Jenis-Jenis Struktur Beton Prategang [PDF]

Citation preview

Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 1. Menurut waktu penarikan baja prategang (terhadap waktu pengecoran beton): 1.1 Pra Penarikan (Pre Tension) 1.2 Penarikan Purna atau Pasca Tarik (Post Tension) 2. Menurut ada tidaknya lekatan antara baja prategang dan beton: 2.1 Dengan lekatan (bounded, grouted) 2.2 Tanpa lekatan (unbounded, ungrouted) 3. Menurut letak baja prategang: 3.1 Internal Prestressing 3.2 External Prestressing 4. Menurut Derajat Penegangan: 4.1 Full Prestressing 4.2 Partial Prestressing



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 1.



Menurut waktu penarikan baja prategang (terhadap waktu pengecoran beton):



1.1 Pra Penarikan (Pre Tension) Tahapan pekerjaan: Blok pengankeran



(1) Baja prategang ditarik, kemudian diangker pada blok-blok pengangkeran Pada baja prategang ter jadi tegangan σpo = Po / Ap (2) Beton dicor dan dilakukan rawatan keras s/d beton mencapai kekuatan tertentu  f‘ci Terjadi lekatan kuat antara baja prategang dg beton di sekitarnya.



Po



Tegangan pd baja prategang:



Tegangan pd beton



σco = 0



Po



σpo = Po / Ap



Po



Baja prategang, tanpa selubung (duct)



σpo = Po / Ap



Po



1



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang (3) Angker penahan gaya prategang pada blok-blok pengangkeran dilepas  terjadi transfer gaya prategang dari baja prategang kepada beton melalui lekatan



Tegangan pd beton



Baja prategang, melekat pada beton



σci



Pi



σpi



Pi



Akibatnya: - Beton memendek elastis - Gaya tarik pada baja prategang dan gaya desak yang ditransfer kpd beton sedikit berkurang menjadi Pi - Terjadi tegangan desak pada beton: σci



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Kesimpulan: Pada sistim pra-penarikan (pre tensioning): 1. Baja prategang ditarik/ditegangkan sebelum beton di cor 2. Transfer gaya prategang dari baja prategang kepada beton terjadi melalui lekatan antara baja prategang dengan beton disekitarnya. Jenis struktur beton prategang dg sistim pra-penarikan ini kurang sesuai untuk struktur beton prategang cor di tempat, karena diperlukan blok-blok pengangkeran yang kuat. Sebaliknya sistim ini cocok untuk beton pracetak dengan produksi massal. Sistim pre tensioning pasti termasuk sistim bonded tendon.



2



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Pre Tensioning System



Prestressed Concrete Hollow Core Slab (HCS)



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Pre Tensioning System



Bantalan rel



3



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Pre Tensioning System Balok Dobel-T Pracetak



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 1.2 Penarikan Purna atau Pasca Tarik (Post Tension) Tahapan pekerjaan: (1) Dipasang/dirangkai: Bekisting, tulangan non prategang, selubung tendon (ducting) dengan strand dan sistim angkernya (angker hidup dan mati)  tendon dapat bergerak bebas di dlm ducting.



(2) Beton dicor dan dilakukan rawatan keras s/d beton mencapai kekuatan tertentu  f‘ci



Tegangan pd beton



σco = 0



Baja prategang, didlm selubung (duct)



σpo = 0



4



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang (3) Baja prategang ditarik/ditegang kan Po dan diangker terhadap beton itu sendiri  terjadi transfer gaya prategang dari baja prategang melalui sistim pengangkerannya.



Tegangan pd beton



Po



σci



Baja prategang, didlm selubung (duct)



σpi



Po



Akibatnya: - Beton memendek elastis - Pada baja prategang terdapat gaya tarik Pi  tegangan σpi - Terjadi tegangan desak pada beton: σci Pada beton  Pi desak



Pada baja prategang  Pi tarik



Tegangan pd beton



σci



Pi



Pi σpi



Pi



Pi



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Kesimpulan: Pada sistim penarikan purna atau pasca tarik (post tensioning): 1. Baja prategang ditarik/ditegangkan setelah beton di cor dan mengeras, kemudian diangker terhadap beton itu sendiri 2. Transfer gaya prategang dari baja prategang kepada beton terjadi melalui sistim pengakeran baja prategang (angker mati & hidup). Jenis struktur beton prategang dg sistim pasca tarik ini dapat digunakan untuk struktur beton prategang cor di tempat maupun pracetak Optional: Lubang ducting yang telah terisi baja prategang: - dapat diisi (diinjeksi, digrouting) dengan pasta semen  bonded tendon - dibiarkan kosong atau diisi dengan bahan pelindung thd korosi (fet, vaselin)  unbonded tendon  strand tetap dapat bergerak di dalam ducting.



