BAB I PENDAHULUAN. bidang, termasuk dalam bidang konstruksi, memacu negara-negara berkembang. geser, atau puntir yang tinggi ( Budiadi, Andri.2008).

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Dengan pesatnya perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi di berbagai bidang, termasuk dalam bidang konstruksi, memacu negara-negara berkembang termasuk Indonesia untuk mengadakan pembangunan sarana prasarana yang dibutuhkan masyarakat. Hal ini juga mendorong para perencana untuk mendesain bangunan yang lebih aman dan ekonomis. Di dalam perencanaan desain akan ditemukan dua bagian utama dari bangunan, yaitu bagian struktur dan nonstruktur. Bagian struktur ialah bagian bangunan yang ikut memikul beban yaitu meliputi pondasi, balok, kolom, pelat, dan lain sebagainya. Bagian nonstruktur ialah bagian bangunan yang tidak ikut memikul baban yang meliputi dinding, plafon, dan lain sebagainya. Hal tersebut harus didesain sedemikian rupa agar tidak terjadi kegagalan. Beton adalah material yang kuat dalam kondisi tekan, tetapi lemah dalam kondisi tarik, karena rendah nya kapasitas tarik tersebut, maka retak lentur terjadi pada pembebanan yang relatif rendah ( Edward G. Nawy.2001). Pada struktur dengan bentang yang panjang, struktur beton bertulang biasa tidak cukup menahan tegangan lentur sehinggga terjadi retak didaerah yang mempunyai tegangan lentur, geser, atau puntir yang tinggi ( Budiadi, Andri.2008). Penggunaan beton prategang pada era konstruksi modern ini bukanlah suatu hal yang baru. Prategang banyak dipakai karena banyak keuntungan yang dapat diperoleh dibandingkan dengan beton konvensional (beton bertulang biasa). xii

2 Diantaranya yang utama adalah kemungkinan untuk menjadikannya pracetak, yang menjadikan struktur dapat dirakit dan mempersingkat waktu karena pelaksanaan yang tidak bersifat ditempat. Selain itu beban yang ada, dipikul oleh kombinasi beton itu sendiri dengan kabel prategang, dimana kabel yang dipakai untuk beban yang sama dapat menghasilkan dimensi yang lebih kecil dari pada pemakaian beton konvensional. Beton prategang juga dapat dicor ditempat, dimana prategang mungkin akan dikombinasikan dengan material lain untuk menjamin kekuatan struktur. 1.2 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. 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-kekurangan yang dirasakan pada struktur beton bertulang seperti diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk menggunakan kombinasikombinasi bahan beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton xiii

3 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 sistem panjang kawat dan sistem penarikan yang baik, yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan system Freyssinet. Didalam perancangan suatu struktur ada beberapa hal yang harus diperhatikan. Diantaranya adalah : - Dari segi kekuatan, struktur harus dapat diandalkan kekuatannya - Dari segi estetika, memenuhi syarat keindahan - Dari segi finansial struktur tersebut harus ekonomis Beton prategang (pratekan) adalah beton yang mengalami tegangan internal dengan besar dan distribusi sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat beban eksternal. Keuntungan Beton Prategang: 1. Seluruh penampang beton prategang menjadi efektif, sedangkan pada beton bertulang biasa hanya diatas garis netral saja yang efektif. 2. Struktur beton prategang lebih ramping 3. Struktur beton prategang tidak retak akibat beban kerja 4. Lendutan yang lebih kecil 5. Daya tahan terhadap karat lebih baik xiv

4 6. Penggunaan bahan yang lebih sedikit karena menggunakan bahan mutu tinggi. Kekurangan Beton Prategang 1. Diperlukan kontrol yang lebih ketat dalam proses pembuatan 2. Kehilangan tegangan pada pemberian gaya prategang awal 3. Diperlukan biaya tambahan untuk pengangkutan Beton pratekan memiliki dua jenis metode yaitu Sistem Pratarik (Pretension) dan Pasca-tarik (Post-tension). Istilah pratarik digunakan untuk menggambarkan metode sistem pratekan dimana setelah penarikan kabel dilakukan kemudian beton dicor. Cara ini diterapkan pada pabrik beton pracetak atau laboratorium dimana terdapat lantai penahan tarikan yang tetap, juga dipakai dilapangan dimana dinding penahan dapat dibuat secara ekonomis. Kebalikan dari sistem pratarik, sistem pasca-tarik adalah sistem pratekan dimana kabel ditarik setelah beton mengeras. Jadi sistem pratekan hampir selalu dikerjakan terhadap beton yang mengeras dan tendon-tendon diangkurkan pada beton tersebut segera setelah gaya pratekan dilakukan. Cara ini dapat dipakai pada elemen-elemen baik beton pracetak maupun beton yang dicetak ditempat. Namun tidak hanya berhenti disitu saja, gayagaya parasit seperti kehilangan gaya yang terjadi akibat perpendekan elastis beton, relaksasi kabel baja, rangkak, susut, friksi, gaya harus juga diperhitungkan untuk kestabilan struktur. Besarnya gaya prategang sebenarnya yang ada dalam suatu balok beton prategang tidak dapat diukur dengan mudah. Gaya total pada tendon pada saat penarikan dapat ditentukan dengan pressure gage pada dongkrak. Bermacam-macam kehilangan gaya xv

