Beton Prategang

BAB I

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-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 dapatnya diciptakan srtuktur-struktur beton bertulang dengan bentang yang panjang secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang tidak efektif. Disampimg 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-kekurangan yang dirasakan pada struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk menggunakan kombinasi-kombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton melalui kabel baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut beton pratekan. Beton pratekan pertama kali ditemukan oleh Eugene Freyssinet seorang insinyur Perancis. Ia mengemukakan bahwa untuk mengatasi rangkak,relaksasi dan slip pada jangkar kawat atau pada kabel maka digunakan beton dan baja yang bermutu tinggi. Disamping itu ia juga telah menciptakan suatu system panjang kawat dan system penarikan yang baik, yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan system Freyssinet.

Dengan demikian, Freyssinet telah berhasil menciptakan suatu jenis struktur baru sebagai tandingan dari strktur beton bertulang. Karena penampang beton tidak pernah tertarik, maka seluruh beban dapat dimanfaatkan seluruhnya dan dengan system ini dimungkinkanlah penciptaan struktur-struktur yang langsing dan bentang-bentang yang panjang. Beton pratekan untuk pertama kalinya dilaksanakan besar-besaran dengan sukses oleh Freyssinet pada tahun 1933 di Gare Maritime pelabuhan LeHavre (Perancis). Freyssenet sebagai bapak beton pratekan segera diikuti jejaknya oleh para ahli lain dalam mengembangkan lebih lanjut jenis struktur ini,seperti:

a). Yves Gunyon

Yves Gunyon adalah seorang insinyur Perancis dan telah menerbitkan buku Masterpiecenya “ Beton precontraint” (2 jilid) pada tahun 1951. Beliau memecahkan kesulitan dalam segi perhitungan struktur dari beton pratekan yang diakibatkan oleh gaya-gaya tambahan disebabkan oleh pembesian pratekan pada struktur yang mana dijuluki sebagai “Gaya Parasit” maka Guyon dianggap sebagai yang memberikan dasar dan latar belakang ilmiah dari beton pratekan.

b). T.Y. Lin

T.Y. Lin adalah seorang insinyur kelahiran Taiwan yang merupakan guru besar di California University, Merkovoy. Keberhasilan beliau yaitu mampu memperhitungkan gaya-gaya parasit yang tejadi pada struktur. Ia mengemukakan teorinya pada tahun 1963 tentang “ Load Balancing”. Dengan cara ini kawat atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya yang sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang telah datetapkan dapat diimbangi seutuhnya pada beban seimbang ini. Didalam struktur tidak terjadi lendutan dan karenanya tidak bekerja momen lentur apapun, sedangkan tegangan beton pada penampang struktur bekerja merata. Beban-beban lain diluar beban seimbang (beban vertikal dan horizontal) merupakan “inbalanced load”, yang akibatnya pada struktur dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan teori struktur biasa. Tegangan akhir dalam penampang didapat dengan menggunakan tegangan merata akibat “balanced” dan tegangan lentur akibat “unbalanced load”. Tanpa melalui prosedur rumit dapat dihitung dengan mudah dan cepat. Gagasan ini telah menjurus kepada pemakaian baja tulangan biasa disamping baja prategang, yaitu dimana baja prategang hanya diperuntukkan guna memikul akibat dari inbalanced load.

Teori “inbalanced load” telah mengakibatkan perkembangan yang sangat pesat dalam menggunakan beton pratekan dalam gedung-gedung bertingkat tinggi. Struktur flat slab, struktur shell, dan lain-lain. Terutama di Amerika dewasa ini boleh dikatakan tidak ada gedung bertingkat yang tidak menggunakan beton pratekan didalam strukturnya.

T.Y. Lin juga telah berhasil membuktikan bahwa beton pratekan dapat dipakai dengan aman dalam bangunan-bangunan didaerah gempa, setelah sebelumnya beton pratekan dianggap sebagai bahan yang kurang kenyal (ductile) untuk dipakai didaerah-daerah gempa, tetapi dikombinasikan dengan tulangan baja biasa ternyata beton pratekan cukup kenyal, sehingga dapat memikul dengan baik perubahan-perubahan bentuk yang diakibatkan oleh gempa.

c). P.W. Abeles

P.W. Abeles adalah seorang insinyur Inggris, yang sangat gigih mendongkrak aliran ”full prestressing”, karena penggunaanya tidak kompetitif terhadap penggunaan beton bertulang biasa dengan menggunakan baja tulangan mutu tinggi. Penggunaan full prestressing ini tidak ekonomis, menurut berbagai penelitian biaya struktur dengan beton pratekan dan full prestressing dapat sampai 3,5 atau 4 kali lebih mahal dari pada struktur yang sama tetapi dari beton bertulang biasa dengan menggunakan tulangan baja mutu tinggi. Dengan demikian timbullah gagasan baru yang dikemukakan oleh P.W. Abeles untuk mengkombinasikan prinsip pratekan dengan prinsip penulangan penampang atau dikenal dengan nama “partial prestressing”. Yang mana didalam penampang diijinkan diadakannya bagi tulangan, lebar retak dapat dikombinasikan dengan baik.

