ANALISA DAN PERENCANAAN PELAT BETON PRACETAK SISTEM HOLLOW CORE SLAB (HCS) UNTUK PELAT SATU ARAH

Transkripsi

1 ANALISA DAN PERENCANAAN PELAT BETON PRACETAK SISTEM HOLLOW CORE SLAB (HCS) UNTUK PELAT SATU ARAH Tugas Akhir Diajukan untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi Syarat untuk menempuh ujian sarjana Teknik Sipil Disusun oleh: ORRY GIOVANNI SUB JURUSAN STRUKTUR DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 008 Orry Giovanni : Analisa Dan Perencanaan Pelat Beton Pracetak Sistem Hollow Core Slab (HCS) Untuk Pelat Satu Arah, 008 USU Repository 008

2 ABSTRAK Pada saat ini beton pracetak atau precast telah digunakan secara meluas pada elemen-elemen struktur bangunan seperti kolom, balok, lantai, dinding dan pondasi. Banyak juga di jumpai pada dinding penahan (retaining wall) serta saluran irigasi maupun drainase yang terbuat dari beton pracetak. Beton pracetak mudah dipasang sehingga mampu mempercepat waktu pelaksanaan proyek. Salah satu sistem precast untuk lantai adalah Hollow Core Slab (HCS), HCS adalah pelat precast yang menggunakan sistem pre-tensioning dimana kabel prategang ditarik terlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precast ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lobang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding solid slab bahkan karena digunakannya pre-stressing maka kapasitas dukungngya akan menjadi lebih besar Pada perencanaan Pelat Hollow Core harus direncanakan ukuran pelat yang memenuhi syarat-syarat yang sesuai dengan peraturan Beton Indonesia (SNI 00) baik dalam saat beban transfer, pada saat kehilangan tegangan pada pre-tensioning maupun saat beban layan telah bekerja, tegangan yang terjadi akibat pemasangan tersebut harus memenuhi tegangan ijin beton dimana tegangan tersebut harus dikontrol akibat gaya prategang dengan beban mati serta gaya prategang dengan beban total pada saat pengecoran toping dengan Plat Hollow Core dimana struktur telah menjadi komposit. Dari hasil perhitungan untuk pengangkatan (handling) Pelat Hollow Core sebelum pemasangan digunakan kabel dengan diameter 3/8 inchi atau 9.55 mm dengan jumlah 4 buah kabel dengan gaya ijin untuk kabel 3.6 kip atau 6 KN. Pelat Hollow Core yang digunakan dengan dimensi ukuran lebar penampang 00 mm dan tinggi penampang 00 mm serta diameter lubang 90 mm dengan panjang bentang 6 m Tegangan yang terjadi masih memenuhi tegangan ijin dimana luas penampangnya sebesar 0.03 m atau kurang dari 50 % luas penampang pelat utuh (0.4 m ). Jumlah tendon prategang yang digunakan pada saat penarikan adalah 5 buah dengan diameter 6 mm dengan tebal topping Pelat Hollow Core diambil 50 mm. Tegangan yang terjadi pada Pelat Hollow Core harus dikontrol pada saat retak (crack), terhadap geser dan lendutan (defleksi) pada saat beban layan belum bekerja maupun saat beban layan telah bekerja serta beban gempa Keyword : Precast, Hollow Core Slab KATA PENGANTAR

3 Puji syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayat-nya hingga selesainya tugas akhir ini dengan judul ANALISA DAN PERENCANAAN PELAT BETON PRACETAK SISTEM HOLLOW CORE SLAB (HCS) UNTUK PELAT SATU ARAH Tugas akhir ini disusun untuk diajukan sebagai syarat dalam ujian sarjana teknik sipil bidang studi struktur pada Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Medan. Penulis menyadari bahwa isi dari tugas akhir ini masih banyak kekurangannya dan jauh dari kata sempurna. Hal ini penulis akui karena keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Untuk penyempurnaannya, saran dan kritik dari bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa sangatlah penulis harapkan. Penulis juga menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan dan dorongan dari berbagai pihak, tugas akhir ini tidak mungkin dapat diselesaikan dengan baik. Oleh karena iu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sebesarbesarnya kepada kedua orang tua yang senantiasa penulis muliakan yang dalam keadaan sulit telah mau memperjuangkan hingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan dan sampai saat ini. Penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada :. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku ketua jurusan departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara.. Bapak Ir. Teruna Jaya MSc. selaku wakil ketua jurusan departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara.

4 3. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 4. Bapak Ir. Robert Panjaitan selaku co-pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk memberikan bimbingan dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Bapak Ir. Radjamin Tanjung, selaku dosen wali sekaligus dosen pengajar selama menempuh studi. 6. Bapak Prof. Dr. Ir. Bachrian Lubis, M.Sc selaku dosen pembanding saya yang telah memberikan banyak masukan dalam penyelesaian dan penyempurnaan tugas akhir ini 7. Bapak Ir. S. Arbyen Siregar selaku dosen pembanding saya yang telah memberikan banyak masukan dalam penyelesaian dan penyempurnaan tugas akhir ini. 8. Bapak Ir. Alferido Malik selaku dosen pembanding saya yang telah memberikan banyak masukan dalam penyelesaian dan penyempurnaan tugas akhir ini. 9. Bapak/ Ibu dosen pengajar departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara. 0. Seluruh pegawai administrasi yang telah memberikan bantuan dalam kemudahan penyelesaian administrasi.. Rekan-rekan mahasiswa departemen teknik sipil Universitas Sumatera Utara khususnya buat Sheila, Wija, Perdi, Joseph, Mayjen, Erwin, ijonk, Jaka, Kingson, Agustina, Muti, Sisca, Icha dan lain lain yang telah membantu penulis didalam mencari bahan untuk menyelesaikan tugas akhir ini.

5 Sekali lagi penulis memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kesalahan penulisan dan penyusunan tugas akhir ini. Akhir kata penulis berharap tugas akhir ini berguna bagi semua pihak yang memerlukan. Medan, Februari 009 Orry Giovanni

6 DAFTAR NOTASI E c Modulus elastisitas beton tekan w c G μ x,y,z σ Berat isi beton Modulus geser Poisson ratio Koordinat kartesian Tegangan τ Tegangan geser M Momen lentur m xx, q x Gaya penampang persatuan panjang arah x m yy, q y Gaya penampang persatuan panjang arah y κ xx, κ yy Kelengkungan arah x dan y φ x, φ y Deformasi geser arah x dan y A x Luas persatuan panjang pada arah sumbu y a Luas dari flens I x, I y Momen inersia persatuan panjang pada arah sumbu x dan y A y Luas persatuan panjang pada arah sumbu x P L I t Beban terpusat Panjang bentang Konstanta torsi

7 η x, η y Faktor bentuk untuk kekakuan geser pada arah sumbu x dan y ES Kehilangan tegangan akibat perpendekan elastis CR Kehilangan tegangan akibat rangkak beton SH Kehilangan tegangan akibat susut beton RE Kehilangan tegangan akibat relaksasi baja M n Momen nominal V n Geser nominal

