baton pratekan

8/17/2019 Baton Pratekan

1/22

1. Dasar-dasar struktur beton pratekan/prategang

Ada tiga konsep yang berbeda-beda yang dapat dipakai untuk menjelaskan

dan menganalisis sifat-sifat dasar dari beton prategang:

a. Dasar pertama: Sistem prategang untuk mengubah beton menjadi bahan yang

elastis. Ini merupakan buah pemikiran Eugene Freyssinet yang

memvisualisasikan 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. Dari konsep ini lahirlah kriteria "tidak ada tegangan tarik" pada

beton. #ada umumnya telah diketahui bah$a 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.

Dalam bentuk yang paling sederhana% ambillah balok persegi panjang yang diberi

gaya prategang oleh sebuah tendon sentris &gs berimpit &g&!% lihat Gambar 1.1.

Akibat gaya prategang F% akan timbul tegangan tekan merata sebesar :

F

' .................................................................................................. (.(!

A

)ika * adalah momen eksternal pada penampang akibat beban dan berat sendiri

balok% maka tegangan pada setiap titik sepanjang penampang akibat * adalah :

M v

'

................................................................................................

(.+! I

dimana y adalah jarak dari sumbu yang melalui titik berat dan I adalah momen

inersia penampang. )adi distribusi tegangan yang dihasilkan adalah:


2/22

=A

±I

....................................................................................... (1.3)

F M v

,ambar (.( Distribusi tegangan beton prategang sentris.

ila tendon ditempatkan eksentris sebesar e!% maka distribusi tegangannya lihat

Gambar 1.2) menjadi :

F F e v M v ' ......................................................................(./!

A I I

F e v

dimana adalah tegangan akibat momen eksentris.

I


3/22

,ambar (.+ Distribusi tegangan beton prategang eksentris.

b. Dasar kedua% Sistem prategang untuk kombinasi baja mutu tinggi dengan

beton. 0onsep 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 mela$an momen eksternal (Gambar 1.3).

#ada 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 (Gambar

1.4). oleh karena itu% baja perlu ditarik sebelumnya pratarik! terhadap beton.

Dengan menarik dan menjangkarkan ke beton dihasilkan tegangan dan

regangan yang diinginkan pada kedua bahan% tegangan dan regangan tekan

pada beton serta tegangan dan regangan pada baja. 0ombinasi ini

memungkinkan pemakaian yang aman dan ekonomis dari kedua bahan

dimana hal ini tidak dapat di&apai jika baja hanya ditanamkan dalam bentuk

seperti pada beton bertulang biasa.

,ambar (.1 *omen penahan internal pada balok beton prategang dan beton

bertulang.


4/22

,ambar (./ alok beton menggunakan baja mutu tinggi.

&. Dasar ketiga% Sistem prategang untuk men&apai perimbangan beban. 0onsep

ini terutama menggunakan prategang sebagai suatu usaha untuk membuat

seimbang gaya-gaya pada sebuah batang lihat Gambar 1.5 dan Gambar 1.6 !.

#enerapan dari konsep ini menganggap beton diambil sebagai benda bebas dan

menggantikan tendon dengan gaya-gaya yang bekerja pada beton sepanjang

beton.

,ambar (.2 alok prategang dengan tendon parabola.

,ambar (.3 alok prategang dengan tendon membengkok

2. Perbedakan beton bertulang dengan beton pratekan

#erbedaan beton pratekan dengan beton bertulang adalah: beton betulang

mengkombinasikan beton dan tulangan baja dengan &ara membiarkan keduanya

bekerja se&ara pasif dengan tidak memberi pembagian tahanan beban% sedangkan:

beton pratekan mengkombinasikan beton kekuatan tinggi dengan baja se&ara aktif


5/22

dengan &ara menarik baja dan menahannya pada beton sehingga membuat beton

dalam keadaan tertekan.

Seperti yang telah diketahui bah$a beton adalah suatu material yang tahan

terhadap tekanan% akan tetapi tidak tahan terhadap tarikan. Sedangkan baja adalah

suatu material yang sangat tahan terhadap tarikan. Dengan mengkombinasikan antara

beton dan baja dimana nanti akan disebut sebagai beton bertulang reinfor&ed

&on&rete!. )adi pada beton bertulang% beton hanya memikul tegangan tekan%

sedangkan tegangan tarik dipikul oleh baja sebagai penulangan rebar!. Sehingga

pada beton bertulang% penampang beton tidak (445 efektif digunakan% karena bagian

yang tertarik tidak diperhitungkan sebagai pemikul tegangan. 6al ini dapat dilihat

pada sketsa gambar disamping.

