tendon.

Angkur: Suatu alat yang umumnya dipakai untuk memungkinkan tendon memberikan dan memelihara prategang pada beton. Angkur yang biasa dipakai ialah system Freyssinet, Magnel Blaton, Gifford-Udall, Leondhart-Baur, Lee Mc Call, Dywidag, Roebling, dan B.B.R.V.

Pratarik: Suatu metode untuk memberi prategang pada beton di mana tendon ditarik sebelum beton dicor. Dalam metode melalui rekatan antara baja dan beton.

Pascatarik: Suatu metode untuk member prategang pada beton dengan menarik tendon terhadap beton yang telah mengeras. Dalam metode ini, prategang diberikan pada melalui bantalan.

Beton prategang terekat (bonded prestressed concrete): Beton dimana prategang diberikan pada beton melalui rekatan (bond) antara tendon dan beton sekelilingnya. Batang-batang pratarik termasuk dalam kelompok ini.

Beton prategang tak-terekat (non-bonded prestressed concrete): Suatu metode konstruksi di mana tendon tidak terekat pada beton sekelilingnya. Tendon dapat ditempatkan di dalam saluran yang dibentuk di dalam batang atau dapat ditempatkan di luar penampang beton.

Prategang penuh: Beton prategang di mana tegangan tarik pada beton ditiadakan seluruhnya pada beban kerja dengan mendapatkan prategang yang cukup tinggi pada batangnya.

Prategang terbatas atau parsial: Tingkat prategang yang diberikan pada beton di mana tegangan tarik sampai tingkat tertentu diperkenankan dalam beton pada beban kerja. Dalam hal ini, sebagai tambahan terhadap baja yang ditarik, tulangan yang tidak ditarik dalam proporsi yang cukup besar pada umumnya dipakai untuk membatasi lebar retakan yang timbul pada beban layan.

Prategang moderat: Pada tipe batang ini, tidak diberikan pembatasan terhadap besarnya tegangan tarik pada beban kerja. Menurut Leondhart, bentuk konstruksi ini bukan merupakan beton prategang yang sebenarnya, melainkan dianggap sebagai beton bertulang dengan pengurangan retakan dan penampangnya harus dianalisis sesuai denganperaturan beton bertulang, yakni sebagai suatu kasus lentur yang dikombinasikan dengan gaya aksial.

Prategang aksial: Batang-batang di mana seluruh penampang melintang beton mempunyai suatu prategang tekan yang seragam. Dalam tipe prategang ini, titik berat tendon berimpit dengan titik berat titik berat penampang beton.

Prategang eksentris: Suatu penampang di mana tendon eksentris terhadap titik berat yang menghasilkan suatu distribusi tegangan tekan berbentuk segitiga atau trapezium.

Prategang konkordan (concordant): Prategang batang dimana kabel-kabel mengikuti suatu profil yang serasi. Dalam hal struktur statis tak-tentu, prategang konkordan tidak menyebabkan perubahan apa pun pada reaksi-reaksi tumpuan.

Prategang tak-berdistorsi: Pada tipe ini, pengaruh gabungan dari tingkat prategang dan tegangan-tegangan akibat berat mati adalah sedemikian rupa sehingga lendutan pada sumbu batangnya dicegah. Dalam hal demikian, momen-momen yang disebabkan oleh prategang dan berat mati yang tepat seimbang hanya menghasilkan suatu gaya aksial pada batang yang bersangkutan.

Prategang uniaksial, biaksial dan triaksial: Istilah-istilah ini menunjuk kepada kasus-kasus di mana beton diberi prategang dalam satu arah, dalam dua arah yang tegak lurus satu sama lain, dan dalam tiga arah yang saling tegak lurus.

Prategang melingkar: Istilah ini menunjuk kepada prategang pada batang bundar seperti tangki dan pipa.