8 BAB I PENDAHULUAN.. Umum Dewasa ini beton pracetak atau precast telah digunakan secara meluas pada elemen-elemen struktur bangunan seperti kolom, balok, lantai, dinding dan pondasi. Banyak juga di jumpai pada dinding penahan (retaining wall) serta saluran irigasi maupun drainase yang terbuat dari beton pracetak. Beton pracetak mudah dipasang sehingga mampu mempercepat waktu pelaksanaan proyek. Gambar. Pelat Pracetak sistem Hollow Core Slab untuk lantai satu arah (one way slab) Pada saat ini telah banyak aplikasi teknologi beton pracetak pada berbagai jenis konstruksi, kebanyakan adalah bangunan perumahan tetapi dapat juga dibuat untuk berbagai jenis bangunan sampai ke bangunan yang besar seperti jembatan, stadion dan lain-lain, dimana spesialis beton pracetak ini sering disebut precaster. Teknologi dan sistem beton pracetak yang ditawarkan di Indonesia kebanyakan masih berupa beton

9 pracetak non-volumetrik, namun demikian, masih banyak ditemukan permasalahan di lapangan saat implementasi teknologi dan sistem pracetak ini yang masih belum sesuai dengan prinsip yang seharusnya mendatangkan manfaat pembeda antara beton pracetak dan beton tradisional, seperti waktu pelaksanaan yang singkat, biaya yang lebih murah, serta kualitas yang lebih baik, yang mungkin muncul dari berbagai inovasi teknologi beton pracetak yang ada di Indonesia, juga dari segi perencanaan beton pracetak dimana masih banyak dijumpai berbagai kesalahan terutama menyangkut pradisain/ pendimensian yang sesuai dengan peraturan/code yang berlaku serta pendetailan dari beton pracetak yang lebih baik dimana sambungan-sambungan/pendetailan tersebut sangat menentukan kualitas dari pemasangan beton pracetak itu sendiri. Pada skripsi ini akan dibahas beton pracetak yang dapat dibuat berupa pelat beton pracetak untuk sistem lantai satu arah. Penggunaan produk precast concrete sebagai pelat lantai, relatif sudah banyak dijumpai disini. Dengan digunakan precast maka pemakaian bekisting dan perancah akan berkurang drastis sehingga dapat menghemat waktu pelaksanaan. Salah satu produk precast untuk lantai adalah adalah precast hollow core slab. Sistem precast Hollow Core Slab ( gambar. ) adalah slab menggunakan sistem pretensioning dimana kabel prategang ditarik terlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precast ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lobang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding

10 solid slab bahkan karena digunakannya pre-stressing maka kapasitas dukungnya lebih besar. untuk menciptakan satu kesatuan yang kuat. Permasalahan Suatu struktur pelat beton pracetak yang digunakan pada struktur bangunan akibat beban yang bekerja berupa beban mati (gravitasi), beban hidup dan gempa pada pelat maka ditentukan berapa ukuran pelat disain yang memenuhi syarat yang dapat menahan beban yang bekerja sesuai dengan peraturan Beton Indonesia (SNI 00 )/ACI..3 Tujuan Untuk menganalisa dan mendisain sistem pelat pracetak yang menggunakan sistem pelat satu arah (Hollow Core Slab) sesuai dengan Peraturan SNI-00/ACI..4. Pembatasan Masalah Dalam analisa ini penulis membatasi permasalahan untuk penyederhanaan perhitungan sehingga tujuan dari penulisan tugas akhir ini dapat dicapai yaitu :. Perencanaan dilakukan dalam batas elastis.. Beban-beban yang bekerja diseusaikan dengan Peraturan Muatan Indonesia dimana dalam hal ini bekerja beban mati (gravitasi) dan beban hidup.

11 3. Besarnya gaya sewaktu pengangkatan (ereksi) hollow core slab dengan crane dimasukkan juga dalam perhitungan. 4. Mutu beton yang dipakai dalam perencanaan adalah K 400 dengan bentuk penampang seperti pada gambar di bawah Gambar. Struktur Pelat Hollow Core yang digunakan Panjang bentang diambil 6 m 5. Perhitungan perencanaan dilakukan dengan alat bantu spreadsheet dan program struktur. I.5 Metodologi Metode yang dipakai dalam perencanaan pelat pracetak satu arah sistem Hollow Core Slab (HCS) adalah dengan menggunakan rumus-rumus disain yang sesuai dengan Peraturan Beton Indonesia (SNI-00) maupun ACI, dengan terlebih dahulu menentukan beban-beban yang bekerja pada struktur sesuai dengan peraturan muatan yang berlaku

12 kemudian diaplikasikan ke dalam program struktur untuk memperoleh gaya-gaya dalam yang digunakan dalam disain.

13

14

15 BAB II TEORI DASAR. Umum Beton merupakan bahan utama dalam setiap pembangunan gedung. Beton merupakan hasil dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan agregat kasar yaitu pasir, batu kerikil dengan menambahkan secukupnya bahan perekat yaitu semen dan air sebagai bahan pembantu agar terjadinya reaksi kimia selama proses pengerasan dan perawatan beton. Beton bertulang adalah beton yang terdiri dari beton dan baja tulangan. Agregat halus dan kasar, disebut sebagai bahan susun kasar campuran, merupakan komponen utama beton. Nilai kekuatan serta daya tahan (durability) beton merupakan fungsi dari banyak faktor, diantaranya ialah nilai banding campuran dan mutu bahan susun, metode pelaksanaan pengecoran, pelaksanaan finishing, temperatur, dan kondisi perawatan pengerasannya Beton mempunyai perbandingan terbalik antara kuat tekan dan kuat tariknya. Beton mempunyai kuat tekan yang sangat tinggi tetapi sangat lemah dalam kuat tariknya. Nilai kuat tariknya hanya berkisar antara 9%-5% saja dari kuat tekannya. Sedangkan baja mempunyai kuat tarik yang sangat tinggi. Maka hal ini dikombinasikan antara beton yang mempunyai kuat tekan tinggi dan baja yang mempunyai kuat tarik yang tinggi untuk mendapatkan suatu struktur bangunan yang komposit. Dengan sendirinya untuk mengatur kerjasama antara dua macam bahan yang berbeda sifat dan perilakunya dalam rangka membentuk satu kesatuan perilaku struktural untuk mendukung beban, diperlukan cara hitungan berbeda apabila hanya digunakan satu macam bahan saja seperti halnya pada struktur baja, kayu, aluminium, dan sebagainya.