1.2.           Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah adalah sebagai berikut:

1.  Pengertian Beton Prategang?

2.  Aplikasi Beton Prategang pada bangunan Gedung?

1.3. Tujuan Penulisan

 Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.  Mengetahui Pengertian Beton Prategang?

2.  Mengetahui Aplikasi Beton Prategang pada bangunan Gedung?

1.4. Manfaat Penulisan

Adapun manfaat penulisan makalah ini, yaitu sebagai berikut:

1.  Untuk menambah wawasan bagi pembaca tentang pengetahuan Tentang Beton Prategang.

2.  Mengetahui Pengaplikasian Beton Prategang pada bangunan Gedung.

3.  Mengetahui Bagaimana perkembangan dan teknologi Beton Prategang.

  

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Beton Prategang

 Beton adalah suatu bahan yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi, tetapi kekuatan tariknya relatif rendah. Sedangkan baja adalah suatu material yang mempunyai kekuatan tarik yang sangat tinggi. Dengan mengkombinasikan beton dan baja sebagai bahan struktur maka tegangan telah dipikulkan kepada beton sementara tegangan tarik dipikulkan kepada baja.

Beton prategang menurut beberapa peraturan adalah sebagai berikut:

a.    Menurut PBI – 1971

Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah ditimbulkan tegangan - tegangan intern dengan nilai dan pembagian yang sedemikian rupa hingga tegangan - tegangan akibat beton - beton dapat dinetralkan sampai suatu taraf yang diinginkan.

b.    Menurut Draft Konsensus Pedoman Beton 1998

Beton prategang adalah beton bertulang yang dimana telah diberikan tegangan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat pemberian beban yang bekerja.

c.    Menurut ACI

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.

A. PRINSIP DAN CARA KERJA BETON PRATEGANG 

Untuk memberikan memberikan gaya konsentris pada beton prategang bisa dilakukan dengan dua cara yaitu :

a.    Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya konsentris dipertahankan sampai beton cukup keras.

b.    Post-tensioned Prestressed Concrete (pasca tarik), adalah konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah dberikan gaya konsentris dengan menarik kabel tendon.

1.   Pre-Tensioning ( Pra Tarik) 

    Metode ini baja prategang diberi gaya prategang dulu sebelum beton dicor, oleh karena itu disebut pretension method. Adapun prinsip dari Pratarik ini secara singkat adalah sebagai berikut :

Tahap 1: Siapkan bekisting (formwork) yang telah lengkap dengan lubang untuk kabel tendon (tendon duct) yang dipasang melengkung sesuai bidang momen balok, setelah itu beton dicor (gambarA).

Tahap 2 : Setelah beton di cor dan sudah  bisa memikul berat sendiri, tendon atau kabel prategang dimasukkan ke dalam  Lubang Tendong (tendon duct), selanjutnya ditarik untuk mendapatkan gaya prategang. Metode pemberian gaya prategang adalah dengan cara mengikat salah satu angker, kemudian ujung angker lainnya ditarik (ditarik dari satu sisi). tetapi ada pula yang ditarik dikedua sisinya kemudiang diangker secara bersamaan. Setelah diangkur kemudiang dilakukan grouting pada lubang angker tadi (Gambar B).

Tahap 3 : Setelah diangkur, balok beton menjadi tertekan, jadi gaya konsentris telah ditransfer kebeton. Karena tendon dipasang melengkung, maka akibat gaya konsentris tendon memberikan beban merata kebalok yang arahnya keatas, akibatnya bentuk balok melungkung keatas (gambar C).

Untuk memudahkan transportasi dari pabrik ke site, maka biasanya beton prategang dibuat dengan sistem post-tension ini dilaksanakan secara segmental ( balok dibagi-bagi menjadi beberapa bagian, misalnya perbagian dibuat dengan panjang 1 sampai dengan 3 m ).

B. TAHAP PEMBEBENAN

Tidak seperti beton konvensioanl, beton prategang mengalami beberapa tahap pembebanan. Pada setiap tahap pembebanan harus dilakukan pengecekan atas kondisi serat tekan dan serat tarik dari setiap penampang. Pada tahap tersebut berlaku tegangan ijin yang berbeda-beda sesuai kondisi beton dan tendon. Ada dua tahap pembebanan pada beton prategang, yaitu transfer dan service.

1.   Tahap transfer adalah tahap pada saat beton sudah mulai mengering dan dilakukan penarikan kabel prategang. Pada saat ini biasanya yang bekerja hanya beban mati struktur, yaitu berat sendiri struktur ditambah beban pekerja dan alat. Pada saat ini beban hidup belum bekerja sehingga momen yang bekerja adalah minimum, sementara gaya yang bekerja adalah maksimum karena belum ada kehilangan gaya prategang.