Suatu penampang beton bertulang dimana penampang beton yang

diperhitungkan untuk memikul tegangan tekan adalah bagian diatas garis netral

bagian yang diarsir!% sedangkan bagian diba$ah garis netral adalah bagian tarik

yang tidak diperhitungkan untuk memikul gaya tarik karena beton tidak tahan

terhadap tegangan tarik. ,aya tarik pada beton bertulang dipikul oleh besi

penulangan rebar!. 0elemahan lain dari konstruksi beton bertulang adalah berat

sendiri self$eight! yang besar% yaitu +./44 kg7m1% dapat dibayangkan berapa berat

penampang yang tidak diperhitungkan untuk memikul tegangan bagian tarik!.

8ntuk mengatasi ini pada beton diberi tekanan a$al sebelum beban-beban

bekerja% sehingga seluruh penampang beton dalam keadaan tertekan seluruhnya%

inilah yang kemudian disebut beton pratekan atau beton prategang prestressed

&on&rete). Perbedaan utama antara beton bertulang dengan beton pratekan

adalah cara kerjanya. 9ara kerja beton bertulang adalah mengkombinasikan antara

beton dan baja tulangan dengan membiarkan kedua material tersebut bekerja sendiri-sendiri% dimana beton memikul tekan dan tulangan baja memikul tarik. Sedangkan

beton pratekan mempunyai &ara kerja dengan mengkombinasikan beton dan tulangan

baja se&ara aktif. 9ara aktif ini dapat di&apai dengan &ara menarik baja yang

menahannya ke beton% sehingga beton dalam keadaan tertekan.

3. Sistem prategangan dengan penjelasan gambar-gambar


6/22

#eran&ang struktur beton pratekan7prategang harus memiliki pengetahuan

tentang teknik dan teknologi yang berhubungan dengan penegangan dan harus

terbiasa dengan istilah-istilah yang digunakan. ab ini menguraikan teknik-teknik

penegangan se&ara komprehensip dan juga memberikan detail-detail dari beberapa

sistem penegangan yang luas dikenal.

*ateri tentang pelaksanaan prategang dibagi dalam dua klasifikasi:

#retensioning #enegangan7#enarikan-A$al! dan #ost-tensioning

#enegangan7#enarikan #urna!. Dalam #retensioning% tendon ditegangkan sebelum

penge&oran beton% sementara dalam posttensioning% tendon ditegangkan sesudah

beton di&etak. Skema klasifikasi sistem-sistem prategangan diberikan dalam skema

di ba$ah ,br. 1.(.!

,ambar 1.(. 0las

a. ahap-tahap Pretensioning !Penegangan-"#al)

Dalam sistem pretensioning% tendon baja kekuatan tinggi ditarik diantara

dua ujung abutmen juga disebut bulkhead ! sebelum penge&oran beton. Abutmen-

abutmen dikekang pada ujung-ujung landasan prategang.

#ada saat beton men&apai kekuatan yang diinginkan untuk penegangan%

tendontendon diputus dari abutmen-abutmennya. ,aya pratekan ditransfer ke beton

dari tendon% berdasarkan ikatan7rekatan diantara beton dan tendon. Selama transfer

prategang% elemen mengalami perpendekkan elastik. Apabila tendon diaplikasikan


7/22

se&ara eksentris% elemen sangat mungkin mengalami lenturan dan defleksi. ahap-

tahap yang berbeda dari pelaksanaan pretensioning diringkaskan sbb.:

(. #engangkuran tendon pada ujung-ujung abutmen

+. #enempatan ja&k-ja&k dongkrak!

