Mengenal Beton Pratekan Dalam Konstruksi
Tegangan tarik di dalam penampang yang dipikulkan kepada baja menyebabkan beton disekitarnya retak-retak. Memang beton tidak bekerja efektif seluruhnya di dalam penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian yang tertekan saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak bermanfaat.
Baru pada tahun 1928 Eugene Freyssinet, seorang insinyur Perancis berhasil mengatasi kesulitan-kesulitan yang berkaitan dengan pemberian pratekan. Untuk pertama kali Freyssinet mengemukakan bahwa berkurangnya pratekan pada usaha-usaha sebelumnya telah disebabkan oleh tiga hal, yaitu :
Memendeknya unsur struktur yang mengalami tekanan terus menerus akibat perubahan dalam struktur kristal yang membentuk bahan beton yang ia namakan rangkak (creep).
Memanjangnya kawat atau kabel baja yang mengalami tarikan terus menerus juga akibat dalam struktur kristal yang membentuk bahan baja yang ia namakan relaksasi.
Menggelincirnya (slip) jangkar kawat atau pada kabel kedua ujung unsur struktur. Untuk mengatasi hal diatas Freyssinet memakai beton dan baja bermutu tinggi sehingga rangkak dan relaksasi dapat dibatasi dan walaupun ada pengaruhnya terhadap pengurangan pratekan akan kecil karena tekanan itu sebelumnya sudah tinggi sekali.
Disamping itu ia telah membuat suatu sistem penjangkaran kawat dan sistem penarikannya yang sangat baik yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan Sistem Freyssinet.
Setelah Freyssinet meninggal dunia, muncullah nama T. Y. Lin,seorang kelahiranTaiwan, Guru Besar di California University, Berkeley dan seorang Consulting Engineer yang sangat berhasil
Pada tahun 1963 ia mengemukakan teorinya mengenai ”Load Balancing”. Dengan cara ini kawat atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang telah ditetapkan dapat diimbangi sepenuhnya
Pada beban seimbang ini di dalam struktur tidak terjadi lendutan dan karenanya tidak bekerja momen lentur apapun, sedangkan tegangan beton pada semua penampang struktur bekerja merata.
Konsep Dasar Pemberian Prategang
Beton prategang pada dasarnya adalah beton dimana 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
Kekuatan tarik beton polos hanyalah merupakan suatu fraksi saja dari kekuatan tekannya dan masalah kurang sempurnanya kekuatan tarik ini ternyata menjadi faktor pendorongdalam pengembangan material komposit yang dikenal sebagai “beton bertulang”
Keuntungan Beton Prategang
Keuntungan Beton prategang dibanding bentuk-bentuk konstruksi lainnya :
Dalam hal batang prategang penuh, yang bebas dari tegangan-tegangan tarik padabeban kerja, penampang melintangnya dimanfaatkan secara lebih efisien apabiladibandingkan dengan penampang beton bertulang yang retak pada beban kerja.
Beban mati permanen dapat dilawan dengan menambah eksentrisitas gaya prategangdalam suatu unsur struktur prategang, sehingga lebih menghemat pemakaian material.
Penghematan beton sebesar 15-30% dimungkinkan dibandingkan dengan betonbertulang. Penghematan baja bahkan lebih tinggi, yaitu 60-80%, terutama disebabkan oleh tegangan lain, yang tinggi yang diperkenankan pada kawat tegangan tarik tinggi
Kondisi ekonomis secara penuh dalam penggunaan beton prategang terjadi karenaberkurangnya bobot mati akan mengurangi beban rencana dan biaya pondasi.
Istilah Dalam Beton Prategang
1. Tendon : Suatu unsur yang direntangkan yang dipakai dalam suatu komponen strukturbeton untuk memberi prategang pada beton tersebut.
