Makalah Struktur Beton Prategang Statis Tak Tentu [PDF]

Citation preview

MAKALAH STRUKTUR BETON PRATEGANG STATIS TAK TENTU DAN METODE PERHITUNGAN MOMEN



Disusun oleh : Regina Cipta Maharani 116130027



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SWADAYA GUNUNG JATI CIREBON 2019



KATA PENGANTAR Puji syukur atas ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena telah melimpahkan rahmat-Nya berupa kesehatan dan kesempatan sehingga makalah dengan judul “ Struktur Beton Prategang Statis Tak Tentu dan Perhitungan Momen Sekunder “ bisa selesai sesuai dengan waktunya. Makalah ini berisi tentang pengertian beton prategang, metode penegangan, dan metode perhitungan beton prategang. Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Aryati Indah K. ST., MT selaku dosen pengampu pada mata kuliah Struktur Beton Prategang 2 yang telah memeberikan tugas ini, sehingga penulis mampu memberikan dan membagikan pengetahuan dalam mekalah ini kepada pembaca. Dan kepada teman – teman yang telah berkontribusi dalam memberikan dukungan sehingga makalah ini dapat terselesaikan. Makalah ini diharapkan mampu menambah pengetahuan bagi para pembaca, dan penulis mengetahhui bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang mendukung dari pembaca agar tercipta makalah yang lebih baik klagi selanjutnya.



Cirebon,



Desember 2019



Penulis



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR ......................................................................................................i DAFTAR ISI ................................................................................................................... ii BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................................ 1 1.1. Latar Belakang .........................................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................................1 1.3. Tujuan Pembahasan .................................................................................................1 BAB 2 ISI.......................................................................................................................... 2 2.1. Beton Prategang Statis Tak Tentu ..........................................................................2 2.2. Perhitungan Momen .................................................................................................2 BAB 3 PENUTUP ............................................................................................................3 3.1. Kesimpulan ...............................................................................................................3 3.2. Saran .......................................................................................................................... 3 DAFTAR PUSTAKA



BAB 1 PENDAHULUAN



1.1.



Latar Belakang Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap tekan, tetapi sebaliknya mempunyai kekuatan relative sangat rendah terhadap tarik. Beton tidak selamanya bekerja secara efektif didalam penampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang tertarik tidak bekerja efektif dan hanya



merupakan beban mati yang tidak



bermanfaat. Hal inilah yang menyebabkan tidak dapat diciptakan struktur beton bertulang dengan bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang tidak efektif. Disamping itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam baja tulangan sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal akibatnya bagi struktur. Dengan kekurangan tersebut, muncul gagasan untuk menggunakan kombinasikombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut beton prategang. Penggunaan beton prategang pada bangunan konstruksi sipil pada masa sekarang menjadi suatu hal yang lazim. Konstruksi dengan menggunakan beton prategang memungkinkan suatu struktur dengan ukuran penampang yang lebih kecil namun memiliki kapasitas memikul beban yang lebih besar dengan bentang yang lebih panjang. Dengan ukuran penampang yang lebih kecil, anggaran pembangunan konstruksi bangunan lebih ekonomis. Beton prategang juga diaplikasikan pada konstruksi tak tentu yaitu pada balok menerus ( balok kontinu ). Dalam makalah ini akan diberikan beberapa hal tentang penggunaan beton prategang statis tak tentu dan metode perhitungan yang digunakan untuk analisisnya.



1.2.



Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan Beton Prategang dan Beton Prategang Statis Tak Tentu? 2. Apa saja metode yang digunakan untuk perhitungan beton prategang? 3. Bagaimana langkah – langkah perhitungan beton prategang statis tak tentu menggunakan momen sekunder?



1.3.



Tujuan Pembahasan Adapun tujuan dari pembahasan makalah ini adalah untuk mengetahui penggunaan beton prategang pada konstruksi statis tak tentu dan metode yang digunakan untuk perhitungannya, serta langkah – langkah perhitungan menggunakan metode momen sekunder.



BAB 2 ISI 2.1. Beton Prategang Statis Tak Tentu Beton prategang adalah beton yang mengalami tegangan internal dengan besar dan distribusi sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat beban eksternal (American Civil Institute / ACI). Dalam definisi lain, beton prategang merupakan beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam akibat beban kerja. ( SNI 03-2847-2002 ). Konstruksi Statis tak tentu adalah suatu konstruksi yang tidak dapat diselesaikan dengan 3 persamaan keseimbangan, yaitu : ΣM ΣV ΣH



=0 =0 =0 Dari tiga persamaan keseimbangan ini tentunya hanya maksimum tiga reaksi



perletakan yang dapat dihitung dan untuk kasus konstruksi dengan reaksi perletakan lebih dari tiga menunjukkan derajat ketidak tentuannya. Pada reaksi dari balok prategang statis tak tentu akan dipengaruhi oleh gaya prategang yang ada. Jadi untuk momen, beban axial, geser dan sebagainya pada struktur prategang statis tak tentu tidak dapat ditentukan hanya dari statik saja. Hal ini terjadi karena adanya “restrain of deformation” pada struktur statis tak tentu.



-



Tumpuan B dihilangkan Akibat P balok terangkat Rb = gaya yang mengembalikan posisi B pada posisi awal



Contoh : Balok menerus 1 perletakan sendi dan yang lainnya rol



Idealisasi balok di atas berupa satu perletakan sendi dan yang lainnya rol sehingga reaksi perletakan yang timbul sebanyak 5 reaksi perletakan yaitu : Perletakan 1 (sendi)



: 2 buah yaitu H1 dan V1



Perletakan 2 (rol)



: 1 buah yaitu V2



Perletakan 3 (rol)



: 1 buah yaitu V3



Perletakan 4 (rol)



: 1 buah yaitu V4



Derajat ketidaktentuannya adalah 5 – 3 = 2 dan secara lengkap disebut konstruksi statis tidak tentu luar derajat 2. Secara umum untuk konstruksi balok menerus dengan n jumlah perletakan dengan 1 sendi dan yang lainya rol berlaku : -



Jumlah reaksi perletakan : n + 1 Derajat ketidaktentuan : (n+1) – 3 = n -2



2.2. Perhitungan Momen



Definisi Beton Prategang Beton prategang adalah beton yang mengalami tegangan internal dengan besar dan distribusi sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat beban eksternal. (ACI) Dalam definisi lain, beton prategang merupakan beton bertulang yang telah diberikan tegangan tekan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam akibat beban kerja. (SNI 032847-2002) Pemberian gaya prategang dapat dilakukan sebelum (pretension) atau sesudah (posttension) beton dicor. Beton prategang mengalami beberapa tahap pembebanan yang harus diperhatikan yaitu tahap transfer dan tahap layan (service).



Tahap Transfer: beban yang bekerja sangat



minimum, sementara gaya prategang yang bekerja maksimum karena belum ada kehilangan gaya prategang. Tahap Layan: beban yang bekerja maksimum sementara kehilangan gaya prategang sudah diperhitungkan. Kehilangan gaya prategang ada dua kategori, yaitu kehilangan segera yang terjadi pada saat proses fabrikasi atau konstruksi, termasuk perpendekan (deformasi) beton secara elastis, kehilangan karena pengangkuran dan kehilangan karena gesekan dan kehilangan yang bergantung pada waktu, seperti rangkak, susut dan kehilangan akibat efek temperatur dan relaksasi baja. Kehilangan prategang akibat gesekan yang terjadi antara tendon dan saluran beton disekitarnya. Kehilangan tegangan akibat gesekan pada tendon juga dipengaruhi oleh pergerakan dari selongsong (efek Wobble).