1. Aplikasi tarikan pada tendon

/. #en&etakan beton

2. *emutus tendon

Selama pemutusan tendon-tendon% prategang ditransfer pada beton melalui

perpendekkan elastik dan pelengkungan elemen. ahap-tahap tersebut ditunjukkan

se&ara skematik dalam ,br. +.1. #anjang penegangan dan alas a&uan bervariasi dari

sekitar ;4 feet +2 m! sampai 324 feet +44 m!% bergantung pada produk yang

diperlukan. 8ntaian kabel yang ditegangkan se&ara individu biasanya dilepaskan

dengan api-pemotong atau sa$ing. 8rutan pemotongan harus sedemikian rupa agar

tegangan-tegangan tetap sesimetris mungkin. #emotongan harus dilakukan se&ara

bertahap dan sedekat mungkin dengan elemen untuk meminimalkan jumlah energi

yang ditransfer se&ara dinamik melalui tegangan ikat pada pelepasan.

$ambar 3.2. ahap-tahap #retensioning #enegangan7penarikan-a$al!

• %euntungan dan %erugian Sistem Pretensioning

0euntungan relatif sistem pretensioning dibandingkan dengan sistem post-

tensioning adalah:


8/22

• Sistem pretensioning &o&ok untuk elemen pra&etak yang diproduksi

dalam jumlah besar.

0erugian relatif sistem pretensioning adalah:

• Suatu alas penegangan diperlukan untuk pelaksanaan pretensioning<

• erdapat suatu masa tunggu di alas penegangan% sebelum beton

men&apai &ukup kekuatan<

• 6arus ada ikatan7rekatan yang baik diantara beton dan baja sepanjang

panjang transmisi.


9/22

$ambar 3.3 Alas pra&etak yang sedang disiapkan

untuk menge&or sebuah gelagar AAS6= yang

sangat panjang. Sisi samping a&uan mold!

terlihat di latarbelakang ke arah kanan. 8ntaian

kabel prategang ditahan pada pusat balok oleh

katrol-katrol baja yang akan tertinggal dalam

beton sesudah penge&oran. Alas berukuran &ukup

panjang sehingga beberapa gelagar dapat di&etak

dari ujung ke ujung% dengan untaian kabel ditarik

ke atas dan ke ba$ah sesuai keperluan. aja

tulangan lunak digunakan sebagai tulangan geser

sengkang!. Sisi-sisi atas sengkang akan merekat pada lapisan penutup

yang di&etak di tempat. #untiran vertikal kabel prategang dekat ujung

gelagar akan berfungsi sebagai putaran pengangkat.

Perangkat Sistem Pretensioning

eberapa perangkat penting dalam sistem pretensioning adalah

sbb.:

• Alas7landasan prategangan

• Abutmen ujung

• A&uan7mold

• )a&k dongkrak!

• #erangkat pengangkuran

• #erangkat pelentuk kabel

Sistem Pratekan Post-tensioning !Sistem Penegangan-Purna)

Sub-bab ini meliputi topik sbb%

• ahap-tahap #ost-tensioning #enegangan7#enarikan-#urna!

• 0euntungan dan 0erugian Sistem #ost-tensioning

• #erangkat Sistem #ost-tensioning

• Fabrikasi ,elagar )embatan Sistem #ost-tensioning

b. ahap-tahap Post-ensioning !Penegangan-Purna)

Dalam sistem post-tensioning% pipa atau saluran untuk tendon strands!

ditempatkan bersama-sama dengan penulangan sebelum pen&etakan beton. endon


10/22

dimasukkan ke dalam saluran pipa! sesudah pen&etakan beton. #ipa men&egah kontak

diantara beton dan tendon selama pelaksanaan penarikan. idak seperti sistem

pretensioning% tendon-tendon ditarik dengan reaksi yang bekerja terhadap beton yang

mengeras.

ila saluran7pipa dipenuhi dengan injeksi semen grout!% maka ini disebut

posttensioning terekat bonded!. Injeksi merupakan pasta semen murni atau suatu mortar

semenpasir yang mengandung bahan tambahan yang sesuai. Dalam sistem post-tensioning

tak-terekat unbonded!% pipa7saluran tidak pernah diinjeksi dan tendon ditahan semata-

mata oleh pengangkuran ujung. Sketsa berikut menunjukkan gambaran skematik dari suatu

elemen post-tensioning yang diinjeksi. #rofil saluran bergantung pada kondisi tumpuan.

8ntuk elemen perletakkan sederhana% saluran mempunyai suatu profil penurunan diantara

ujung-ujung. 8ntuk elemen perletakkan menerus% saluran menurun pada bagian bentangan

dan naik di atas tumpuan.