16 Agar kerjasama antara bahan beton dan baja tulangan dapat berkerja dengan baik maka diperlukan syarat-syarat keadaan sebagai berikut : () lekatan sempurna antara batang tulangan baja dengan beton keras yang membungkusnya sehingga tidak terjadi penggelinciran diantara keduanya; () beton yang mengelilingi batang tulangan baja bersifat kedap sehingga mampu melindungi dan mencegah terjadinya karat baja; (3) angka muai kedua bahan hampir sama, di mana untuk setiap kenaikan suhu satu derajat Celcius angka muai beton 0,00000 sampai 0,00003 sedangkan baja 0,0000, sehingga tegangan yang timbul karena perbedaan nilai dapat diabaikan. Namun dari lekatan yang sempurna antara kedua bahan tersebut di daerah tarik suatu komponen struktur akan sering terjadi retak-retak halus pada beton di dekat baja tulangan. Pada umumnya penyebab utama dari pada timbulnya retakan ini adalah penguapan yang sangat cepat dari permukaan beton. Ketika kecepatan dari penguapan melampaui kecepatan merembesnya air, yang pada umunya ke atas permukaan beton, maka terjadilah retakan halus seperti yang dimaksud di atas. Retak halus ini dapat kita abaikan sejauh tidak mempengaruhi penampilan struktural komponen yang bersangkutan.. Bahan Beton Karena beton mempunyai sifat yang kuat terhadap tekan dan mempunyai sifat yang relatif rendah terhadap tarik maka pada umumnya beton hanya diperhitungkan mempunyai kerja yang baik di daerah tekan pada penampangnya dan hubungan teganganregangan yang timbul karena pengaruh-pengaruh gaya tekan tersebut digunakan sebagai dasar pertimbangan. Nilai dari kuat tekan beton diwakili oleh tegangan tekan maksimum f c dengan satuan N/mm atau MPa (Mega Pascal). Kuat tekan beton umur 8 hari berkisar antara nilai

17 ± 0 65 MPa. Untuk struktur beton bertulang pada umumnya menggunakan beton dengan kuat tekan berkisar 7 30 Mpa.. Nilai dari kuat tekan beton ditentukan dari tegangan tekan tertinggi (f c ) yang dicapai benda uji umur 8 hari akibat beban tekan selama percobaan. Dengan demikian, seperti tampak pada gambar, harap dicatat bahwa tegangan f c bukanlah tegangan yang timbul pada saat benda uji hancur melainkan tegangan maksimum pada saat regangan beton (ε b ) mencapai nilai ± 0,00. Kurva-kurva pada Gambar.. memperlihatkan hasil percobaan kuat tekan benda uji beton berumur 8 hari untuk berbagai macam adukan rencana. Gambar.. Diagram Tegangan-Regangan Batang Tulangan Baja Terhadap Kuat Tekan Beton Secara umum kemiringan kurva tegangan-regangan pada tahap awal menggambarkan nilai modulus elastis suatu bahan. Dengan mengamati bermacam kurva tegangan-regangan kuat beton berbeda, tampak bahwa umumnya kuat tekan maksimum 3

18 tercapai pada saat nilai satuan regangan tekan ε mencapai ± 0,00. Selanjutnya nilai tegangan f c akan turun dengan bertambahnya nilai regangan sampai benda uji hancur pada nilai ε mencapai 0,003 0,005. Beton kuat tinggi lebih getas dan akan hancur pada nilai regangan maksimum yang lebih rendah dibandingkan dengan beton kuat rendah. Pada SNI /ACI menetapkan bahwa regangan kerja maksimum yang diperhitungkan di serat tepi beton tekan terluar adalah 0,003-0,0035 sebagai batas hancur. Regangan maksimum tersebut boleh jadi tidak konservatif untuk beton mutu tinggi dengan nilai f c antara Mpa. Tidak seperti pada kurva tegangan-regangan baja, kemiringan awal kurva pada beton sangat beragam dan umumnya sedikit agak melengkung. Kemiringan awal yang beragam tersebut tergantung pada nilai kuat betonnya, dengan demikian nilai modulus elastisitas beton pun akan beragam pula. Sesuai dengan teori elastisitas, secara umum kemiringan kurva pada tahap awal menggambarkan nilai modulus elastisitas suatu bahan. Karena kurva pada beton berbentuk lengkung maka nilai regangan tidak berbanding lurus dengan nilai tegangannya berarti bahan beton tidak sepenuhnya bersifat elastis, sedangkan modulus elastisitas berubah-ubah sesuai dengan kekuatannya dan tidak dapat ditentukan melalui kemiringan kurva. Bahan beton bersifat elasto plastis dimana akibat dari beban tetap yang sangat kecil sekalipun, di samping memperlihatkan kemampuan elastis bahan beton juga menunjukkan deformasi permanen. Sesuai dengan SNI-00/ACI pasal 0.5. digunakan rumus modulus elastisitas beton sebagai berikut : E c 0,043 w,50 c f c (.) di mana, E c modulus elastisitas beton tekan (MPa) w c berat isi beton (kg/m 3 ) f c kuat tekan beton (MPa) 4

19 Rumus empiris tersebut hanya berlaku untuk beton dengan berat isi berkisar antara 500 dan 500 kgf/m 3. Untuk beton kepadatan normal dengan berat isi ± 3 kn/m 3 dapat digunakan nilai : E c f c (.) Tabel.. Nilai modulus elastisitas beton (E c ) berbagai mutu beton. f c (Mpa) E c (Mpa) Pada umumnya nilai kuat maksimum untuk mutu beton tertentu akan berkurang pada tingkat pembebanan yang lebih lamban atau slower rates of strain. Nilai kuat beton beragam sesuai dengan umurnya dan biasanya nilai kuat beton ditentukan pada waktu beton mencapai umur 8 hari setelah pengecoran. Umumnya pada umur 7 hari kuat beton mencapai 70 % dan pada umur 4 hari mencapai 85 % - 90 % dari kuat beton umur 8 hari. Pada kondisi pembebanan tekan tertentu beton menunjukkan suatu fenomena yang disebut rangkak (creep)..3 Beton Pracetak Elemen atau komponen beton tanpa atau dengan tulangan yang dicetak terlebih dahulu sebelum dirakit menjadi bangunan atau komponen struktur lentur beton yang dibuat secara pracetak dan/atau yang dicor di tempat,yang masing-masing bagian komponennya dibuat 5

20 secara terpisah, tetapi saling dihubungkan sedemikian hingga semua bagian komponen bereaksi terhadap beban kerja sebagai suatu kesatuan. Kecenderungan biaya konstruksi akhir-akhir ini menunjukkan adanya peningkatan yang cukup berarti. Bila dibandingkan dengan industri manufaktur, biaya konstruksi melesat jauh ke depan, yang antara lain disebabkan oleh tingginya upah tenaga kerja lapangan dan proses konstruksi yang masih dilakukan secara tradisionil. Untuk menjawab tantangan tersebut maka pendekatan prafabrikasi, terutama pada teknologi beton pracetak, sudah mulai dimanfaatkan. Pengembangan teknologi ini mengarah pada industrialisasi karena produk dihasilkan melalui produk masal dan sifatnya berulang. Aplikasi teknologi prafabrikasi (pracetak) dengan sendirinya akan mengurangi pemakaian jumlah tenaga kerja di lokasi proyek yang tentunya akan berpengaruh pada pengurangan biaya produksi. Selain penghematan biaya produksi, hal lain yang menonjol dari penggunaan beton pracetak adalah mutu pekerjaan dalam jumlah yang banyak menjadi lebih baik dan seragam..4 Jenis-jenis beton Pracetak Ada beberapa jenis komponen beton pracetak untuk struktur bangunan gedung dan konstruksi lainnya yang biasa dipergunakan, yaitu : Tiang pancang. Sheet pile dan dinding diaphragma. Half solid slab (precast plank), hollow core slab, single-t, double-t, triple-channel slabs dan lain-lain. Balok beton pracetak dan balok beton pratekan pracetak (PC I Girder) Kolom beton pracetak satu lantai atau multi lantai. 6

