Prinsip dasar sistem prategang sebenarnya telah diterapkan di dunia konstruksi sejak berabad-abad yang lalu. Pada tahun 1886, insinyur dari California

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan Sistem struktur bangunan gedung saat ini semakin meningkat. seiring bertambahnya kebutuhan akan pemanfaatan bangunan di berbagai sektor, baik industri, perumahan, jasa, dan lain sebagainya, mendorong para ilmuwan untuk berinovasi, salah satu perkembangan sistem struktur bangunan yang ada adalah material beton. Beton hingga kini menjadi material yang sangat banyak digunakan dalam konstruksi. Beton merupakan material getas, sedangkan besi atau baja adalah bahan yang memiliki sifat liat. Melihat dua jenis material yang memiliki kelebihan masing masing yang saling melengkapi, muncullah ide untuk mengkombinasikan beton dengan besi atau baja sehingga menjadi beton bertulang. Kedua material ini disatukan untuk bekerja bersama secara pasif sesuai beban yang bekerja padanya. Pada tahap selanjutnya, untuk meningkatkan kemampuan layan, beton bertulang didesain untuk bekerja secara aktif dalam menahan gaya-gaya yang bekerja dengan memberikan gaya kosentris atau eksentris arah longitudinal pada elemen struktural. Langkah tersebut akan mengurangi tegangan tarik pada daerah tumpuan dan daerah kritis, menghasilkan peningkatan kapasitas geser, lentur, dan puntir dari penampang beton. Pemanfaatan baja mutu tinggi yang ditarik akan menimbulkan tekanan pada beton berkekuatan tinggi yang merupakan kombinasi ideal menjadi sistem beton prategang. Menurut (Collins & Mitchell, 1991). Beton Prategang adalah Jenis Beton dimana tulangan bajanya ditarik atau ditegangkan terhadap betonnya. Penarikan ini menghasilkan sistem kesetimbangan pada tegangan dalam (tarik pada baja dan tekan pada beton) yang akan meningkatkan kemampuan beton menahan beban luar. Kerena beton cukup kuat dan daktail terhadap tekanan dan sebaliknya lemah serta rapuh terhadap tarikan maka kemampuan menahan beban luar dapat ditingkatkan dengan pemberian pratekan.

2 Prinsip dasar sistem prategang sebenarnya telah diterapkan di dunia konstruksi sejak berabad-abad yang lalu. Pada tahun 1886, insinyur dari California P.H Jackson memperoleh hak paten untuk plat lantai dengan pengikatan baja pada batu buatan ke busur beton. Sekitar tahun 1888, ilmuwan berkebangsaan Jerman, C.E.W. Doehring memperoleh hak paten untuk perkuatan plat beton menggunakan logam yang ditegangkan sebelum pembebanan. Perkembangan selanjutnya, sistem prategang modern bermula ketika seorang ilmuwan Prancis yaitu Eugene Freyssinet mengenalkan penggunaan beton dan kawat baja bermutu tinggi menjadi beton prategang yang selanjutnya dipatenkan pada tahun Sejak saat itu perkembangan penggunaan beton prategang sangat pesat. Di Indonesia, Penggunaan sistem prategang didominasi oleh struktur atas jembatan, dan penerapan pada gedung masih belum secara masif diterapkan. Apabila dibandingkan dengan beton bertulang, Beton prategang memiliki keunggulan sebagai berikut: 1. Struktur yang dihasilkan lebih ramping 2. Lebih tahan karat 3. Keretakan pada daerah tarik lebih sedikit 4. Lendutan yang terjadi lebih kecil 5. Penampang beton menjadi lebih efektif 6. Bahan atau material yang digunakan lebih sedikit karena menggunakan bahan bermutu tinggi. Namun, disamping kelebihan diatas, beton prategang juga mempunyai kekurangan sebagai berikut: 1. Diperlukan ketelitian dan ketepatan dalam proses pembuatannya 2. Biaya tambahan untuk pengangkutan 3. Dapat terjadi kehilangan gaya prategang baik sesaat setelah penarikan, maupun berdasarkan waktu. Terdapat dua macam metode beton prategang, yaitu pra tarik dan pasca tarik. Kedua metode ini dibedakan oleh waktu penarikan kabel dan pengecoran betonnya. Beton pra tarik adalah beton prategang dimana kabel ditarik terlebih