2.   Kondisi service (servis) adalah kondisi pada saat beton prategang digunakan sebagai komponen struktur. Kondisi ini dicapai setelah semua kehilangan gaya prategang dipertimbangkan. Pada saat ini beban luar pada kondisi yang maksimum sedangkan gaya pratekan mendekati harga minimum.

C. MATERIAL BETON PRATEGANG

1.   Beton adalah hasil dari pencampuran beberapa material berupa semen, air dan agregat. dengan perbandingan berat campuran agregat kasar 44%, agregat halus 31%, semen 18%, dan air 7%. setelah 28 hari beton akan mencapai kekuatan yang ideal yang disebuta kuat tekan karakteristik. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang telah melampaui 95% dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu dengan kubus ukuran 15x15 cm, atau siliner dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm.  Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah beton yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dengan nilai f’c minimal 30 Mpa. 

2.  Baja : material baja yang biasa digunakan  dalam pembuatan beton prategang adalah sebagai berikut K

·       PC Wire, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.

·       PC Strand, biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik.

·       PC BAR, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.

·       Tulangan biasa, yaitu tulangan yang bisa dipakai untuk beton konvensional seperti besi polos dan besi ulir.

D. KEUNGGULAN BETON PRATEGANG

Beton Prategang (Prestressed concrete) mempunyai beberapa keunggulan bila dibandingkan dengan beton konvensional biasa, antara lain:

1.  Kelebihan dari segi teknis :

·       Terhindarnya retak terbuka didaerah tarik, sehingga beton prategang akan lebih tahan terhadap korosi.

·       Kedap air, bagus digunakan untuk proyek yang dekat dengan perairan.

·       Karena terbentuknya lawan lendut akibat gaya prategang sebelum beban rencana bekerja, maka lendutan akhir setelah beban rencana bekerja, akan lebih kecil dari pada beton bertulang biasa.

·       Efisien karena dimensi penampang struktur akan lebih kecil atau langsing, sebab seluruh luas penampang dipergunakan secara efektif.

·       Jumlah penggunaan baja  jauh lebih sedikit dari pada jumlah berat besi penulangan pada konstruksi beton konvensional biasa.

·       Ketahanan terhadap geser dan ketahanan terhadap puntirnya meningkat.

Kelebihan dari segi teknis ini akan mempengaruhi biaya untuk memproduksi beton prategang itu sendiri, dan dari segi ekonomis beton prategang juga memiliki beberapa kelebihan antara lain :

·       Volume beton yang digunakan untuk produksi beton prategang lebih sedikit

·       Jumlah baja/besi yang digunakan untuk produksi beton prategang sedikit.

·       Beton prategang akan lebih menguntungkan jika dibuat dalam jumlah besar

·       beton prategang hampir tidak memerlukan biaya pemeliharan, lebih tahan lama karena, dapat membuat balok dengan bentang yang lebih panjang. 

·       Dengan menggunakan beton prategang bisa menghemat waktu pelaksanaan konstruksi.

2.2 Aplikasi Beton Prategang Pada Bangunan

a. Plat Lantai Gedung

Sistem pelat beton prategang secara ideal cocok untuk konstruksi lantai dan atap bangunan-bangunan industri dimana beban-beban hidup yang harus dipikul mempunyai tingkat yang lebih tinggi dan diinginkan luas lantai yang tidak terpotong untuk alasan – alasan mana diperlukan bentangan yang lebih panjang diantara unsur-unsur tumpuannya.

Pelat inti berongga prategang pracetak dengan atau tanpa lapisan atas adalah elemen-elemen struktural dalam konstruksi industri dan gedung panil besar. Pelat tersebut yang diproduksi pada tempat-tempat pengecoran panjang dengan memakai sistem pratarik dan dipotong menjadi bagian-bagian dengan panjang bentangan tertentu yang lebih pendek, terutama dipakai dalam lantai satu arah yang dipikul secara bebas oleh dinding-dinding atau balok-balok transversal.

Pelat inti pratarik pracetak dengan berbagai tipe rongga dipakai secara luas sebagai panil-panil lantai dari bangunan-bangunan sipil dan industri di Uni Soviet. Panil-panil berongga dari tipe lubang lonjong lebih ekonomis untuk bentang yang lebih besar karena berisi volume beton paling sedikit dibandingkan dengan panil-panil berlubang bundar.

Pita pita beton prategang telah dipakai sebagai perkuatan untuk pelat inti berongga. Pita-pita ini terdiri dari kawat atau strand yang ditarik dan ditanam dalam beton bermutu tinggi dengan penampang melintang bintang atau persegi panjang dengan dimensi 40 mmsampai 80 mm. Pemasukan elemen-elemen pratarik di daerah tarik batang lentur beton akan menghasilkan suatu peningkatan yang nyata dalam beban-beban yang menyebabkan retakan 1yang nampak pada beton yang dicor ditempat.