21 Panel-panel dinding yang terdiri dari komponen yang solid, bagian dari single-t atau double-t. Pada dinding tersebut dapat berfungsi sebagai pendukung beban (shear wall) atau tidak mendukung beban. Jenis komponen pracetak lainnya, seperti : tangga, balok parapet, panel-panel penutup dan unit-unit beton pracetak lainnya sesuai keinginan atau imajinasi dari insinyur sipil dan arsitek..5 Lingkup Pemakaian Struktur Beton Pracetak Struktur beton pracetak dapat digunakan pada segala jenis tipe struktur bangunan. Setiap bangunan memiliki sistem struktur yang berbeda sesuai dengan fungsi dan kegunaan dari bangunan tersebut, misalnya sebagai penahan beban gravitasi, penahan panas (api), penahan suara, dan sebagainya. Untuk itu diberikan klasifikasi dari beberapa jenis bangunan sebagai berikut: Perumahan, Bangunan apartemen, Bangunan perkantoran, Bangunan industri. Bangunan parkir, Jembatan, Jetty, Bangunan lainnya.6 Keuntungan dan kerugian Penggunaan beton Pracetak Struktur elemen pracetak memiliki beberapa keuntungan dibandingkan dengan struktur konvensional, antara lain Penyederhanaan pelaksanaan konstruksi./waktu pelaksanaan yang cepat. Waktu pelaksanaan struktur merupakan pertimbangan utama dalam pembangunan suatu proyek karena sangat erat kaitannya dengan biaya proyek. Struktur elemen pracetak dapat dilaksanakan di pabrik bersamaan dengan pelaksanaan pondasi di lapangan. 7

22 Pengunaan material yang optimum serta mutu bahan yang baik. Salah satu alasan mengapa struktur elemen pracetak sangat ekonomis dibandingkan dengan struktur yang dilaksanakan ditempat (cast in-situ) adalah penggunaan cetakan beton yang tidak banyak variasi dan biasa digunakan berulang-ulang, mutu material yang dihasilkan pada umumnya sangat baik karena dilaksanakan dengan standar-standar yang baku, pengawasan dengan sistem komputer yang teliti dan ketat. Penyelesaian finishing mudah. Variasi untuk permukaan finishing pada struktur elemen pracetak dapat dengan mudah dilaksanakan bersamaan dengan pembuatan elemen tersebut dipabrik, seperti: warna dan model permukaan yang dapat dibentuk sesuai dengan rancangan. Tidak dibutuhkan lahan proyek yang luas, mengurangi kebisingan, lebih bersih dan ramah lingkungan. Dengan sistem elemen pracetak, selain cepat dalam segi pelaksanaan, juga tidak membutuhkan lahan proyek yang terlalu luas serta lahan proyek lebih bersih karena pelaksanaan elemen pracetaknya dapat dilakukan dipabrik. Perencanaan berikut pengujian di pabrik. Elemen pracetak yang dihasilkan selalu melalui pengujian laboratorium di pabrik untuk mendapatkan struktur yang memenuhi persyaratan, baik dari segi kekuatan maupun dari segi efisiensi. Sertifikasi untuk mendapatkan pengakuan internasional. Apabila hasil produksi dari elemen pracetak memenuhi standarisasi yang telah 8

23 ditetapkan, maka dapat diajukan untuk mendapatkan sertifikasi ISO 900 yang diakui secara internasional. Secara garis besar mengurangi biaya karena pengurangan pemakaian alat-alat penunjang, seperti : scaffolding dan lain-lain. Kebutuhan jumlah tenaga kerja dapat disesuaikan dengan kebutuhan produksi. Namun demikian, selain memilki keuntungan, struktur elemen pracetak juga memiliki beberapa keterbatasan, antara lain : Tidak ekonomis bagi produksi tipe elemen yang jumlahnya sedikit. Perlu ketelitian yang tinggi agar tidak terjadi deviasi yang besar antara elemen yang satu dengan elemen yang lain, sehingga tidak menyulitkan dalam pemasangan di lapangan. Panjang dan bentuk elemen pracetak yang terbatas, sesuai dengan kapasitas alat angkat dan alat angkut. Jarak maksimum transportasi yang ekonomis dengan menggunakan truk adalah antara 50 sampai 350 km, tetapi ini juga tergantung dari tipe produknya. Sedangkan untuk angkutan laut, jarak maksimum transportasi dapat sampai diatas 000 km. Hanya dapat dilaksanakan didaerah yang sudah tersedia peralatan untuk handling dan erection. Di Indonesia yang kondisi alamnya sering timbul gempa dengan kekuatan besar, konstruksi beton pracetak cukup berbahaya terutama pada daerah sambungannya, sehingga masalah sambungan merupakan persoalan yang utama yang dihadapi pada perencanaan beton pracetak. Diperlukan ruang yang cukup untuk pekerja dalam mengerjakan sambungan 9

24 pada beton pracetak. Memerlukan lahan yang besar untuk pabrikasi dan penimbunan (stock yard).7 Jenis sambungan antara komponen beton pracetak Hal yang terpenting yang harus diperhatikan pada sistem pracetak adalah sambungan di antara jenis pracetak itu sendiri. Jenis sambungan antara komponen beton pracetak yang biasa dipergunakan dapat dikategorikan menjadi kelompok sebagai berikut : Sambungan kering (dry connection) Sambungan kering menggunakan bantuan pelat besi sebagai penghubung antar komponen beton pracetak dan hubungan antara pelat besi dilakukan dengan baut atau dilas. Penggunaan metode sambungan ini perlu perhatian khusus dalam analisa dan pemodelan komputer karena antar elemen struktur bangunan dapat berperilaku tidak monolit. Sambungan basah (wet connection) Sambungan basah terdiri dari keluarnya besi tulangan dari bagian ujung komponen beton pracetak yang mana antar tulangan tersebut dihubungkan dengan bantuan mechanical joint, mechanical coupled, splice sleeve atau panjang penyaluran. Kemudian pada bagian sambungan tersebut dilakukan pengecoran beton ditempat. Jenis sambungan ini dapat berfungsi baik untuk mengurangi penambahan tegangan yang terjadi akibat rangkak, susut dan perubahan temperature. Sambungan basah ini sangat dianjurkan untuk bangunan di daerah rawan gempa karena dapat menjadikan masing-masing komponen beton pracetak menjadi monolit. 0

25 .8 Pelat Beton Pracetak Penggunaan produk beton pracetak sebagai pelat lantai, relatif sudah banyak dijumpai disini. Dengan digunakan sistem pracetak maka pemakaian bekisting dan perancah akan berkurang drastis sehingga dapat menghemat waktu pelaksanaan. Salah satu produk beton pracetak untuk lantai adalah yaitu pracetak Hollow Core Slab (Pelat Hollow Core)..8. Pelat Hollow Core. Sistem pracetak pelat Hollow Core menggunakan sistem pre-tensioning (prategang) dimana kabel prategang ditarik terlebih dahulu pada suatu dudukan khusus yang telah disiapkan dan kemudian dilakukan pengecoran. Oleh karena itu pembuatan produk precetak ini harus ditempat fabrikasi khusus yang menyediakan dudukan yang dimaksud. Adanya lobang dibagian tengah pelat secara efektif mengurangi berat sendirinya tanpa mengurangi kapasitas lenturnya. Jadi precast ini relatif ringan dibanding solid slab bahkan karena digunakannya prategang maka kapasitasnya dukungngya lebih besar. Keberadaan lobang pada slab tersebut sangat berguna jika diaplikasikan pada bangunan tinggi karena mengurangi bobotnya lantai..8. Beberapa keuntungan dari sistem Pelat Hollow Core (HCS) a. Dibuat dengan mesin di pabrik Pelat Hollow Core difabrikasi dengan mesin di pabrik, bentuk, panjang potongan memanjang sesuai dengan konstruksi yang akan dibuat dan disimpan berdasarkan skedul konstruksi sehingga siap untuk dapat dengan cepat dikirim ke proyek.