2. Angur : Suatu alat yang pada umumnya dipakai untuk memungkinkan tendon memberikan dam memelihara prategag pada beton.
3. Pratarik : Suatu metode untuk memberi prategang pada beton dimana tendon ditariksebelom beton dicor.
4. Beton prategang terekat (bonded prestressed concrete) : Beton dimana prategangdiberikan pada beton melalui rekatan (bond) antara tendon dan beton kelilingnya.
5. Beton prategang tak-terekat (non-bonded prestressed concrete) : Suatu metodekonstruksi dimana tendon tidak terikat pada beton sekelilingnya.
6. Prategang Penuh : Beton prategang dimana tegangan tarik pada beton ditiadakanseluruhnya pada beban kerja dengan mendapatkan prategang yang cukup tinggi padabatangnya.
7. Prategang terbatas atau parsial : Tingkat prategang yang diberikan pada beton dimanategangan tarik sampai tingkat tertentu diperkenankan dalam beton pada beban kerja.
8. Prategang moderat : pada tipe batang ini, tidak diberikan pembatasan terhadapbesarnya tegangan tarik pada beban kerja.
9. Prategang aksial : Batang-batang dimana seluruh penampang melintang betonmempunyai suatu prategang tekan yang beragam.
10. Prategang eksentris : Suatu penampang dimana tendon eksentris terhadap titik beratyang menghasilkan suatu distribusi tegangan tekan berbentuk segitiga atau trapesium.
11. Prategang konkordan (concordant) : Prategangan batang dimana kabel-kabel mengikuti suatu prafil yang serasi.
12. Prategang tak berdistrosi : pada tipe ini, pengaruh gabungan dari tingkat prategang dantegangan-tegangan akibat berat mati adalah sedemikian rupa sehingga lendutan padasumbu batangnya dicegah.
13. Prategang uniaksial, biaksial dan triaksial : Istilah-istilah ini menunjukkan kepadakasus-kasus diman beton diberi prategang dalam satu arah, dalam dua arah yang tegaklurus satu sama lain, dan dalam tiga arah yang saling tegak lurus.
14. Prategang melingkar : Istilah ini menunjuk kepada prategang pada batang bundarseperti pada tangki dan pipa.
15. Transfer atau perpindahan : Tahap yang sesuai dengan perpindahan prategangkebeton. Untuk batang pratarik, transfer terjadi pada waktu perlepasan prategang daridinding turap; untuk batang pascatarik, hal ini terjadi setelah proses penarikan selesai.
16. Tulangan suplementer atau tulangan tanpa tarikan : Tulangan pada batang prategangyang tidak ditarik terhadap beton sekelilingnya sebelum pemberian beban.
17. Panjang tranfmisi : Panjang pengangkuran rekatan kawat prategang mulai dari ujungsuatu batang pratarik sampai titik dengan tegangan baja penuh.
18. Beban retak : Beban pada unsur struktural yang bersesuaian dengan retakan yangtampak pertama kali.
19. Rangka pada beton : Bertambahnya deformasi tak elastis secara bertahap pada betondibawah komponen tegangan terus-menerus.
20. Susut beton : Kontraksi beton pada proses pengeringan.
21. Relaksasi pada Baja : Berkurangnya tegangan pada baja pada regangan konstan.
22. Tegangan tulen (proof srtess) : Tegangan tarik pada baja yang menghasilkan suaturegangan sisa sebesar 0,2 persen dari panjang alat ukur asli pada saat beban diangkat.
23. Koefisien rangka rasio : Regangan rangka total terhadap regangan elastis pada beton.
24. Kabel penyumbal (cap cable) : Suatu tendon pendek yang melengkung yang disusunpada tumpuan-tumpuan interior balok menerus.
25. Tingkat prategang : Suatu ukuran besarnya gaya prategang dalam kaitannya dengantegangan resultan yang terjadi pada batang struktural pada beban kerja.