Transfer atau pemindahan: Tahap yang sesuai dengan pemindahan prategang ke beton. Untuk batang pratarik, transfer terjadi pada waktu pelepasan prategang dari dinding turap; untuk batang pascatarik, hal ini terjadi setelah proses penarikan selesai.

Tulangan suplementer atau tulangan tanpa-tarikan: Tulangan pada batang prategang yang tidak ditarik terhadap beton sekelilingnya sebelum pemberian beban. Pada umumnya tulangan ini dipakai pada batang prategang parsial.

Panjang transmisi: Panjang pengangkuran rekatan kawat prategang mulai dari ujung suatu batang pratarik sampai titik dengan tegangan baja penuh.

Beban retak: Beban pada unsur struktural yang bersesuaian dengan retakan yang tampak pertama kali.

Rangkak pada beton: Bertambahnya deformasi tak-elastis secara bertahap pada beton di bawah komponen tegangan terus-menerus.

Susut beton: Kontraksi beton pada proses pengeringan.

Relaksasi pada baja: Berkurangnya tegangan pada baja pada regangan konstan.

Tegangan tulen (proof stress): Tegangan tarik pada baja yang menghasilkan suatu regangan sisa sebesar 0,2 persen dari panjang alat-alat ukur asli pada saat beban diangkat.

Koefisien rangkak: Rasio regangan total pada terhadap regangan elastic pada beton.

Kabel penyumbal (cap cable): Suatu tendon pendek yang melengkung yang disusun pada tumpuan-tumpuan interior balok menerus. Angkur-angkurnya berada di dalam daerah tegangan tekan, sedangkan bagian yang melengkung berada di dalam daerah tegangan tarik.

Tingkat prategang: Suatu ukuran besarnya gaya prategang dalam kaitannya dengan tegangan resultan yang terjadi pada batang struktural pada beban kerja.

Hilang rekatan (debonding): Pencegahan terjadinya rekatan antara kawat baja dan beton sekelilingnya.

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Bab Dua: Material untuk Beton Prategang

2.1. BETON BERKEKUATAN TINGGI

2.1.1. Campuran Beton Berkekuatan Tinggi

Campuran beton berkekuatan tinggi dapat didesain dengan memakai salah satu dari metode-metode yang telah ditentukan berikut ini:

1.      Metode empiris Erntroy dan Shacklock,

2.      Prosedur desain campuran American Concrete Institute untuk beton tanpa slump,

3.      Grafik desain campuran Murdock berdasarkan indeks permukaan dan ketajaman agregat,

4.      Prosedur Road Note No. 4.

2.1.2. Persyaratan Kekuatan

Kekuatan tekan kubus 28 hari minimum yang ditentukan di dalam peraturan I.S. adalah 40 N/mm² untuk batang pratarik dan 30 N/mm² untuk batang pascatarik. Perbandingan standar kekuatan silinder terhadap kekuatan kubus dianggap sebesar 0,8 bila tidak tersedia data percobaan yang relevan. Suatu kadar semen minimum sebesar 300 sampai 360 kg/m³ telah ditetapkan terutama untuk memenuhi persyaratan daya tahan. Untuk mengamankan terhadap susut yang berlebihan, peraturan B.S. menetapkan bahwa kadar semen dalam campuran sebaiknya tidak melebihi 530 kg/m³.

TABEL 2.1. Tegangan Maksimum yang Diperkenankan pada Beton:

2.1.4. Susut Beton

            Nilai-nilai susut sisa total yang dianjurkan dalam peraturan I.S. untuk keperluan desain adalah 3,0 x 10^-4 untuk batang pratarik dan (2,0 x 10^-4)/log (t+2) untuk batang pascatarik, dimana t adalah umur beton pada saat transfer dalam hari.