26 b.kecepatan Pemasangan Sistem ini dapat lebih cepat dipasang dengan peralatan dan pekerja yang minimum sehingga mengurangi waktu konstruksi, Pengurangan waktu konstruksi akan mengurangi resiko rusak waktu penyimpanan serta biaya sewaktu di lapangan.. c. Mengurangi Perancah atau Penyanggah Sistem plat HCS tidak memerlukan banyak penyanggah selama konstruksi. d. Mengurangi Pekerja di lapangan Sedikit pekerja dapat memasang sampai.000 m dari pelat lantai Hollow Core per hari. e. Efisien, Penampang ringan Lubang pada pelat Hollow Core dan akibat prategang akan mengurangi beban mati akibat berat sendirinya tanpa mengurangi kekuatannya. Ketebalan dari pelat dan pola kabel (strand) dapat divariasikan pada harga minimum yang cocok untuk bentang dan bebannya. f. Fleksibilitas perencanaan Pelat Hollow Core dapat dikombinasikan dengan kebanyakan material dan jenis bangunan lain termasuk dinding bata (masonry), pracetak atau balok/dinding beton cor di tempat, beton prategang. atau balok baja, sistem pelat hollow core dapat dibuat untuk semua persyaratan pada kebanyakan bangunan seperti adanya bukaan, sudut dan kantilever. g. Durabilitas Beton yang digunakan untuk produksi hollow core adalah sesuai dengan standard dan kabel strand prategang dapat divariasikan agar sesuai dengan kondisi yang diinginkan.

27 h. Bentang Panjang Pelat hollow core dapat dibuat untuk bentang panjang, pada jarak bebas kolom pada ruangan terbuka panjang span dapat sampai 0 meter. g. Kapasitas dengan beban besar Pelat Hollow Core mampu untuk menahan beban-beban berat yang ada seperti pada rumah sakit, pusat perbelanjaan, parkir mobil, perkantoran, apartemen, gudang, ruang mesin dan generator dan lain-lain pada tinggi pelat lantai minimal. Beberapa bagian dari penampang dapat juga digunakan pada elemen-elemen jembatan. h. Tahan Api Tahan terhadap api sampai tingkatan sesuai dengan peraturan maksimum dari 40/40/40 dapat dicapai. i. Kedap Suara (Sound Insulation ) Pelat Hollow Core dapat mengurangi jumlah suara yang dipancarkan pada bangunan sesuai dengan peraturan yang disyaratkan pada bangunan. j. Pengecatan dan Pemasangan Plafon Pelat Hollow Core menyediakan bagian yang datar, yang dapat digunakan dalam pengecatan, pemasangan bagian pada waktu finishing bangunan. Alternatif lain dapat digunakan pada papan plaster dan plafon. 3

28 k. Fungsi Lubang (bukaan) Lubang pada pelat dapat digunakan untuk dacting AC, plumbing, kabel-kabel listrik dan telepon untuk bukaan yang besar dipotong terlebih dahulu selama produksi..8.3 Beberapa tipe jenis dari Pelat Hollow Core Gambar. Sistem pelat Hollow Core tipe Dy-Core Gambar.3 Sistem pelat Hollow Core tipe Dynaspan Gambar.4 Sistem pelat Hollow Core tipe Flexicore 4

29 Gambar.5 Sistem pelat Hollow Core tipe Spancrete Gambar.6 Sistem pelat Hollow Core tipe Span Deck Gambar.7 Sistem pelat Hollow Core tipe Ultra Span Gambar.8 Sistem pelat Hollow Core tipe Elematic 5

30 Gambar.9 Sistem pelat Hollow Core tipe Roth.8.4 Prategang pada pelat Hollow Core Sistem Prategang pada pelat hollow core untuk meningkatkan kapasitas daya dukung pelat hollow core dimana penarikan kabel prategang dilakukan pada suatu dudukan sebelum pengecoran pelat lantai..8.5 Topping (diafragma) pada pelat Hollow Core Pada sistem pelat hollow core topping atau difragma mempunyai ketebalan tertentu agar dapat dipasang tulangan dan dapat menyatu dengan precast sebagai struktur komposit. Sangat berguna khususnya di lapangan (tengah bentang) yang mendapat momen positip. Inersia dan kekuatannya meningkat. Dengan memakai topping maka tidak semua komponen struktur lantai adalah precast, sehingga mengurangi bobot pada saat pengangkatannya. Komponen precast bekerja sebagai sistem pelat satu arah. Jika tanpa topping maka lantai dengan pembebanan setempat akan cenderung melendut lebih besar dibanding lantai didekatnya yang tidak mendapat pembebanan tersebut. Dengan adanya topping maka dia dapat berfungsi seperti halnya diagframa jembatan, yaitu menyatukan precast-precast didekatnya sehingga dapat memikul beban tersebut bersama-sama. Artinya, adanya topping mampu meningkatkan kapasitasnya terhadap pembebanan terpusat tak terduga yang lebih besar dari rencana. Adanya topping secara tidak langsung membuat lantai lebih kedap air atau suara, sehingga secara service-ability akan lebih baik, karena itu jugalah maka efek getaran ketika dilewati berkurang. Topping menyebabkan lantai lebih nyaman. Adanya Topping menyebabkan pada arah horizontal, lantai tersebut menjadi solid, bagian yang 6

31 menimbulkan celah akan terisi, tidak ada gap. Dengan demikian ketika ada pergerakan horizontal maka dapat diharapkan setiap titik yang disatukan oleh slab dan topping menjadi sama sehingga dapat dianggap sebagai efek diagframa. Ini bagus untuk gempa. Kalau tanpa topping maka tidak ada jaminan bahwa pada arah lateral lantai-lantai precast tersebut menyatu. Kalau hanya mortar pengisi dan setempat maka bisa pecah. Efek diafragma diragukan. Dengan precast jenis hollow core slab tidak hanya cepat saja dalam pemasangannya, tetapi jelas meningkatkan kapasitas, beratnya relatif ringan untuk pelat solid dengan kapasitas sama karena ada lobang. Adanya lobang juga meningkatkan kekedapan terhadap suara, atau bahaya api..8.6 Gaya yang bekerja pada pelat Hollow Core Gaya yang bekerja pada pelat Hollow Core dapat dilihat pada gambar dimana pada bagian depan terjadi gaya tarik dan bagian belakang gaya tekan Gambar.0. Gaya-gaya yang bekerja pada Pelat Hollow Core (HCS) 7