Panil-panil atap yang berukuran besar dan mempunyai rusuk-rusuk dalam arah tegak lurus dipakai untuk bentangan sampai dengan 12 m.  Salah satu aplikasinya adalah pada panil atap berusuk secara khas berukuran 3m x 12 m yang umum dipakai di Uni Soviet.

Panil-panil pelat T tunggal dan ganda prategang telah dipakai secara luas untuk struktur-struktur industri di A.S karena keuntungannya yang mencolok dalam hal kecepatan konstruksinya.  Unit-unit monolitik yang menggabungkan balok dan pelat dapat dipakai untuk bentangan yang bervariasi dari 6 m sampai 25 m. Di A.S dimana sering dipilih bentangan yang panjang, unit T ganda diterima secara luas untuk dipakai dalam instalasi pembuatan makanan, instalasi perawatan, gudang, dan industri mobil dimana beban-beban layannya melampaui 5 Kn/m2. unit-unit T ganda dan tunggal jga dapat dipakai sebagai unit-unit dinding.

Konstruksi pelat angkat (lift slab) telah dipakai secara luas di A.S selama 2 dasawarsa terakhir. Pelat datar dicor dan diberi prategang di atas tanah dan kemudian diangkat ke kedudukannya dengan dongkrak-dongkrak hidrolik yang dipasang di atas kolom-kolom. Pemberian prategang pada pelat menerus dua arah mengurangi tebalnya, membatasi lendutan dan  mengurangi retak-retak pada pelat. Pelat angkat beton prategang padat pada umumnya paling ekonomis untuk bentangan dengan batas – batas antara 6 m sampai 10 m.

Beton prategang sangat cocok untuk membentuk lantai dengan panil ceruk (coffer)* atau kisi (grid) dengan rusuk dua arah pada beton yang diberi pasca tarik. Lantai kisi beton prategang lebih langsing, siap dipertanggungjawabkan untuk penanganan artistik, dan mempunyai lendutan lebih kecil di bawah beban-beban kerja akibat pengaruh kombinasi prategang dalam arah-arah utama. Pelat beton prategang dengan panil ceruk ternyata lebih murah bila dibandingkan dengan kisi-kisi beton bertulang untuk sistem lantai dari bangunan-bangunan perdagangan dan industri.

*coffer = panil pada langit-langit yang menjorok ke dalam untuk dekorasi.

b. Precast Concrete U Grider Pada Jembatan FlyOver

·           Tahapan Pekerjaan Fabrikasi Precast Concrete U Grider

Berikut merupakan langkah – langkah prosedur fabrikasi precast concrete U Grider :

1.  Pemasangan tulangan memanjang dan melintang grider.

2.  Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari bottom rebar grider ke as tendon (Y1) atau bagian bawah tendon (Y2). Titik ordinat tersebut ditandai (marking) dengan mengunakan cat, spidol, atau sejenisnya.

Gambar 1 : Penentuan Koordinat titik duct tendon

3.  Memasang Support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking.

4.  Menyambung duct sesuai dengan Tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan menggunakan coupler duct dan masking tape/ clotch tape.

5.  Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat.

6.  Memasukkan duct kedalam tulangan grider, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat.

Gambar 2 : Instalasi Duct

7.  Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pada box casting yang terbuat dari multiplek.

8.  Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati. Bursting steel merupakan tambahan penulangan yang berfungsi sebagai penahan gaya radial untuk mencegah terjadinya retak/pecah pada saat stressing.

9.  Menyambut duct ke casting dengan menggunakan masking tape / cloctch tape. Masking tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen kedalam duct.

10.   Memasang PE grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting.

11.   Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya.

Gambar 3 : Grider siap di Cor

12.       Pemasangan formwork grider

13.      Pengecoran

Gambar 4 : Grider yang telah dicor dan akan dipindahkan

·           PEKERJAAN PRESTRESSING OLEH VOORSPAN SYSTEM LOSINGER

             I.       Material Prestressing

1.  Strand

Beberapa Steel wire yang disatukan secara spiral menjadi satuan kabel strand.

2.  Duct

Pembungkus strand  dengan bahan dasar  “galvanized zinc” yang dibentuk berupa pipa berulir

Gambar 5 : Duct pembungkus tendon

3.  Angkur – Angkur

Terdiri dari dua macam yaitu angkur hidup dan angkur mati

Gambar 6 : Angkur Hidup

Gambar 7 : Angker Mati

4.  Non Shrink additive untuk grouting

Mixing beton yang digunakan untuk  mengisi selongsong / duct setelah stressing dengan campuran semen, air, additive.