5



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Proses Penarikan baja prategang pada sistim Post Tensioning 1



2



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 3



4



5



6



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Sebelum penarikan tendon, disiapkan tabel hubungan antara gaya prategang dan elongasi (perpanjangan) tendon untuk tiap tahap penegangan (misal tiap kenaikan 50 kN, s/d gaya prategang yg direncanakan). Tabel ini merupakan hasil hitungan teoritik untuk balok ybs, dg memperhatikan gesekan yang diperkirakan akan terjadi. Pada saat penarikan tendon, untuk tiap tahap penegangan (mis tiap kenaikan 50 kN tsb) diukur perpanjangan tendon yang terjadi dan hasilnya dicocokan dg tabel tsb di atas. Jika penyimpangannya terlalu besar, berarti terjadi gangguan di dalam tendon baja prategang tsb.



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Contoh Struktur Beton Prategang dg Sistim Pasca Tarik (Post Tension)



Precast



Cast in Place



7



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Contoh Struktur Beton Prategang dg Sistim Pasca Tarik (Post Tension) Flat Plate:



- Post tensioned - unbonded tendon



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 2. Menurut ada tidaknya lekatan antara baja prategang dan beton: 2.1 Dengan lekatan (bounded, grouted) Baja prategang melekat/menyatu dengan beton disekitarnya, sehingga tidak terjadi geseran/slip. Pada sistim Pre Tensioning: otomatis terdapat keadaan bonded tendon. Pada sistim Post Tensioning: keadaan bonded tendon hanya terjadi jika rongga di dalam ducting (disela-sela baja prategang) diinjeksi/digrouting dengan pasta semen. Ducting Baja prategang, melekat langsung pd beton disekitarnya



Baja prategang Pasta semen



8



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 2.2 Tanpa lekatan (unbounded, ungrouted) Baja prategang dapat bergerak/bergeser/menggelincir di dalam ducting. Hal ini terjadi hanya pada sistim post tensioning, dimana setelah penegangan tendon rongga di dalam ducting tidak diinjeksi dg pasta semen, sehingga strand masih tetap bergerak bebas di dalamnya. Untuk mencegah korosi pada baja prategang, rongga tsb diisi dg bahan vaselin.



Ducting Baja prategang Rongga, diisi bahan vaselin/fet Baja prategang tetap dapat menggelincir di dalamnya



Pada sistim unbonded ini biasanya digunakan jenis monostrand  satu strand dengan satu selubung tendon (ducting)



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Monostrand untuk sistim unboded tendon



9



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 3. Menurut letak baja prategang: 3.1 Internal Prestressing Tendon baja prategang berada di dalam penampang beton (embeded, dilingkupi oleh beton disekelilingnya)



3.2 External Prestressing Tendon baja prategang berada di luar penampang beton



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Internal Prestressing



10



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang Internal Prestressing



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang External Prestressing



11



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang External Prestressing



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 4. Menurut Derajat Penegangan: 4.1 Full Prestressing Pada keadaan beban layan, akibat gaya prategang dan bebanbeban yang bekerja, pada beton tidak terjadi tegangan tarik yang melampaui tegangan tarik yang diijinkan (SNI: 0,5 f‘c). Teg.tarik ijin (= 0,5 f‘c) < mod. of rupture beton (= 0,63 f‘c)  jadi penampang beton tidak retak. I Beban layan: misal DL + LL (tidak terfakfor)



I Pot. I – I:



(-)



(-)



(-) atau



atau Teg tarik yg terjadi tdk melampaui yg diijinkan.



12



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 4.2 Partial Prestressing Pada keadaan beban layan, akibat gaya prategang dan bebanbeban yang bekerja tegangan tarik yang terjadi pada beton dibatasi dan tidak boleh melampaui tegangan tarik yang diijinkan (SNI: 1,0 f‘c). Selain itu harus dipenuhi syarat batas lendutan dan lebar retak. Teg.tarik ijin (= 1,0 f‘c) > mod. of rupture beton (= 0,63 f‘c)  jadi pd penampang beton dapat terjadi retak. Lebar retak pada struktur beton prategang parsial dibatasi lebih ketat dibanding pada struktur beton bertulang. Untuk mengendalikan retak yang terjadi dan juga untuk meningkatkan kuat batas  digunakan baja non prategang Jenis struktur BPP ini cocok digunakan untuk struktur dengan beban hidup yang lebih besar/dominan dari beban matinya.



Jenis-jenis Struktur Beton Prategang 1. Menurut waktu penarikan baja prategang (terhadap waktu pengecoran beton): 1.1 Pra Penarikan (Pre Tension) 1.2 Penarikan Purna atau Pasca Tarik (Post Tension) 2. Menurut ada tidaknya lekatan antara baja prategang dan beton: 2.1 Dengan lekatan (bounded, grouted) 2.2 Tanpa lekatan (unbounded, ungrouted) 3. Letak baja prategang: 3.1 Internal Prestressing 3.2 External Prestressing 4. Derajat Penegangan: 4.1 Full Prestressing 4.2 Partial Prestressing



1.1



1.2



2.1



2.2



3.1



3.2



4.1



4.2



1.1 1.2



X = tdk mungkin A = automatis Ok = mungkin



13