32 .8.7 Sistem sambungan pada pelat Hollow core Pelat hollow core dapat disambung ke berbagai jenis tipe struktur yang lainnya seperti balok/dinding beton maupun balok baja Gambar.. Sambungan Pelat Hollow Core (HCS) pada balok beton Gambar. Sambungan Pelat Hollow Core Slab (HCS) pada dinding beton Gambar.3 Sambungan Pelat Hollow Core Slab (HCS) pada balok baja Gambar.4 Sambungan antara Pelat Hollow Core Slab (HCS) 8

33 Gambar.5 Sambungan Hollow Core Slab (HCS) pada dinding sebelah luar dan dalam Gambar.6 Sambungan Hollow Core Slab (HCS) pada balok sebelah luar dan dalam Gambar.7 Sambungan Hollow Core Slab (HCS) pada balok-kolom sebelah luar dan dalam. 9

34 .8.8 Sistem pemasangan pada pelat Hollow core Langkah-langkah dalam pemasangan pelat hollow core adalah sebagai berikut : Pasang scaffolding & kayu untuk menahan bekisting balok Pasang bekisting balok konvensional Pasang support di bawah pelat hollow core akan dipasang.. Pasang hollow core sesuai dengan posisi identifikasinya Pasang tulangan balok & tulangan tumpuan lantai (tulangan wire) Pekerjaan selanjutnya pengecoran toping lantai 0

35 Gambar.8 Pelat Sambungan Hollow Core (HCS) yang sedang diangkat ke atas dudukan di atas bekisting Gambar.9 Pelat Hollow Core (HCS) yang sedang dipasang pada dudukan di atas bekisting

36 Gambar.0 Pelat Hollow Core (HCS) yang sudah terpasang pada dudukan di atas bekisting Gambar. Pemasangan sambungan pada Pelat Hollow Core (HCS)

37 Gambar. Pemasangan sambungan dengan pendetailan pada Pelat Hollow Core (HCS) Gambar.3 Pemasangan sambungan dengan pendetailan pada Pelat Hollow Core (HCS) 3

38 BAB III METODE ANALISA 3. Pemodelan untuk menentukan karakteristik dan tegangan pada Hollow Core Slab Pelat Hollow Core dapat dimodelkan sebagai plat orthotropis satu arah dengan menggunakan teori Reissner. Kita memilih dalam arah sumbu x untuk lubang dan arah sumbu z ke atas. Pada kasus ini persamaan dapat ditulis sebagai berikut m xx E ( I xκ xx + νi yκ yy )... (3.) ( ν ) m E ( κ yy + νκ xx )... (3.) ( ν ) xx I y m κ... (3.3) xy GI t xy q x Gη A φ... (3.4) x x x q y Gη A φ... (3.5) y y y 4

39 Dimana E, G dan ν adalah modulus elastisitas, modulus geser dan poison rasio m xx, myy, mxy, q x, q y adalah gaya penampang persatuan panjang seperti gambar 3. κ xx, yy κ, κ xy adalah kelengkungan dan φ x, φ y adalah deformasi geser. Jika penampang berlubang diperkirakan berbentuk persegi Gambar 3. Gaya penampang dan pekiraan volume Pelat Hollow Core Luas persatuan panjang dari penampang pada arah sumbu y: A x t + t + a... (3.6) t3 dimana a ( h t t ) adalah luas dari flens. Momen inersia persatuan panjang dari b penampang I x t t( z x t) + t + t ( h z x t ) + a( h t t ) + a( z x ( h + t t ))... (3.7) dimana S... (3.8) x z x dengan S x t + a ( h + t t ) + t ( h t ) Ax Luas persatuan panjang dari penampang pada arah sumbu x adalah : A y t + t... (3.9) Momen inersia persatuan panjang dari penampang 5

40 3 3 ) ( ) ( t z h t t t z t t I y y y (3.0) Dimana y y y A S z dengan ) ( t h t t S y +... (3.) dengan konstanta torsi ) 4( ) ( t t t t h t t I t +... (3.) Faktor bentuk untuk kekakuan geser pada arah sumbu x adalah : ) )( ( ) ( 3 t t t b h t t h x η... (3.3) Faktor bentuk untuk kekakuan geser pada arah sumbu y adalah : ζ ξ ξ ν η ) )( ( 3 t t b c t y... (3.4) dimana, t t h c ) ( t ct t t t b + ξ dan t t c t b ξ... (3.5) Sambungan biasanya bergantung kualitas beton dan bukan tulangan. Suatu sambungan 3. Pemulihan tegangan Distribusi tegangan ini dapat diperkirakan dengan akurasi yang baik (gambar 3.) 6

41 Gambar 3. Perkiraan distribusi tegangan penampang dari volume Pelat Hollow Core Dari distribusi tegangan-tegangan di tengah flens atas dapat diturunkan sebagai berikut (gambar 3.3) m n xx x σ xx ( z x t) +... (3.6) I x Ax m yy σ yy ( z y t)... (3.7) I y m xy σ xy... (3.8) t (h t ) t 3 t q y σ yz... (3.9) t + t 3 3 Gambar 3.3 Tegangan di tengah flens Plat Hollow Core Tegangan yang tidak disebutkan bernilai 0 Tegangan di tengah badan (seperti gambar 3.4) adalah sebagai berikut : n x σ xx.... (3.0) Ax 7

42 3bt ( h z y t ) q y σ yz... (3.) t I 3 y bq σ x zx... (3.) t (h t t ) 3 Rumus terakhir adalah untuk lantai sebelah dalam sedangkan pada ujung yang positif vektor normal keluar searah dari sumbu y, pada ujung yang positif vektor normal keluar berlawanan arah dari sumbu y. Tegangan di tengah badan pada ujung positif adalah n x σ xx... (3.3) Ax 3bt ( h z y t ) q y σ yz... (3.4) t I 4 y bq x mxy σ zx... (3.5) t (h t t ) 4 Gambar 3.3 Tegangan di badan flens Pelat Hollow Core Tegangan di tengah badan pada ujung negatif adalah 8

43 n x σ xx... (3.5) Ax 3bt ( h z y t ) q y σ yz... (3.6) t I 4 y bq x + mxy σ zx... (3.7) t (h t t ) Perencanaan Pelat Beton Hollow Core Slab sesuai dengan ACI Perencanaan Pelat Hollow Core dimulai pada peraturan ACI(38-95) Building Code Requirement for Structural Concrete, sebagai struktur prategang pada umumnya, pelat hollow core dikontrol terhadap tegangan transfer prategang, tegangan pada waktu pengangkatan, tegangan pada saat layan, lendutan dan perencanaan kekuatan lentur dan geser ultimit. Untuk kasus yang seragam, tabel pembebanan akan dimasukkan nilai ke dalam jenis perencanaan dan kapasitas beban sesuai berdasarkan kriteria yang diinginkan. 3.4 Perencanaan lentur 3.4. Persyaratan ACI Pada ACI(38-0) menampilkan ketentuan untuk perencanaan lentur dari struktur prategang. Pembatasan dari ACI adalah sebaga berikut: Tegangan ijin pada saat transfer 9