               II.       Peralatan Pekerjaan Prestressing

Untuk persiapan pekerjaan stressing kabel strand diperlukan kelengkapan alat. Adapun alat yang digunakan adalah:

1.  Hydrolic Pum, PE 550 ( 1 Phase)

Power                      : 10 A

Voltage                    : 220 Volt

Max Pressure         : 10.000 Psi

Capacity Tank        : 9 Liter

Gambar 8 :  Hydrolic Pump PE 550 ( 1 Phase)

2.  Hydrolic Jack TCH

Capacity                              : 20 T

Piston Area “Pull”              :4.248

Piston Area “return”           : 3.016

Weight                                 : 17 Kg

Stroke                                  : 300 mm

Gambar 9 : Hydrolic Jack TCH

3.  Hydrolic Jack SA 507 / ZPE – 7 / A (7S)

Capacity                              : 105 T

Pull                           :393 bar

Pull max                              : 492 bar

Return Max             : 492 bar

Tensionning Press                        : 690 Bar

Piston area “pull”               : 20.360

Piston area “return”           : 9.750

Weight                                 : 140 kg

Stroke                                  : 160 mm

Gambar 10 : Hydrolic Jack SA 507 / ZPE – 7 / A (7S)

·           ERECTION PC U GRIDER DENGAN PORTAL HOISE

Sebelum dilakukan pekerjaan erection dengan menggunakan portal hoise, ada beberapa hal yang harus dipersiapkan yaitu:

1.     Survei lapangan

·           Penetapan penempatan stock grider

·           Penetapan jalan portal hoise

·           Penetapan penempatan kaki portal hoise tanah harus keras

·           Membuat metode kerja, system pelaksanaan erection dengan portal hise

2.     Persiapan Lokasi Kerja

ü  Persiapan material dan alat pendukung pekerjaan erection

ü  Persiapan lokasi kerja penempatan setting portal dan hoise crane

ü  Persiapan lokasi penempatan stock grider dan jalan portal harus betul-betul padat dan rata

ü  Lokasi kerja erection kemiringan tanah tidak lebih dari 5 %

ü  Penempatan stock grider dibawah jembatan dan diatur sesuai rencana

ü  Susunan penempatan stock grider harus disesuaikan dengan urutan erection

ü  Mengukur jarak bentangan apakah sudah sesuai dengan grider yang akan dipasang

ü  Grouting penempatan bearing pad harus rata dan penempatan bearing pad diberi tanda yang jelas

ü  Mengukur jarak aman portal gantry terhadap jalan lalu lintas kendaraan

ü  Perencanaan manajemen traffic meliputi (SMK3 dan 5R)

3.     Periapan Stock grider

o    Menentukan lokasi stock grider sesuai dengan kondisi actual ruang yang ada

o    Pengaturan posisi letak grider sebelum di stressing

o    Lokasi penempatan stock grider harus benar – benar padat dan rata

o    Penempatan stock grider diantara antar pier/pilar sebagian sisi kiri, dan sebagian sisi kanan

o    Susunan penempatan grider disesuaikan urutan erection

o    Stock grider disetting diatas sleeper dengan posisi sejajar dengan jembatan

o    Pondasi stressing bagian ujung harus betul – betul kuat.

PROSES ERECTION :

1.     Pelaksanaan penyetelan portal dilokasi pengangkatan

2.     Pemasangan sabuk angkat grider

3.     Tes beban angkat

4.     Proses pengangkatan grider

5.     Proses perletakan grider diatas bearing pad

6.     Pengangkatan grider selanjutnya

·           PROSEDUR KERJA STRESSING

1.     PEKERJAAN INSTALASI

Pemasangan strand mengikuti pekerjaan pembesian balok. Tahapan pekerjaan pemasangan strand adalah sebagai berikut :

·           Pemasangan Scaffolding

·           Pemasangan formwork/bekesting

·           Pemasangan tulangan memanjang balok

·           Menentukan ordinat tendon prestress sesuai gambar kerja. Ordinat diukur dari dasar bekesting balok ke as tendon atau bagian bawah tendon. Titik ordinat tersebut ditandai/marking dengan menggunakan cat/spidol

·           Memasang support bar dengan cara mengikat support bar ke tulangan geser/ sengkang berdasarkan posisi yang telah di marking

·           Menyambung duct sesuai dengan tipe dan panjang tendon yang direncanakan dengan mengunakan coupler duct dan cloth tape

·           Memasukkan duct kedalam tulangan balok, kemudian duct diikat ke support bar dengan menggunakan kawat ikat

·           Memasang casting pada posisi angkur hidup, sebelumnya casting dipasang terlebih dahulu pad box casting yang terbuat dari multiplek

·           Memasang bursting steel pada posisi angkur hidup dan angkur mati, bursting steel merupakan tambahan penulangan pada saat stressing

·           Menyambung duct ke casting dengan menggunakan cloth tape. Cloth tape berfungsi untuk mencegah masuknya air semen ke dalam duct