5 prategang akan menurunkan gaya prategang menjadi harga yang lebih rendah, sehingga beban yang dipikul balok prategang menjadi lebih rendah pula. Selisih antara gaya prategang akhir dengan gaya prategang awal dinamakan kehilangan prategang Jenis-jenis kehilangan gaya pada beton prategang perpendekan elastis beton relaksasi baja rangkak susut friksi ( hanya pada post tension ) slip angker 1.3 Perumusan Masalah Perhitungan analisa kehilangan gaya prategang pada beton pratekan, perlu dilakukan untuk mengetahui seberapa besar kehilangan gaya (loses) pada beton pratekan tersebut sebagai dasar antisipasi kegagalan struktur. 1.4 Batasan Masalah agar pembahasan dalam tugas akhir ini lebih terarah, penulis membatasi masalah kehilangan gaya prategang dalam sistem post-tension pada balok, tidak mencakup kedalam sistem pretension. xvi

6 1.5 Tujuan dan Manfaat Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah : - sebagai analisa tambahan untuk perencanaan bangunan yang memakai beton prategang - untuk mengetahui seberapa besar kehilangan gaya prategang (loses) yang diakibat kan beberapa hal antara lain: 1. perpendekan elastis beton 2. relaksasi baja 3. rangkak 4. susut 5. gesekan (friction) 6. slip angkur - untuk mengetahui seberapa besar pengaruh kehilangan gaya pada beton prategang jika kehilangan gaya ini diabaikan. Manfaat Dari penelitian tugas akhir ini dapat diketahui hal-hal yang harus diperhatikan, pada saat perencanaan beton prategang sehingga kegagalan struktur bisa diantisipasi. 1.6 Metode Penelitian Adapun metode penilitian dilakukan dengan metode study literatur, yaitu mencari solusi untuk permasalahan dengan mengumpulkan data-data dan keterangan dari buku-buku maupun perjanjian yang telah ada dan jurnal-jurnal yang dapat diakses xvii

7 melalui searching internet yang berhubungan dengan pembahasan tugas akhir ini serta masukan dari dosen pembimbing 1.7 Sistematika Penulisan Adapun sistematika dalam pembuatan tugas akhir ini akan dibagi kedalam 5 bagian utama dan ditambah dengan lampiran-lampiran dan daftar pustaka. Adapun deskripsi dari masing-masing bab adalah sebagai berikut: BAB I. PENDAHULUAN Berisikan tentang latar belakang pembuatan tugas akhir, tujuan penelitian, masalah dan pembatasan masalah, metodologi penelitian yang digunakan serta sistematika penulisan dalam tugas akhir yang digunakan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Berisikan tentang uraian dari berbagai literatur yang relevan dari tugas akhir yang dikerjakan. Dalam hal ini membahas tentang kehilangan gaya prategang pada beton pracetak dalam sistem pretensioning. BAB III TINJAUAN PEMBAHASAN Berisikan tentang metodologi penelitian yang digunakan dalam menyelesaikan tugas akhir. Dalam hal ini metode yang digunakn adalah studi literatur xviii

8 BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN MASALAH Berisikan tentang pengolahan data dan penyajiannya yang dikerjakan secara objektifitas. BAB V KESIMPULAN Berisikan kesimpulan-kesimpulan yang diperoleh dari bab-bab sebelumnya serta memberikan saran-saran yang penting untuk dijadikan masukan dalam tugas akhir atau penelitian ini xix

9 1.8 Diagram Alur Metodologi Penilitian MULAI STUDI PUSTAKA Pemodelan Sistem Beton Prategang ANALISIS GAYA PRATEGANG Perpendekan Elastis Beton Relaksasi Tegangan Baja Slip Angkur Rangkak Susut Analisa Hasil Dan Perbandingan Hasil Yang Diperoleh Kesimpulan Selesai xx