Matakuliah
Tahun
: R0132 – Teknologi Bahan
: 2006
Pertemuan 13
1
Beton Pra Tegang
Jenis-jenis beton pra-tegang
• Pre-Tension
Jenis ini biasanya dilakukan di pabrik/bengkel,
dimana hasil beton pra tegang ini berupa
komponen pra-cetak. Proses pembuatannya
adalah dengan meletakan kabel dalam cetakan,
kemudian kabel ditarik sesuai dengan
rancangan yang diinginkan. Tarikan kabel tetap
dipertahankan sampai proses pengeringan
beton selesai (setelah 28 hari terhitung dari saat
pengecoran).
Setelah beton mengering, maka tarikan kabel
dilepaskan, dan beton dikeluarkan dari cetakan.
2
• Post-Tension
Jenis ini biasanya dilakukan dimana pekerjaan berada (‘cast in
situ’). Setelah cetakan beton selesai, maka ditempatkan alur untuk
pemasangan kabel. Setelah itu kabel dimasukkan dalam saluran
tadi, dan selanjutnya dilakukan pengecoran beton. Setelah usia
beton 7 hari, kabel ditarik sesuai dengan rancangan yang
diinginkan, lalu disumbet (diangkur). Setakan beru dibuka setelah
beton berumur 28 hari.
Beton pra-tegang jenis ini tebagi dua:
– Grout
Setalah kabel ditarik, maka ruang antara kabel dan beton dalam
saluran diisi dengan cairan/ campuran beton, agar antara kabel
dan beton menyatu.
– Un-Grout
Ruang di dalam saluran yang berisi kabel dibiarkan kosong,
sehingga antara kabel dan beton tetap mempunyai rongga.
3
• Letak Kabel dalam Beton
Kasus 1:
Beton tidak diberi kabel.
Akibat beban (M)
Tegangan tekan
(dipikul oleh beton)
Daerah tarik
(diperkuat oleh tulangan baja)
Tegangan tarik
(dipikul oleh tulangan)
4
• Kasus 2:
Beton diberi kabel yang melalui titik berat penampang (berimpit
dengan garis normal).
 a
P
 a
Tegangan di
tengah-tengah
batangan
P

b

Akibat M
M 
My
I

b

Akibat P
N 
P
F
5
• Jika N > m  kemungkinan -a > tegangan tekan
ijin beton
 a
 b

a

 a
• Jika N = m  kemungkinan -a > tegangan tekan
ijin beton
0
• Jika N < m  kemungkinan -a dan -b tidak
memenuhi persyaratan
 b
6
• Kasus 3:
Beton diberi kabel pada daerah tarik sejajar garis normal.
 a
 a
 a
P
P
 b  b  b
akibat P eksentris kemungkinan
tegangann yang terjadi memenuhi
persyaratan
 a
akibat M
akibat P
eksentris
tegangan di tengahtengah batangan
 a
 b  b
Tegangan ditumpuan seperti yang terjadi pada kasus 2
7
• Kasus 4:
Beton diberi kabel pada daerah tarik mengikuti kurva non-linear
(parabolis).
P
P

Pada kasus ini, tegangan di tengah-tangah bentangan, seperti
halnya pada kasus 3. Sedang pada tumpuan, tegangan yang terjadi
hanya akibat P saja.
8
• Pembagian Beban yang Dipikul oleh Tulangan Lentur
dan Kabel Pra-Tegang
– Momen yang dihasilkan oleh beban mati dan separuh beban
hidup dipikul oleh kabel (DL + 0.5LL).
– Momen yang dihasilkan oleh separuh beban hidup oleh tulangan
lentur (0,5LL).
q = DL + 0,5L
P
P

dipikul oleh kabel
p = 0,5LL
dipikul oleh tulangan lentur
9
q = (DL + 0,5 LL)
l
R
M maks 
1
q 2
8
R

H.l = Mmaks
M maks
H

10
• Sedang V sama dengan reaksi berletakan. Jadi :
V R
1
q
2
T  v 2  H2
T dipikul oleh kabel pra-tegang dengan pendekatan hukum Tiroke
P

