KEMENTERIAN RISET TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI UNIVERSITAS BRAWIJAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL MALANG
TUGAS BETON PRATEGANG
RESUME BLOK UJUNG DISUSUN OLEH : KELOMPOK 7 BAGUS AKBAR MAULANA
155060100111023
M. FIQIH ILHAM ABDILLAH
155060100111029
RAKHA SJAHPUTRA
155060101111037
M. ZAERI SETIAWAN
155060101111043
REY DAVID BRIAN S.
155060107111027
TAHUN AJARAN 2017
DESAIN LENTUR PADA ELEMEN BETON PRATEGANG Pendahuluan
Tegangan lentur merupakan hasil dari momen lentur eksternal. Dalam banyak hal,tegangan tersebut mengontrol pemilihan dimensi geometris penampang beton prategang, baik beton tersebut pratarik ataupun pascatarik. Proses desain lentur pada elemen beton prategang terdiri dari, yakni :
Pemilihan geometri prarencana, dan dengan coba-coba dan penyesuaian akan berakhir dengan penampang akhir dengan detail geometris penampang beton dan ukuran serta alinyemen strands prategang Penampang yang dihasilkan harus memenuhi persyaratan lentur yang meliputi tegangan beton dan tegangan baja. Setelah itu, faktor-faktor lain seperti kapasitas geser dan torsi, defleksi dan retak dianalisis dan dipenuhi
Asumsi Dasar ( sumber : https://www.academia.edu/5033063/MODUL_PRATEGANG_2 )
Dalam analisis lentur untuk suatu komponen struktur beton prategang berlaku asumsi berikut: 1. Variasi regangan pada penampang adalah linier, yaitu regangan di beton dan baja yang melekat padanya dihitung berdasarkan asumsi bahwa penampang bidang datar selalu tetap. 2. Beton tidak menerima tegangan tarik. Hal ini berlaku untuk struktur dengan prategang penuh ( fully prestressed ). Pada struktur dengan prategang sebagian ( partially prestressed ), tegangan tarik terbatas bisa saja terjadi pada penampang. 3. Tegangan tekan pada beton dan baja (baik baja tulangan maupun tendon) didapat dari hubungan tegangan dan regangan yang aktual atau diidealisasikan. Untuk analisis awal, terutama dalam menentukan dimensi penampang dan level dari prategang, digunakan metode penjumlahan tegangan pada daerah-daerah kritis. Harga penjumlahan tegangan harus lebih kecil dari tegangan izin material. Analisis lanjutan untuk menentukan kondisi struktur dilakukan dengan analisis penampang, Tahap Pembebanan
Beban yang bekerja pada beton prategang adalah beban mati eksternal dan beban hidup parsial pada kekuatan beton yang berbeda-beda untuk berbagai tahap pembebenan. Tahaptahap pembebanan tersebut dapat diringkas sebagai berikut ; 1. Gaya prategang awal Pi pada kondisi transfer, yaitu pada saat gaya prategang ditransfer dari strand ( tendon ) ke beton.
2. Beban mati total WD dapat di-asumsikan bekerja bersama-s ama Pi jika balok ditumpu sederhana ( tanpa perancah ). 3. Perlu dipertimbangkan jika ada beban mati tambahan seperti beban pekerja, peralatan dll, WSD ( Superimposed dead load ). 4. Akibat kehilangan gaya prategang jangka pendek ( short term losses ), menyebabkan gaya prategang menjadi Peo 5. Pada saat layan ( service condition ) diperhitungkan beban-beban hidup (liveload ), beban gempa ( earthquake load ) dll. Pada saat ini akibat kehilangan gaya prategang akibat pengaruh waktu ( long term losses ) gaya prategang effektif menj adi Pe. 6. Beban lebih ( overload ) pada kondisi-kondisi tertentu, hal ini mengarah pada kondisi batas pada keadaan unlimited.
Gambar distribusi lentur pada berbagai pembebanan Dari gambar tersebut dapat dilihat : (a) Penampang balok (b) Tahap pemberiaan prategang awal (c) Berat sendiri dan prategang efektif (d) Beban mati penuh di tambah (e) Beban kerja penuh ditambah prategang efektif (f) Kondisi batas tegangan pada saat beban ultimit pada balok berkurang Tegangan Yang Di-Ijinkan Pada Tendon Prategang ( Sesuai ACI Dan SNI ) ( sumber : ardi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/.../Beton+Prategangz.pdf )
Tegangan tarik pada tendon tidak boleh melebihi : a. Akibat gaya penarikan ( jacking ) : Tegangan tarik pada tendon tidak boleh melebihi 0,94 fpy dan harus lebih kecil dari : → 0,80 f pu → Nilai maksimum yang direkomendasikan oleh produsen tendon b. Segera setelah transfer gaya prategang: Tegangan tarik pada tendon tidak boleh melebihi 0,82 fpy dan tidak boleh lebih besar dari : 0,74 fpu.