·           Memasukkan strand kedalam duct dengan cara menusuk strand satu per satu dari arah angkur mati kea rah angkur hidup hingga tercapai jumlah starnd sesuai dengan rencana. Untuk tendon panjang >50 m maka strand dapat dimasukkan melalu tengah bentang

·           Memasang U plate untuk angkur mati tipe h dapat langsung dipasang sesuai dengan posisi dalam gambar kerja

·           Memasang grout vent dan pe grout untuk lubang inlet/outlet saat grouting

·           Pembuatan stressing pocket (lubang untuk stressing berdasarkan ukuran dan tipe tendon stressing

·           Inspeksi bersama kontraktor dan konsultan untuk memeriksa ordinat tendon prestress dan kelengkapan aksesorisnya

·           Persetujuan kontraktor/konsultan, kemudian pengecoran

2.     PEKERJAAN STRESSING

Ø  Ijin pelaksanaan stressing dari Main Kontraktor dengan dilampiri hasil pengujian kuat tekan beton.

Ø  Pembongkaran bekesting pada stressing pocket hingga posisi casting terbuka dan benar-benar bersih dari sisa pengecoran

Ø  Persiapan peralayan stressing pada titik- titik penarikan dan lampu penerangan jika stressing dilakukan pada malam hari dari atau pada area yang kurang terang

Ø  Pemasangan platform stressing dan penggantung jack

Ø  Pemasangan anchor blok sesuai dengan tipe tendon

Ø  Memasang wedges / baji pada lubang – lubang anchor block. Wedges terlebih dahulu dilumuri dengan grease/gemuk

Ø  Memasang chair di belakang anchor block agara posisi wedges bebas pada saat penarikan

Ø  Stressing jack dipasang dan dirapatkan kea rah casting sehingga posisi casting , anchor head dan stressing head rapat

Gambar 12 : Pekerjaan persiapan pra stressing

Ø Mempersiapkan  form – form pencatatan hasil penarikan, alat tulis dan kalkulator. Kemudian menghubungkan hydrolic pump dengan power listrik untuk pelaksanaan stressing

Ø Selama stressing dicatat pembacaan manometer dan perpanjangan strand yang terjadi pada formulir stressing.

Ø Data yang dicatat dibandingkan dengan perhitungan teoritis da nada batasan bahwa deviasi terhadap teoritis tidak boleh lebih (+) atau kurang (-) dari 7%

Ø Jika terjadi deviasi kurang (-) dari 7% maka langsung diadakan penarikan ulang tanpa melepas/menghilangkan gaya yang sudah ada. Dan jika terjadi deviasi lebih dari (+) 7% maka hasil stressing akan digambarkan pada sebuah grafik untuk melihat penyebab terjadinya penyimpangan tersebut

Ø Hasil pencatatan stressing akan diserahkan kepada pihak konsultan pengawas untuk dievaluasi dan pekerjaan selanjutnya baru dapat dilaksanakan setelah pekerjaan stressing disetujui dan diterima oleh pengawas

Ø Pekerjaan selanjutnya adalahn menutup anchor block/barrel dengan adukan semen untuk persiapan pekerjaan grouting

Gambar 13 : Metode Stressing

3.      PEKERJAAN GROUTING

            Grouting adalah proses pengisian rongga udara antara strand dengan duct dan rongga pada bagian dalam casting  dengan bahan grout. Tujuannya adalah untuk menjaga bahaya korosi juga untuk mengikat strand dengan beton disekelilingnya menjadi satu kesatuan. Digunakan campuran semen dengan air dan ditambahkan non shrinkage additives.

1.  Ijin pelaksanaan grouting

2.  Persiapan material grouting diantaranya semen PC, air bersih dan additive. Banyaknya material disesuaikan dengan komposisi yang telah disetujui

3.  Persiapan lubang-lubang inlet dan outlet serta membersihkan jika ada sumbatanpada lubang tersebut

4.  Air dimasukkan kedalam mixer, disusul semen PC dan additive kemudian diaduk hingga mencapai campuran yang homogen.

5.  Grout pump dihubungkan dengan lubang inlet dengan menggunakan hose dan selang grouting

6.  Mortar grouting dipompa kedalam tendon melalui lubang inlet hingga keluar melalui lubang outlet benar-benar kental lalu tutup lubang tersebut beberapa saat.

Gambar 14 : Proses Grouting PC U Grider

7.  Setelah tekanan pada manometer grout pump mencapai 5 Mpa, tekuk PE grout pada lubang inlet dan ikat dengan kawat ikat sehingga rapat

8.  Setelah hasil grouting diterima maka strand pada stressing lenght dapat dipotong setelah 12 jam

Gambar 15 : Pemotongan kabel Strand

4.      PROSEDUR KERJA ERECTION GRIDER

  Erection PC U Girder dengan menggunakan sistem Portal Hoise merupakan pengembangan dari sistem Mobile Crane, dimana karena faktor lokasi dan juga biaya pelaksanaan maka untuk mengatasinya dengan cara membuat peralatan pengganti Mobile Crane. Langkah-langkah untuk melaksanakan pekerjaan erection PC U Girder dengan sistem portal hoise adalah sebagai berikut :

a.  Sistem erection PC U Girder

Sistem erection PC U Girder dilakukan dengan mengangkat girder ke atas pier jembatan layang dengan mengunakan portal hoise.