26. Hilang rekatan (debonding) : Pencegahan terjadinya rekatan antara kawat baja danbeton sekelilingnya
Baru pada tahun 1928 Eugene Freyssinet, seorang insinyur Perancis berhasil mengatasi kesulitan-kesulitan yang berkaitan dengan pemberian pratekan. Untuk pertama kali Freyssinet mengemukakan bahwa berkurangnya pratekan pada usaha-usaha sebelumnya telah disebabkan oleh tiga hal, yaitu :
Memendeknya unsur struktur yang mengalami tekanan terus menerus akibat perubahan dalam struktur kristal yang membentuk bahan beton yang ia namakan rangkak (creep).
Memanjangnya kawat atau kabel baja yang mengalami tarikan terus menerus juga akibat dalam struktur kristal yang membentuk bahan baja yang ia namakan relaksasi.
Menggelincirnya (slip) jangkar kawat atau pada kabel kedua ujung unsur struktur. Untuk mengatasi hal diatas Freyssinet memakai beton dan baja bermutu tinggi sehingga rangkak dan relaksasi dapat dibatasi dan walaupun ada pengaruhnya terhadap pengurangan pratekan akan kecil karena tekanan itu sebelumnya sudah tinggi sekali.
Disamping itu ia telah membuat suatu sistem penjangkaran kawat dan sistem penarikannya yang sangat baik yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan Sistem Freyssinet.
Setelah Freyssinet meninggal dunia, muncullah nama T. Y. Lin,seorang kelahiranTaiwan, Guru Besar di California University, Berkeley dan seorang Consulting Engineer yang sangat berhasil
Pada tahun 1963 ia mengemukakan teorinya mengenai ”Load Balancing”. Dengan cara ini kawat atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang telah ditetapkan dapat diimbangi sepenuhnya
Pada beban seimbang ini di dalam struktur tidak terjadi lendutan dan karenanya tidak bekerja momen lentur apapun, sedangkan tegangan beton pada semua penampang struktur bekerja merata.
Konsep Dasar Pemberian Prategang
Beton prategang pada dasarnya adalah beton dimana 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
Kekuatan tarik beton polos hanyalah merupakan suatu fraksi saja dari kekuatan tekannya dan masalah kurang sempurnanya kekuatan tarik ini ternyata menjadi faktor pendorongdalam pengembangan material komposit yang dikenal sebagai “beton bertulang”
Keuntungan Beton Prategang
Keuntungan Beton prategang dibanding bentuk-bentuk konstruksi lainnya :
Dalam hal batang prategang penuh, yang bebas dari tegangan-tegangan tarik padabeban kerja, penampang melintangnya dimanfaatkan secara lebih efisien apabiladibandingkan dengan penampang beton bertulang yang retak pada beban kerja.
Beban mati permanen dapat dilawan dengan menambah eksentrisitas gaya prategangdalam suatu unsur struktur prategang, sehingga lebih menghemat pemakaian material.
Penghematan beton sebesar 15-30% dimungkinkan dibandingkan dengan betonbertulang. Penghematan baja bahkan lebih tinggi, yaitu 60-80%, terutama disebabkan oleh tegangan lain, yang tinggi yang diperkenankan pada kawat tegangan tarik tinggi
Kondisi ekonomis secara penuh dalam penggunaan beton prategang terjadi karenaberkurangnya bobot mati akan mengurangi beban rencana dan biaya pondasi.
Istilah Dalam Beton Prategang
1. Tendon : Suatu unsur yang direntangkan yang dipakai dalam suatu komponen strukturbeton untuk memberi prategang pada beton tersebut.
2. Angur : Suatu alat yang pada umumnya dipakai untuk memungkinkan tendon memberikan dam memelihara prategag pada beton.
3. Pratarik : Suatu metode untuk memberi prategang pada beton dimana tendon ditariksebelom beton dicor.
4. Beton prategang terekat (bonded prestressed concrete) : Beton dimana prategangdiberikan pada beton melalui rekatan (bond) antara tendon dan beton kelilingnya.