c. Pada beton prategang dengan sistem pasca tarik, pada daerah angkur dan sambungan segera setelah penyaluran gaya prategang, tegangan tarik pada t endon tidak boleh melebihi 0,70 fpu. Dimana : fpy = tegangan leleh baja prategang ( tendon ). fpu = tegangan ultimate baja prategang ( tendon ) Berdasarkan peraturan perencanaan CSA ( Kanada ), tegangan tarik pada tendon dibatasi seperti tabel dibawah ini :
Tabel Batasan Tegangan Tendon ( dalam f py ) Penentuan Besaran Geometris Penampang
Pada kondisi layan, balok diasumsikan homogen dan elastik, sedangkan pemilihan penampang biasanya didasarkan pada modulus penampang minimum yang diperlukan untuk menahan semua pembebanan setelah terjadinya kehilangan prategang. Ditinjau balok prategang di bawah ini.
Tegangan beton ditengah-tengah bentang balok secara umum dapat ditulis :
Dimana :
− :
Tanda minus adalah tekanan. fca Tegangan beton pada serat paling atas dari balok fcb : Tegangan beton pada serat paling bawah dari balok. P : Gaya prategang e : Eksentrisitas gaya prategang terhadap pusat berat penampang beton. Ac : Luas penampang beton
Ig : Momen Inersia penampang beton terhadap garis netral penampang beton ( sumbu x – x ) ya : Jarak dari pusat berat penampang beton ke sisi/serat atas penampang. yb : Jarak dari pusat berat penampang beton ke sisi/serat bawah penampang. M : Momen luar yang harus dipikul balok. cgc : Garis yang melalui pusat berat penampang. cgs : Garis lintasan tendon
Tegangan yang terjadi pada saat transfer
Tegangan efektif setelah kehilangan gaya prategang
Tegangan pada kondisi layan ( service )
Di mana :
Mr = Mo + Mto+ M, Pi = prategang awal Pe = prategang efektif sesudah kehilangan e = eksentrisitas tendon dari pusat berat penampang beton, cgc r 2 = kuadrat dari jari-jari girasi St/S b = modulus penampang atas/bawah penampang beton
Tahap dekompresi menunjukkan peningkatan regangan baja akibat bertambahnya beban dari tahap prategang efektif P, bekerja sendiri sampai tahap beban tambahan mengakibatkan tegangan tekan di beton pada level cgs menjadi nol. Pada tahap ini, perubahan tegangan beton akibat dekompresi adalah :
Balok dengan E ksentrisitas Tendon Bervariasi Balok diberi prategang dengan berbentuk haarped dan draped . Eksentrisitas maksimum biasanya terjadi di penampang tengah bentang yang menentukan untuk kasus balok bertumpuaan sederhana. Gaya prategang efektif :
Kehilangan prategang :
Dimana :
γ =
rasio prategang residual
Jika tegangan di serat beton aktuall samadengan tegangan iz in maksimum, maka perubahan tegangan sesudah kehilangan adalah :
Tegangan netto : Serat atas
Serat bawah
Modulus
penampang
Eksentrisitas tendon prategang di tengah bentang
Dimana :
Jadi,
Gambar Tegangan serat maksimum pada balok dengan tendon draped atau harped
Balok dengan E ksentrisitas Tendon K onstan Balok dengan eksentrisitas tendon konstan adalah balok dengan tendon lurus, sebagaimana terjadi pada balok pracetak bertumpuan sederhana dengan bentang sedang. Karena tendon mempunyai eksentrisitas besar di tumouan, yang menyebabkan terjadinya tegangan tarik besar di serat atas tanoa adanya reduksi momen akibat tambahan beban M + M + M, maka harus digunakan eksentrisitas tendon di tengah bentang yang lebih kecil dibandingkan dengan balok seruoa dengan tendon berbentuk draped.
Perubahan tegangan sesudah kehilangan :
Tegangan neto Serat atas
Dimana : f cs = Tegangan beban kerja aktual du beton Serat bawah
Representasi grafis modulus penampang untuk penampang nominal ditunjukkan dalam gambar di atas. Gambar tersebut dapat digunakan pemilihan penampang coba-coba awal di dalam proses desain menjadi lebih mudah.
Modulus penampang
Nilai eksentrisitas
Gambar Tegangan serat maksimum di tumpuan penampang balok dengan tendon lurus.
LAMPIRAN 1. Detail geometri penampang
2. Tabel Teagangan Izin
3. Tabel Spesifikasi tendon
Sumber : Ir.Soetoyo,Konstruksi Beton Pratekan
.)
BEBERAPA PENAMPANG STANDAR PRACETAK T GANDA, T TERBALIK, PENAMAPANG INTI BERLUBANG, DAN PENAMPANG JEMBATAN AASHTO