2.1.5. Rangkak Beton

Susut serta rangkak beton pada dasarnya sama asalnya, sebagian besar adalah akibat perpindahan tempat air di dalam lubang-lubang kapiler pasta semen. Oleh karena bertambahnya regangan di bawah suatu tegangan yang terus-menerus adalah beberapa kali besarnya regangan pada pembebanan, maka regangan merupakan hal penting dalam batang struktur prategang.

            Berbagai faktor yang mempengaruhi rangkak beton adalah kelembaban relative, tingkat tegangan, kekuatan beton, umur beton pada pembebanan, lamanya tegangan, perbandingan air/semen, dan tipe semen serta agregat pada beton. Untuk tegangan sampai dengan kira-kira setengah kekuatan hancur beton, rangkak berbanding lurus dengan tegangan, akan tetapi di atas nilai ini, rangkak bertambah lebih cepat.

2.1.6. Karakterisitik Deformasi dari Beton

Rumus-rumus:

2.1.7. Desain Campuran Beton Berkekuatan Tinggi

            Sifat-sifat campuran beton berkekuatan tinggi dengan kekuatan tekan di atas 40 N/mm² banyak dipengaruhi oleh sifat-sifat agregatnya di samping pengaruh perbandingan air/semen. Untuk mencapai kekuatan yang tinggi, perlu digunakan perbandingan air/semen yang serendah mungkin yang selalu berpengaruh terhadap mudahnya pengerjaan campuran yang bersangkutan dan diperlukan pemakaian teknik vibrasi khusus untuk pemadatan yang baik.

2.1.8. Grafik-grafik Empiris dari Erntroy dan Shacklock

            Erntroy dan Shacklock telah mengusulkan grafik-grafik empiris yang menghubungkan kekuatan tekan dengan suatu “Angka Referensi” untuk beton yang dibuat dengan agregat kasar, granit pecah, dan kerikil tak beraturan. Hubungan antara perbandingan air/semen dan angka referensi untuk ukuran agregat maksimum 20 mm dan 10 mm ditunjukkan dalam Gambar 2.5 di mana ditinjau empat tingkat kemudahan pengerjaan yang berlainan. Batas-batas tingkat kemudahan pengerjaan tersebut bervariasi dari “Sangat rendah sekali” sampai “Tinggi” yang bersesuaian dengan nilai-nilai factor pemadatan yang besarnya berturut-turut adalah 0,65 dan 0,95.

 Gambar 2.1 Hubungan antara Kekuatan Tekan dan Angka Referensi (Erntroy dan Shacklock)

 Gambar 2.2 Hubungan antara Kekuatan Tekan dan Angka Referensi (Erntroy dan Shacklock)

Gambar 2.1 Hubungan antara Kekuatan Tekan dan Angka Referensi (Erntroy dan Shacklock)

Prosedur Desain Campuran:

1.      Kekuatan rencana rata-rata diperoleh dengan memakai faktor-faktor kontrol yang tepat pada kekuatan minimum yang telah ditentukan.

2.      Untuk pemakaian tipe semen dan agregat yang telah ditentukan, angka referensi yang sesuai dengan kekuatan rencana pada umur tertentu diinterpolasikan dari Gambar 2.1-2.4.

3.      Perbandingan air/semen untuk mencapai tingkat kemudahan pengerjaan yang diinginkan dan sesuai dengan angka referensi diperoleh dari Gambar 2.5 untuk agregat dengan ukuran maksimum 20 mm dan 10 mm.

4.      Perbandingan agregat/semen untuk memberikan tingkat kemudahan pengerjaan yang diinginkan dengan perbandingan air/semen yang diketahui diperoleh dari Tabel 2.4 dan 2.5.

5.      Dengan mengetahui perbandingan air/semen dan agregat/semen serta berat jenis bahan-bahan campuran, kadar semen dapat siperoleh dengan metode volume mutlak.

6.      Banyaknya takaran (batch) dihitung setelah penyesuaian kadar kelembaban pada agregat.
  

==================================================================

      ( Maaf untuk sementara dokumen terpotong. )