$ambar 3.1& Sistem post-tensioning% angkur penarikan% angkur ujung tetap dan

tabung7pipa.

$ambar 3.1'. Saluran7pipa tendon post-tensioning di dalam suatu gelagar kotak


11/22

$ambar 3.1(. agian ujung suatu gelagar kotak sesudah penarikan tendon

Adapun tahap-tahap pelaksanaan penarikan-purna post-tensioning! dapat

diberikan sbb.:

(. #enge&oran beton

+. #enempatan tendon

1. #enempatan blok angkur dan dongkrak

/. Aplikasi tarikan pada tendon-tendon

2. #engaturan pasak7baji

3. #emotongan tendon

ahap-tahap tersebut ditunjukkan se&ara skematik pada ,ambar 1.(/. Sesudah

mengangkurkan sebuah tendon pada satu ujung% tarikan diberikan pada ujung lainnya

menggunakan dongkrak. #enegangan tendon-tendon dan gaya pra-tegang beton timbul

se&ara simultan. Sebuah sistem keseimbangan-sendiri dari gaya-gaya berkembang sesudah

peregangan tendon.


12/22

$ambar 3.1. ahap-tahap post-tensioning

%euntungan dan %erugian Sistem Post-tensioning

0euntungan relatif sistem post-tensioning dibandingkan dengan sistem

pretensioning adalah%

• Sistem pst!te"si"i"# $$k u"tuk eleme" %a"# di$etak di lkasi

peker&aa" de"#a" bbt besar'

• aktu tu"##u dalam alas pe"$etaka" kura"#'

• ra"s*er prate#a"# tidak ber#a"tu"# pada pa"&a"# tra"smisi.

0erugian relatif sistem post-tensioning adalah%

• Memerluka" pera"#kat pe"#a"#kura" da" peralata" u"tuk i"&eksi seme"

(#ruti"#)

Perangkat Sistem Post-tensioning

eberapa perangkat utama dalam sistem post-tensioning adalah sbb.:

• Alas7landasan pen&etakan

• *old7a&uan

• Saluran7pipa tendon

• #erangkat pengangkuran

• Dongkrak

• 9oupler

• #eralatan grouting injeksi7penyuntikkan semen!


13/22

&. %euntungkan pada struktur beton pratekan

eton prategang memberikan keuntungan-keuntungan teknis

besar dibandingkan dengan konstruksi lainnya beton bertulang biasa! seperti:

• erhindarnya retak terbuka di daerah beton tarik% jadi lebih tahan terhadap

korosif.

#ada beton bertulang%

#ada beton prategang%

• #enampang struktur lebih ke&il7langsing% sebab seluruh penampang dipakai

se&ara efektif.

#ada beton bertulang%

#ada beton prategang%

erlihat bah$a kekuatan penampang beton pratekan enam kali lebih besar jika

dibandingkan dengan beton bertulang.


14/22

• 0etahanan geser balok bertambah% yang disebabkan oleh pengaruh pratekan yang

mengurangi tegangan tarik utama akan di bahas lebih lanjut pada tegangan geser

beton prategang!. #emakaian kabel yang melengkung% khususnya dalam untuk

bentang panjang membantu mengurangi gaya geser yang timbul pada penampang

tempat tumpuan.

• )umlah berat baja prategang jauh lebih ke&il dibandingkan dengan berat baja

tulangan biasa (72 > (71!% sehingga berkurangnya beban mati yang diterima

pondasi.

• iaya pemeliharaan beton prategang lebih ke&il% karena tidak adanya retak-retak

pada kondisi beban kerja terhindar dari bahaya korosi!.