Gambar 16 : Model Portal Hoise

b.  Pemasangan Portal Hoise

·      Memasang kaki portal diaspal atau ditanah dengan diberi alas pondasi dengan tinggi serta lebar portal disesuaikan dengan ukuran jembatan laying

·      Mesin gantry pengangkat memakai roda trolly dipasang diatas portal untuk pengangkatan dan penggeseran girder

·      Pemasangan portal dilakukan oleh subkon pembuat portal hoise, hingga siap difungsikan.

·      Portal hoise crane bisa bergerak ke arah memanjang dan arah melintang jalan.

·      Jarak Hoise crane terhadap pilar menyesuaikan titik angkat girder. Posisi portal masing-masing berada diatas titik angkat girder.

c.      Pengangkatan girder memakai gantry crane

ü Sling angkat mesin gantry crane dikaitkan ke titik angkat girder

ü Mesin gantry crane dengan tenaga motor elektrik mengangkat girder keatas pier sampai posisi girder sejajar dengan tinggi pier

ü Pengangkatan girder dilakukan pelan-pelan, dilihat ketepatan posisinya.

ü Pengangkatan ujung-ujung girder secara bersamaan.

ü Pengangkatan girder sesuai urutan pengangkatan.

Gambar 17 : Pengangkatan Balok PC U Grider

d.  Menggeser girder dan menempatkan ke posisi dudukannya

·      Trolly Gantry crane dengan tenaga motor elektrik berjalan membawa girder keatas pier

·      Girder digeser sampai pada posisi letaknya

·      Memastikan posisi girder sudah tepat pada letaknya

·      Lantai dudukan bearing harus benar-benar rata

·      Memasang bearing pad harus sesuai dengan tanda yang telah dibuat

·      Girder diturunkan pelan-pelan dan dilihat ketepatan posisinya

Gambar 18 : Proses Penggeseran Balok PC U Grider Ketempatnya

e.  Finishing dengan memasang brussing pengaman girder

·      Mengontrol ulang untuk memastikan letak serta posisi girder terpasang dengan sempurna

·      Jika dirasa pemasangan girder sudah benar-benar sempurna maka dapat dipasang pengaman brussing dengan menggunakan besi beton dilas antara back wall dengan shear konektor.

2.3  Prosedur Perencanaan

Ada dua metode perencanaan struktur beton, yaitu metode beban kerja (working stress method) dan metode beban batas (limit states method). Metode beban kerja dilakukan dengan meghitung tegangan yang terjadi dan membandigkan dengan tegangan ijin yang bersangkutan. Apabila tegangan yang terjadi lebih kecil dari tegangan yang diijinkan maka dinyatakan aman. Dalam menghitung tegangan, semua beban tidak dikalikan dengan faktor beban. Tegangan ijin dikalikan dengan suatu faktor kelebihan tegangan (overstress factor). Untuk struktur beton, metode ini diterapkan pada Peraturan Beton Indonesia (PBI 1971).

Metode beban kerja didasarkan pada batas-batas tertentu yang bisa dilampaui oleh suatu sistem struktur. Batas-batas tersebut, terutama adalah kekuatan, kemampuan layan, keawetan, ketahanan terhadap api, ketahanan terhadap beban kelelahan dan persyaratan khusus yang berhubungan dengan sistem struktur tersebut. Setiap batas dinyatakan aman apabila aksi rencana lebih kecil dari kapasitas komponen struktur. Aksi rencana dihitung dengan menggunakan faktor reduksi kekuatan. Peraturan beton saat ini menggunakan pendekatan ini, termasuk di Indonesia, SNI T15-1991-03, atau edisi barunya, SNI 03-2874-2002.

Beban pada struktur umumnya terdiri dari beban mati, beban hidup, beban angin, prategang, gempa, tekanan tanah, tekanan air, dan lain-lain. Beban yang digunakan dalam desain struktur dikalikan dengan suatu faktor beban dalam suatu kombinasi pembebanan. Berikut ini kombinasi pembebanan dari beberapa peraturan untuk tahap batas kekuatan (Strength Limit States).

SNI 03-2874-2002 kode Indonesia.

Beban Mati                                 : U = 1,4 D

Beban Mati dan Hidup                         : U = 1,2 D + 1,6 L + 0,5 (A atau R)

Beban Angin                              : U = 1,2 D + 1,0 L + 1,6 W + 0,5 (A atau R)

Gempa                                        : U = 1,2 D + 1,0 L ± 1,0 E atau 0,9 D ± 1,0 E

ACI 318-83 (1983) Peraturan Amerika Serikat.