3 kemudian beton dicor, sistem ini biasanya digunakan pada pabrik beton precast. sedangkan beton pasca tarik merupakan kebalikan dari beton pratarik, dimana kabel ditarik setelah beton dicor. Pada struktur beton prategang, material beton dan baja yang digunakan memiliki beberapa sifat yang dapat mereduksi kekuatan prategangnya secara perlahan. Besar pengurangan gaya ini disebut kehilangan gaya prategang. Selain sifat alami materialnya, kehilangan gaya prategang juga dapat terjadi pada saat proses penarikan baja prategang. Berikut adalah jenis-jenis kehilangan gaya prategang yang harus dipertimbangkan dalam mendesain sebuah beton prategang: 1. Perpendekan elastis beton (elastic shortening) 2. Slip Angkur 3. Rangkak 4. Susut 5. Relaksasi Baja 6. Gesekan (Friksi) Perhitungan kehilangan gaya prategang dalam perencanaan dimaksudkan untuk menentukan besarnya gaya prategang awal yang dibutuhkan dalam struktur yang selanjutnya berfungsi mengantisipasi tidak optimalnya kinerja beton prategang itu sendiri. Dengan kebutuhan pembangunan di Indonesia yang terus meningkat, maka kebutuhan akan beton prategang juga meningkat. Hal tersebut mendorong berbagai perusahaan industri konstruksi negara ini terus berkembang untuk memenuhi kebutuhan nasional bahkan internasional. Salah satunya adalah PT. Wika Beton. Perusahaan ini merupakan anak perusahaan dari PT. Wijaya Karya yang bergerak di industri beton pracetak. Berbagai macam produk yang diproduksi, didistribusikan ke seluruh wilayah Indonesia termasuk produksi beton prategangnya. Perusahaan ini tidak hanya bergerak dalam produksi beton pracetak saja namun juga sekaligus menjadi kontraktor pelaksanaan instalasi beton pracetaknya. Bermacam-macam proyek yang ditanganinya termasuk pekerjaan konstruksi bangunan sipil dan gedung mengharuskan perusahaan ini terus berinovasi di bidangnya.

4 Berdasar penjabaran diatas, berbagai faktor yang mempengaruhi proses desain beton prategang harus diperhitungkan untuk memperoleh ketepatan desain dari struktur bangunan yang dibuat. Hal itulah yang melatar-belakangi fokus penelitian yang akan diangkat disini, yaitu analisis tegangan dan kehilangan gaya prategang pada beton pasca tarik pada salah satu proyek bangunan gedung yang langsung ditangani oleh PT.Wika Beton Rumusan Masalah Berdasar dari latar belakang diatas, dapat kita ambil rumusan masalah sebagai berikut: a. Seberapa besar kehilangan gaya prategang yang terjadi pada balok pasca tarik b. Apakah gaya prategang awal yang diberikan efektif dan optimal untuk balok prategang berdasar tegangan dan kehilangan gaya prategang yang terjadi c. Bagaimana fungsi prategang pada balok secara khusus, dan untuk bangunan secara umum 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Mengetahui besar kehilangan gaya prategang struktur prategang khususnya pada beton pasca tarik. b. Mengevaluasi pemberian gaya prategang awal berdasar pada kehilangan gaya prategang yang terjadi. c. Bagaimana fungsi prategang pada balok secara khusus, dan untuk bangunan secara umum 1.4. Ruang Lingkup Penelitian Berikut adalah ruang lingkup penelitian yang dilakukan: a. Beton pracetak yang ditinjau merupakan beton produksi PT. Wika Beton. b. Analisa tegangan dan kehilangan gaya prategang dilakukan pada salah satu balok prategang Bangunan Gedung Pelayanan Kesehatan St. Carolus Borromeus

5 c. Struktur beton yang dianalisa merupakan beton prategang pasca tarik. d. Tegangan yang ada pada balok dihitung dengan menggunakan aplikasi SAP e. Kehilangan gaya prategang yang ditinjau adalah akibat perpendekan elastis beton, gesekan (friksi), slip angkur, susut, rangkak, dan relaksasi baja. f. Tidak menghitung beban akibat gempa g. Tidak menghitung beban balok kantilever dari struktur yang ditinjau. h. Tidak meninjau struktur secara keseluruhan 1.5. Manfaat Penelitian a. Memberikan informasi mengenai faktor- faktor yang mempengaruhi desain beton prategang b. Memberikan gambaran tentang analisa kehilangan gaya prategang yang terjadi pada objek penelitian c. Memberikan saran dan rekomendasi mengenai perencanaan beton prategang d. Menjadi acuan penelitian selanjutnya mengenai analisis struktur beton prategang Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dalam penelitian ini dibagi menjadi enam bab ditambah dengan daftar pustakan dan lampiran-lampiran. Berikut adalah gambaran mengenai bab- bab yang diuraikan secara ringkas: BAB I: PENDAHULUAN Pada bab ini digambarkan secara umum tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah penelitian, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan yang berkenaan dengan permasalahan yang akan dibahas dalam proyek akhir ini. BAB II: GAMBARAN UMUM PERUSAHAAN DAN RUANG LINGKUP PENUGASAN MAGANG Pada bab ini dijelaskan mengenai profil perusahaan lokasi dilakukannya magang serta penugasan yang dilakukan dalam proses magang.

6 BAB III: TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI Pada bab ini dijelaskan mengenai tinjauan literatur berupa pengertian dan definisi yang diambil dari kutipan buku yang berkaitan dengan penyusunan proyek akhir serta beberapa literature penelitian-penelitian terdahulu. BAB IV: METODOLOGI Pada bab ini dijelaskan tentang fokus penelitian, tahapan penelitian, data teknis lapangan, dan metode penelitian yang nantinya akan dilaksanakan. BAB V: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dijelaskan mengenai analisis data dan pembahasan yang berisi tentang pemaparan data yang telah dikumpulkan serta beberapa analisis untuk mengolah data tersebut sesuai dengan yang dibutuhkan dalam pemecahan masalah. BAB VI: KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini, akan menjelaskan kesimpulan dari seluruh penelitian yang telah dilakukan dan diuraikan pada bab-bab sebelumnya, serta saran-saran yang berhubungan dengan penelitian ini.