44 a. Tegangan serat ekstrim terhadap tekan f ci 3 f ci b. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik kecuali yang diijinkan pada (c)... 6 f ci c. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik pada ujung tumpuan sederhana Tegangan ijin pada beban layan a.tegangan serat ekstrim terhadap tekan akibat prategang ditambah beban f ci b.tegangan serat ekstrim terhadap tekan akibat prategang ditambah beban.total f ci c. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik pada daerah tarik pratekan... 6 f ci d. Tegangan serat ekstrim terhadap tarik pada daerah tarik pratekan dimana lendutan yang dihitung dianggap mempunyai hubungan lendutan-momen bilinier... 6 f ci Kehilangan Prategang Perhitungan dari kehilangan prategang dianggap terjadi pada a. Kehilangan pada saat dudukan b. Perpendekan elastis beton c. Rangkak pada beton d. Susut pada beton Kekuatan rencana ultimit a. Faktor beban U.D +. 6L... (3.8) b. Faktor reduksi kekuatan untuk lentur φ 0. 9 c. Kekuatan lentur 30

45 M u a φ M n φ. Aps. f ps ( d p )... (3.9) Aps. f ps a... (3.9) f. b dimana c f ps nilai yang dihitung oleh kompatibilitas regangan atau f ps f pu γ p.( β f pu )... (3.30) f c M >.... (3.3) n M cr 3.4. Tegangan pada saat transfer Ketika gaya prategang pada beton, hanya berat sendiri pelat yang dianggap untuk menahan pengaruh dari eksentrisitas prategang. Suatu kontrol tegangan diperlukan pada titik ini untuk menentukan kekuatan beton yang diijinkan untuk mencegah retak pada sisi tarik atau hancur pada sisi tekan. Kekuatan beton mungkin hanya tinggal 50 % sampai 60% pada kekuatan rencana 8 hari Kehilangan Prategang Perhitungan kehilangan prategang mempengaruhi perilaku beban layan dari plat. Keakuratan metode perhitungan bergantung pada nilai beton dan sifat material baja juga faktor luar seperti kelembaban yang digunakan pada prosedur perhitungan. Keakuratan dari perhitungan kehilangan tegangan mempunyai pengaruh yang kecil pada kekuatan struktur ultimit. Perhitungan kehilangan tegangan diperlukan untuk memperkirakan pada perhitungan tegangan pada beban layan. 3

46 . Perpendekan elastis E s ES K es f cir... (3.3) Eci K.0 untuk batang pratarik f es cir P P e M e i i. g. K cir ( + )... (3.3) A I I K 0.9 untuk batang pratarik cir. Rangkak beton Es CR K cr ( f cir f cds )... (3.33) E c K.0 berat normal untuk batang pratarik cr.6 berat yang ringan untuk batang pratarik f cds M sd. e... (3.34) I. Susut beton SH 8.x0 6 K sh V Es ( 0.06 ) x(00 RH )... (3.35) S Tabel 3. Tipe kabel prategang Tipe tendon K re (psi) J Tegangan kabel mutu 70 0, Tegangan kabel mutu 50 8, Tegangan kabel mutu 40 atau 35 7, Tegangan kabel relaksasi rendah mutu

47 Tegangan kabel relaksasi rendah mutu Tegangan kabel relaksasi rendah mutu 40 atau Tegangan batang mutu 45 atau K.0 untuk batang pratarik sh RH kelembaban relatif lingkungan 4. Relaksasi baja RE [ K re J ( SH + CR + ES)] C... (3.36) K re, J, C faktor dari tabel 3. dan Total Kehilangan Prategang Kehilangan total ES+CR+SH+RE... (3.37) Tabel 3. Harga C f si /f pu Tegangan kabel Tegangan batang/ kabel relaksasi rendah

48 Tegangan beban layan Tegangan beton pada beban layan dihitung sebagai pengukuran pencapaian atau kemampuan daya layan. Untuk daya layan ini ketika lendutan harus dihitung, suatu kontrol tegangan terlebih dahulu dibuat untuk menentukan sifat penampang utuh atau sifat penampang yang retak yang akan digunakan. Pada tegangan layan dikontrol asumsi bahwa semua kehilangan prategang telah terjadi. Tegangan yang dihitung dibandingkan terhadap tegangan ijin pada bagian 3... Pelat Hollow Core secara normal didisain tidak mengalami retak pada beban layan penuh. Batas tegangan tarik berada di antara 6 f c dan 7.5 f yang umum digunakan. Pada keadaan khusus dimana lendutan tidak menjadi c masalah dan dimana retak tdak dianggap kenaikan batas sampai f c dapat digunakan. 34

49 3.4.5 Kekuatan Lentur Rencana Kapasitas momen dari batang prategang adalah suatu fungsi dari tegangan ultimit yang meningkat pada kabel prategang, seperti pada beton non prategang, batas atas dan batas bawah diganti oleh sejumlah tulangan untuk meyakinkan bahwa tegangan pada kabel adalah sesuai dengan tegangan beton pada perilaku daktail. Batas bawah dari penulangan memerlukan syarat φ M.... (3.38) n M cr I P Pe M + + cr 7. 5 f c... (3.39) yb A Sb Ini untuk meyakinkan bahwa ketika retak lentur beton meningkat, baja prategang tidak akan mencapai tegangan rencana penuh. Keadaan dari kriteria ini mungkin terjadi pada retak kabel pada pada titik retak lentur dengan menghasilkan keadaan patah yang gagal. Batas atas dari pembesian memerlukan d ω p atau ω ( p+ ω ω )... (3.40) d p atau d ω pw + ( ωw ωw ) tidak lebih besar dari 0.36β d p Persyaratan untuk batas atas pada penulangan berhubungan dengan asumsi dari regangan tegangan ultimit beton, dengan menggunakan gaya blok tegangan tekan ultimit maka lebih banyak beton akan mencapai regangan ultimit karena rasio penulangan bertambah. Karena itu ketika batas atas penulangan dibatasi momen kapasitas harus didasarkan pada balok yang tertekan untuk keadaan ini maka : [ f bd (0.36β 0.08β )] φm n φ c p... (3.4) Untuk penampang persegi atau penampang bersayap dengan garis netral pada sayap. 35

50 3.5 Perencanaan Geser Pelat Hollow Core direncanakan untuk geser berdasarkan peraturan ACI struktur prategang biasa. Untuk perencanaan geser pada ACI maka beberapa persyaratan harus dipenuhi seperti V φ... (3.4) u V n φ 0.85 untuk geser V V + V... (3.43) n c s Untuk maksud pembahasan ini maka V s adalah kontribusi dari tulangan geser diambil sama dengan nol. Kekuatan geser beton nominal adalah menggunakan persamaan : V c Vud f c bwd M (3.44) u Ketika gaya prategang efektif tidak lebih dari 40% kekuatan tarik dari tulangan lentur. Bagian V u M d u tidak melebihi. Harga minimum untuk Vc digunakan f b d dan harga c w maksimum 5 f b d. c w Sebagai alternatif perhitungan geser dapat dibuat berdasarkan rumus yang lain yaitu ViM cr Vci 0.6 f c bwd + Vd +... (3.45) M max V ( 3.5 f f b d... (3.46) cw c pc ) w Persamaan 3.45 memperkirakan tegangan geser untuk kegagalan mode geser, untuk persamaan 3.45 dapat digunakan hubungan sebagai berikut : M cr I ( 6 f c + f pe f d )... (3.47) y dimana V d geser berat sendiri tidak berfaktor untuk penampang non-komposit. 36