A
A kabel 
T
uji kabel
11
p = (0,5 LL)
1
R  pl
2
1
R  pl
2
l
M maks
1 2
 p
8
Atulangan lentur 
M maks
7 h 
a
8
12
Beton Pra Cetak
• Suatu komponen yang terbuat dari berom bertulang,
yang pengerjaannya telah disiapkan terlebih dahulu di
pabrik, yang selanjutnya dirakit di tempat dimana proyek
berada.
Hal yang perlu diperhatikan dalam merancang kekuatan
komponen pra cetak adalah bukan saha atas rencana
beban mati dan beban hidup, tetapi juga pertimbangan
pelaksanaannya.
Contoh:
Dimensi dan tulangan tiang pancang, bukan saja
diperhitungkan atas daya pikul tiang pancang, tetapi juga
kekuatannya pada saat dipinfahkan sebelum
dipancangkan ke dalam tanah.
13
Tiang pancang pada saat mau dipasang
• Kondisi ini perlu memperhitungkan kekuatan tiap pancang atas
momen lentur yang terjadi (maka harga gaya aksial yang bekerja)
Berat sendiri tiang pancang
Bidang M yang terjadi
14
Pertimbangan Kekuatan dalam
Kaitan Kostruksi / Pelaksanaan
•
Gb.14.1 A heavy panel system being erected in Moscow, Soviet Union
(W.H.O. Photo by APN)
15
Detail Untuk Menyalurkan Gaya
Geser (pada komponen vertikal)
Gb.14.2 Shear
transmitting vertical
joint, isometric view. 1.
Exterior panel 2.
Interior panel 3. Outer
layer 4. Rigid insulation
5. Inner loadbearing
layer 6. Expnasion and
drain chamber 7.
Sealing 8. Concrete
filling 9. Vertical key
steel bars 10.
Horizontal steel bar for
resistance to tensile
stresses 11. Pockets
for resistance to
comprehensive
stresses (Courtesy of
MBM s.p.s., Milano,
Italy)
16
Detail untuk Menyalurkan Gaya Geser (pada
kompomen horizontal)
• Gb14.3 Shear
transmiting vertical
joint, horizontal
section, 1. Exterior
panel 2. Interior panel
3. Outer layer 4. Rigid
insulation 5. Inner
loas-bearing layer 6.
Expansion and drain
chamber 7. Sealing 8.
Concrete filling 9.
Vertical key steel bars
10. Resistance to
tensile stresses 11.
Pockets for resistance
to comprehensive
stresses (Courtesy of
MBM s.p.s., Milano,
Italy)
17
Detail Sambungan Pra-Cetak (Eksterior)
•
Gb14.4 Exterior horizontal
joint cross section. 1. Upper
exterior panel 2. Lower
exterior panel 3. Outer layer
4. Rigid insulation 5. Inner
load-bearing 6. Expansion
and drain chamber 7.
Sealing 8. Mortar
containing seal 9. Concrete
filling 10.prefeb concrete
slab 11. Cement mortar
filling 12. Steel bars for
lifting and connestion 13.
Pockets for steel
connection 14. Welding 15.
Steel bars connesting slab
and panels 16. Continuos
steel bars (countesy of
MBM s.p.a., Milano, Italy)
18
Detail Sambungan Pra-Cetak (Interior)
• Gb 14.5 Interior
horizontal joint with
precast concrete
slabs. 1. Upper
interior panel 2.
Lower interior panel
3. Precast hallow
core concrete slabs
4-5. Ties and
reinforcing bars
(continuous) 6-7.
Reinforcing bars and
steel lifting hook 8.
Cement mortar grout
9. Polysyrene cap
(Courtesy of MBM
s.p.a., Milano, Italy).
19
Pra-Cetak
Contoh komponen pra-cetak
• Gb 14.6. General
perspective view
and some
components of
RAS System
produced by
Francon Group in
Montreal. Note the
similarity of this
system with the
prestressed
concrete
components
available on the
open market in
North America.
20
Pra-Cetak :
Sistem – SEF yang dikembangkan di Canada
• Gb 14.7. SEF
system, Canada:
This system is to
a large extent an
open system that
allows the
integration of all
subsystems
according to
precisely laid
down
performance
criteria.
21
Pra-Cetak
Sistem SCSD yang dikembangkan di California,
AS.
• Gb 14.8: SCSD,
California (USA): A
totally integrated
system of
coordinated
components. Note
that the area
between ceiling and
roof deck is
designed to allow
maximum flexibility
in usage of
subsystems:
plumbing, lighting
HVAC, and so an.
22
Pra-Cetak
Sistem Clasp yang dikembangkan di Inggris
• Gb 14.9. CLASP
systems (United
Kingdom): A set
of coordinated
components
providing the
structure and the
main enclosures
of the building.
23
Pra-Cetak untuk Bangunan Tinggi
•
Gb 14.10. various
application of
prestressed
concrete
components
(Courtesy of Dura
Stress Inc.,
Leesburg, Florida).
24
Pra-Cetak
Sistem Terowongan
• Gb 14.11.
Schematic view of
tracoba IV Tunnel
system. 1.
Positioning of
shuttes 2.
Moveble track 3.
Passgeway for
removal of
shutters 4.
Shutters in
process of
dismantling 5.
Vertical heating
duct 6. Heater.
25
Pra-Cetak
Sistem – Box
• Gb 14.12. habitat
67 boxes were
produced open top
to avoid the
repetition of floors
and ceilings. After
stacking the
leftover areas were
covered through
conventional
construc-tion. The
boxes were jiont
together by post
tensioning
(Contesy CMHC,
Ottawa, Canada).
26
Pra Cetak Sistem Shelley
• Gb 14.13. The
basic principle of
the shelley
system is in the
stacking process
at a
checkerboard
fashion, thereby
the creation of
additional
habitable space.
In this system
there is no
doubling of walls
and floor
ceilings.
27
Ketepaduan Komponen Pra-Cetak
• Gb 14.14. A totally
integrated systems
in heavy panel
contruction is the
Descon Concordia
Building System.
The components of
this system are
produced under
strict Performance
Criteria Guidelines,
allowing the use of
local techniques
and material
(Contesy Descon
Concordia, Montral,
Canada).
28
Komponen Pra Cetak Sistem
Ucapan
• Gb 14.15.
ucopan
system. 1.
Typical plan
of a singlestory
housing unit
2. Tyical wall
panel 3.
Typical
floor/roof
panel.
29
Pra-Cetak
Untuk Lantai Sistem Castone
• Gb 14.16.
castone
system.
30
Integrasi Komponen Pra-Cetak untuk Rumah
Tinggal
• Gb 14.17.
General
view of a
room,
integral
house
31