'. Pelaksanaan struktur jembatan beton pratekan* untuk jembatan diatas

sungai tiga bentang dan jembatan layang dengan metode kon+ensional

,embatan diatas sungai tiga bentang

a. #elaksanaan pemasangan gelagar

,elagar jembatan itu sendiri mempunyai fungsi sebagai pemikul beban

bergerak kendaraan mobil% kereta api% dan manusia!. ,elagar ini dapat dibuat

dari beton% baja% atau kayu. etapi dalam metode pelaksanaan ini membahas

menggunakan gelagar beton. #enggunaan dari bentuk gelagar yang dilaksanakan

sebagai pekerjaan yang ini perlu diperhitungkan kemiringan sudutnya yang

diberikan dalam persamaan trigonometri. Dalam peren&anaan pembangunan

jembatan ini diperlukan peren&anaan a$al yang matang% salah satunya adalah

peren&anaan gelagar. #ekerjaan pemasangan gelagar dilaksanakan setelah

pekerjaan pondasi jembatan selesai. #elaksanaan pekerjaan pemasangan gelagar

terdiri dari:

(. *enurunkan gelagar dan plat dari kendaraan truk trailer menggunakan $ra"e.


15/22

8ntuk perakitan gelagar jembatan ini dibutuhkan suatu daerah persiapan

yan mempunyai panjang sebesar bentang gelagar. Sebagai tambahan diperlukan

pula daerah untuk menyimpan balok-balok beton yang nantinya berfungsi

sebagai penopang sementara gelagar.

0emudian dengan menggunakan $ra"e gelagar diletakkan pada posisi

memanjang di atas alat bantuan tumpuan% lalu dilakukan penyatuan gelagar% dengan

menggunakan metode stressi"# atau pst te"si".

*etode stressi"# dilakukan apabila kekuatan beton sudah memenuhi

persyaratan sesuai dengan i"itial &a$ki"# *r$e yang telahdiapprval . ?angkah-

langkah stressi"# adalahsebagaiberikut:

(. *asukkan Stra"d


16/22

+. Setti"# angkur balok

1. Stressi"#


17/22

/. #otong stra"d

2. Gruti"# da" pat$i"


18/22

3. Fi"ishi"#

*etode pst te"si" dilakukan dengan menggabungkan beberapa segmen

balok untuk kemudian disatukan dengan menggunakan perekat lalu di setressi"#.

(. I"stall Stra"d 0e Dalam +u$ti"#

2. #emberian ,p-i pada #ermukaan Se#me"

1. #roses Stressi"#


19/22

#ekerjaan selanjutnya adalah ere$ti"% dengan &ara melun&urkan gelagar

tersebut pada posisi bentangan jembatan dengan menggunakan bantuan +

unit $ra"e dimana ( $ra"e sebagai penarik dan ( unit $ra"e lagi membantu

mengangkat7pegangan belakang.

Pelaksanaan Pemasangan Diaragma

Diafragma adalah elemen struktur yang berfungsi untuk memberikan ikatan antara

gelagar sehingga akan memberikan kestabilan pada masing-masing gelagar dalam

arah horisontal. #engikat tersebut dilakukan dalam bentuk pemberian stressi"# pada

diafragma dan gelagar sehingga dapat bekerja sebagai satu kesatuan.


20/22

,embatan layang dengan metode kon+ensional

Persiapan

(! uat marking-marking pada pondasi abutment7pier!.

+! Siapkan material dan peralatan untuk jembatan darurat peran&ah! + set.

1! #eralatan pendukung untuk ere&tion.

/! entukan nomor urutan balok yang akan dipasang.

,ambar (. @en&ana #eletakan alok eton #ratekan

2! #eran&ah dibuat dari baja 6 6 beam! dengan ukuran sesuai dengan ren&ana.

3! #eran&ah dipasang antara Abutment dan #ier

,ambar +. *etode arik alok

,ambar /. *etode arik alok


21/22

! ?etakkan balok ke atas kura-kura alat geser! dengan dongkrak se&ara

bergantian pada ujung-ujung balok.

;! ?akukan penarikan balok dengan alat ,GI, I+! se&ara perlahan-lahan

sampai posisi yang tepat.

B! ?akukan pergeseran dengan &ara ditarik pada ujung-ujung balok sampai pada

titik yang telah ditetapkan.

(4! 8ntuk balok berikutnya lakukan seperti pada &ara pertama.

((! Antara balok dengan balok harus selalu dipasang brassi"# .

. Pemasangan Bearing Ped

(! Setelah balok diletakkan pada titik-titik yang telah ditetapkan% balok diangkat

dengan dongkrak pada ujung-ujungnya.

+! alok-balok kayu sebagai ganjal diambil dan pasang beari"# ped nya.

1! urunkan balok sampai numpang pada beari"# ped .


22/22

baton pratekan

Documents