5. Beton prategang tak-terekat (non-bonded prestressed concrete) : Suatu metodekonstruksi dimana tendon tidak terikat pada beton sekelilingnya.
6. Prategang Penuh : Beton prategang dimana tegangan tarik pada beton ditiadakanseluruhnya pada beban kerja dengan mendapatkan prategang yang cukup tinggi padabatangnya.
7. Prategang terbatas atau parsial : Tingkat prategang yang diberikan pada beton dimanategangan tarik sampai tingkat tertentu diperkenankan dalam beton pada beban kerja.
8. Prategang moderat : pada tipe batang ini, tidak diberikan pembatasan terhadapbesarnya tegangan tarik pada beban kerja.
9. Prategang aksial : Batang-batang dimana seluruh penampang melintang betonmempunyai suatu prategang tekan yang beragam.
10. Prategang eksentris : Suatu penampang dimana tendon eksentris terhadap titik beratyang menghasilkan suatu distribusi tegangan tekan berbentuk segitiga atau trapesium.
11. Prategang konkordan (concordant) : Prategangan batang dimana kabel-kabel mengikuti suatu prafil yang serasi.
12. Prategang tak berdistrosi : pada tipe ini, pengaruh gabungan dari tingkat prategang dantegangan-tegangan akibat berat mati adalah sedemikian rupa sehingga lendutan padasumbu batangnya dicegah.
13. Prategang uniaksial, biaksial dan triaksial : Istilah-istilah ini menunjukkan kepadakasus-kasus diman beton diberi prategang dalam satu arah, dalam dua arah yang tegaklurus satu sama lain, dan dalam tiga arah yang saling tegak lurus.
14. Prategang melingkar : Istilah ini menunjuk kepada prategang pada batang bundarseperti pada tangki dan pipa.
15. Transfer atau perpindahan : Tahap yang sesuai dengan perpindahan prategangkebeton. Untuk batang pratarik, transfer terjadi pada waktu perlepasan prategang daridinding turap; untuk batang pascatarik, hal ini terjadi setelah proses penarikan selesai.
16. Tulangan suplementer atau tulangan tanpa tarikan : Tulangan pada batang prategangyang tidak ditarik terhadap beton sekelilingnya sebelum pemberian beban.
17. Panjang tranfmisi : Panjang pengangkuran rekatan kawat prategang mulai dari ujungsuatu batang pratarik sampai titik dengan tegangan baja penuh.
18. Beban retak : Beban pada unsur struktural yang bersesuaian dengan retakan yangtampak pertama kali.
19. Rangka pada beton : Bertambahnya deformasi tak elastis secara bertahap pada betondibawah komponen tegangan terus-menerus.
20. Susut beton : Kontraksi beton pada proses pengeringan.
21. Relaksasi pada Baja : Berkurangnya tegangan pada baja pada regangan konstan.
22. Tegangan tulen (proof srtess) : Tegangan tarik pada baja yang menghasilkan suaturegangan sisa sebesar 0,2 persen dari panjang alat ukur asli pada saat beban diangkat.
23. Koefisien rangka rasio : Regangan rangka total terhadap regangan elastis pada beton.
24. Kabel penyumbal (cap cable) : Suatu tendon pendek yang melengkung yang disusunpada tumpuan-tumpuan interior balok menerus.
25. Tingkat prategang : Suatu ukuran besarnya gaya prategang dalam kaitannya dengantegangan resultan yang terjadi pada batang struktural pada beban kerja.
26. Hilang rekatan (debonding) : Pencegahan terjadinya rekatan antara kawat baja danbeton sekelilingnya
Post a Comment for "Mengenal Beton Pratekan Dalam Konstruksi"
Silahkan tinggalkan komentar berupa saran, kritik, atau pertanyaan seputar topik pembahasan. Hanya komentar dengan Identitas yang jelas yang akan ditampilkan, Komentar Anonim, Unknown, Profil Error tidak akan di approved