51 V i V V (3.48) u d M maks M M (3.49) u d M d momen berat sendiri tidak berfaktor untuk penampang non-komposit. Harga minimum dari Vci tidak lebih kecil dari.7 f b d atau f b d ketika gaya c w c w prategang efektif tidak kurang dari 40% dari kekuatan tarik pada penulangan lentur. Untuk persamaan 3.45 sampai 3.47, reduksi gaya prategang pada ujun batang akibat transfer harus diperhitungkan. Peraturan ACI mengijinkan asumsi bahwa gaya prategang bertambah secara linier dari nol pada ujung batang sampai tegangan efektif penuh pada panjang sampai 50 kali diameter kabel. 3.6 Lawan lendut dan lendutan 3.6. Lawan lendut Lawan lendut adalah lendutan ke arah atas dari batang prategang dan merupakan hasil dari gaya prategang eksentrisitas dari titik berat penampang. Karena baik gaya prategang maupun eksentrisitas terbentuk dari beban rencana dan panjang bentang, lawan lendut adalah hasil dari perencanaan lebih dari parameter perencanaan karena itu lawan lendut menjadi tidak spesifik Lendutan Akibat rangkak pada beton maka dapat menimbulkan lendutan pada struktur. Pada tabel 3.3 dibuat suatu batas lendutan. Pendekatan teknik diperlukan dalam membandingkan batasan lendutan sesuai dengan peraturan ACI. Suatu kesulitan akibat beban hidup yang mengakibatkan retak lentur akan mengurangi momen inersia efektif dari penampang. Perhitungan menggunakan hubungan lendutan-momen bilinier diperlukan ketika gaya tarik melewati 6 f c, dengan dengan definisi, retak terjadi pada tegangan tarik 7.5 f c. Karena 37

52 Pelat Hollow Core umumnya direncanakan tidak retak pada beban layan maka pengaruh retak dapat diabaikan. Tabel 3.3 Batas lendutan ijin Tipe struktur Anggapan lendutan Batas lendutan Atap datar yang tidak mendukung atau mengenai bagian non-struktur yang dapat dirusak oleh lendutan yang besar Lantai yang tidak mendukung atau mengenai bagian non-struktur yang dapat dirusak oleh lendutan yang besar Atap atau lantai konstruksi yang mendukung atau mengenai bagian non-struktur yang dapat dirusak oleh lendutan yang besar Atap atau lantai konstruksi yang mendukung atau mengenai bagian non-struktur yang tidak dapat dirusak oleh lendutan yang besar Lendutan yang seketika akibat beban hidup L Lendutan yang seketika akibat beban hidup L Bagian dari total lendutan yang terjadi setelah mengenai bagian nonstruktural l 80 l 360 l 480 l Pengangkatan atau handling Pada umumnya pelaksanaan pengangkatan atau handling dilakukan sebelum pemasangan pada tumpuan sehingga Pelat Hollow Core juga harus dikontrol tegangannya pada waktu pengangkatan dalam hal ini hanya pengaruh berat sendiri dari Pelat Hollow Core sebagai beban untuk contoh dapat dilihat pada perhitungan handling. Peralatan yang digunakan pada waktu handling/pengangakatan adalah seperti pada gambar 3.5 dengan diameter kabel yang digunakan dan beban yang dapat ditahan kabel adalah seperti pada tabel

53 Gambar 3.4 Peralatan kabel pada waktu pengangkatan/handling Tabel 3.3 Diameter kabel dan kekuatan kabel 3.8 Perencanaan Struktur Pracetak Hollow Core Slab (HCS) berdasarkan SNI 847 Pada perencanaan Pelat Beton Hollow Core Slab berdasarkan peraturan SNI 847 maka terdapat beberapa ketentuan di dalam SNI untuk beton pracetak yang prategang sebagai berikut : ) Perencanaan komponen beton polos pracetak harus mempertimbangkan semua kondisi 39

54 pembebanan mulai dari saat fabrikasi awal hingga selesainya pelaksanaan struktur, termasuk pembongkaran cetakan, penyimpanan, pengangkutan, dan ereksi. ) Batasan 4. tidak hanya berlaku pada komponen struktur beton polos pracetak pada kondisi akhir tetapi juga berlaku pada saat fabrikasi, pengangkutan, dan ereksi. 3) Komponen-komponen struktur pracetak harus disambung secara aman untuk menyalurkan gaya-gaya lateral ke sistem struktur yang mampu menahan gaya-gaya tersebut. 4) Komponen-komponen struktur pracetak harus diikat dan ditopang secukupnya selama ereksi untuk menjamin tercapainya kedudukan yang tepat dan integritas struktur hingga sambungan yang permanen selesai dipasang Penumpuan Pada perencanaan penumpuan digunakan peraturan (SNI 847 ps 9.3) tentang penumpuan/penopangan yaitu bila digunakan, maka sistem penopang tidak boleh dibuka hingga elemen yang ditopang telah mencapai sifat rencana yang diperlukan untuk memikul semua beban serta membatasi lendutan dan keretakan pada saat pembongkaran sistem penopang Tegangan transfer Tegangan transfer untuk struktur pracetak prategang harus mengikuti peraturan dalam (SNI 847 ps ) yaitu tegangan izin beton untuk komponen struktur lentur dan tegangan izin tendon prategang Tegangan izin beton untuk komponen struktur lentur ) Tegangan beton sesaat sesudah penyaluran gaya prategang (sebelum terjadinya kehilangan tegangan sebagai fungsi waktu) tidak boleh melampaui nilai berikut: 40

55 () Tegangan serat tekan terluar f ci () Tegangan serat tarik terluar kecuali seperti yang diizinkan dalam 0.4((3))... ( / 4) f ci (3) Tegangan serat tarik terluar pada ujung-ujung komponen struktur di atas perletakan sederhana... ( / ) f ci Bila tegangan tarik terhitung melampaui nilai tersebut di atas, maka harus dipasang tulangan tambahan (non-prategang atau prategang) dalam daerah tarik untuk memikul gaya tarik total dalam beton, yang dihitung berdasarkan asumsi suatu penampang utuh yang belum retak. ) Tegangan beton pada kondisi beban layan (sesudah memperhitungkan semua kehilangan prategang yang mungkin terjadi) tidak boleh melampaui nilai berikut: () Tegangan serat tekan terluar akibat pengaruh prategang, beban mati dan beban hidup tetap f c () Tegangan serat tekan terluar akibat pengaruh prategang, beban mati dan beban hidup total f c (3) Tegangan serat tarik terluar dalam daerah tarik yang pada awalnya mengalami tekan... ( / ) f c (4) Tegangan serat tarik terluar dalam daerah tarik yang pada awalnya mengalami tekan dari komponen-komponen struktur (kecuali pada sistem pelat dua-arah), dimana analisis yang didasarkan pada penampang retak transformasi dan hubungan momen-lendutan bilinier menunjukkan bahwa lendutan seketika dan lendutan jangka panjang memenuhi persyaratan 0.5(4), dan dimana persyaratan selimut beton memenuhi 9.7(3())... f c 4