Beban Mati dan Hidup                    : U = 1,4 D + 1,7 L 

         Beban Angin                      : U = 0,75 (1,4 D + 1,7 L + 1,7 W) atau 0,9 D + 1,3 W

Gempa                             : U = 0,75 (1,4 D + 1,7 L + 1,1 E) atau 0,9 G + 1,1 E

       Tekanan Tanah                     : U = 1,4 D + 1,7 L + 1,7 E atau 0,9  D    + 1,7 E

D. Material Beton Prategang

Beton adalah campuran air, semen dan agregat serta suatu beban tambahan. Setelah beberapa jam dicampur, bahan-bahan tersebut akan langsung mengeras sesuai bentuk pada waktu basahnya. Campuran tipikal untuk beton dengan perbandingan berat adalah agregat kasar 44 %, agregat halus 31 %, dan air 7 %. Kekuatan beton ditentukan oleh kuat tekan karakteristik, pada usia 28 hari f’c. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang melampaui 95 % dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu dengan kubus ukuran 150 x 150 mm, atau silinder dengan diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Pengukuran kekuatan dengan kubus adalah lebih tinggi daripada dengan silinder. Rasio antara kekuatan silinder dan kubus adalah 0,8.

Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah yang mempunyai kekuatan tekan yang cukup tinggi dengan nilai f’c antara 30-45 Mpa. Kuat tekan yang tinggi diprelukan untuk menahan tegangan tekan pada serat tertekan, pengangkuran tendon, mencegah terjadinya keretakan, mempunyai modulus elastisitas yang tinggi dan mengalami rangka lebih kecil. 

·      Baja 

Baja yang dipakai untuk beton prategang dalam taktik ada empat macam, yaitu :

1. Kawat tunggal (wires), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.

2. Untaian Kawat (strand), biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik

3. Kawat Batangan (bars), biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.

4. Tulangan biasa, sering digunakan unutk tulangan non-prategang (tidak ditarik), seperti tulangan memanjang, sengkang, tulangan untuk pengangkuran dan lain-lain.

Kawat tunggal yang dipakai untuk beton prategang adalah yang sesuai dengan spesifikasi ASTM A 421 di Amerika Serikat. Ukuran dari kawat tunggal bervariasi dengan diameter 3-8 mm, dengan tegangan tarik (fp) antara 1500 – 17000 Mpa, dengan modulus elastisitas Ep = 200 x 10³ Mpa. Untuk tujuan desain, tegangan leleh dapat diambil sebesar 0,85 dari tegangan tariknya (0,85 fp).  

E. Perhitungan Tegangan Serat Pada Balok Prategang Dengan Metode Dasar

Contoh 1

Sebuah balok T ganda 10LDT4 pratarik tanpa topping yang ditumpu sederhana mempunyai bentang 64 ft (19,51 m) dan geometri. Balok tersebut mengalami beban mati terbagi merata tambahan WSD dan beban hidup WL sehingga totalnya adalah 420 plf (6,13 KN/m). Prategang awal sebelum kehilangan adalah ƒpi = 0,70 ƒpu = 189.000 psi (1303 Mpa) dan prategang efektif sesudah kehilangan adalah ƒpe = 150.000 psi (1034 Mpa). Hitungan tegangan serat ditengah bentang akibat .

a) Prategang penuh awal tanpa beban gravitasi eksternal

b) Kondisi beban kerja akhir apabila kehilangan prategang telah terjadi.

Data tegangan ijin adalah sebagai berikut :

ƒc’ = 6000 psi, beton ringan (41,4 Mpa)

ƒpu = 270.000 (1862 Mpa) = kuat tarik tendon yang ditetapkan

ƒpy = 220.000 psi (1517 Mpa) = kuat leleh tendon yang ditetapkan

ƒpe = 150.000 psi (1034 Mpa)

ƒt = 12 √ƒ’c = 930 psi (6,4 Mpa) = tegangan tarik izin malsimum di beton

ƒci’ = 4800 psi (33,1 Mpa) = kuat tekan beton pada saat prategang awal

ƒci = 0,6 ƒci’ = 2880 psi (19,9 Mpa) = tegangan izin maksimum di beton pada saat prategang awal.

ƒc = 0,45 ƒc’ = tegangan tekan ijin maksimum di beton pada kondisi beban kerja

Asumsikan bahwa tendon dengan 10 strands tujuh kawat berdiameter 1/2 in (12,7 mm) dengan pola strand 108-D1 digunakan pada balok prategang ini.

Ac  = 449 in.² (2915 cm²)

Ic  =  22.469 in

r ²  = Ic / Ac  = 50,04 in²

cb  = 17,77 in. (452 mm)

ct  = 6,23 in. (158 mm)

  

BAB III

PENUTUP

4.1.   Kesimpulan

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 - 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.

https://www.academia.edu/28856599/BAB_II_beton_prategang