BAB III ANALISA PERMODELAN

BAB III ANALISA PERMODELAN III.1 Pemodelan Struktur Pada tugas akhir ini, akan direncanakan suatu rangka bidang portal statis tak tentu yang disimulasikan sebagai salah satu rangka dari struktur bangunan gudang. Di atas portal tersebut akan diletakkan balok prestress precast penampang T ganda sebagai balok memanjang yang menghubungkan rangka portal yang satu dengan yang lain, sehingga terdapat dua rangka portal yang menjadi tumpuan dengan karakteristik dan bentuk yang sama. Gbr 3.1 Sketsa Portal yang akan direncanakan III.2. Tahap Perencanaan Dalam sistematis perencanaan portal akan dilakukan dalam 2 tahapan yaitu : Tahap I : Bagian atas ; Bagian ini merupakan bagian yang digunakan sebagai atap pada struktur dengan bentang memanjang berukuran 18 m, bagian ini akan didesain menggunakan beton prategang precast

Tahap II : Bagian bawah (rangka tumpuan); merupakan bagian yang berfungsi menahan struktur bagian atas portal. Rangka tumpuan ini berukuran panjang 16 m dan tinggi 8 m. III.3. Building Code Dalam merencanaan sebuah bangunan setidaknya kita harus memiliki acuan yang jelas, sehingga nantinya tidak ditemukan kesalahan-kesalahan dalam perencanaan. Oleh karena itu, penulis menggunakan beberapa building code atau peraturan-peraturan yang digunakan dalam perencanaan ini, diantaranya : 1. Building Code Requirements for structural concrete American Concrete Institute 2008 (ACI 318-08) 2. Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan Gedung, SNI 03-2847-2002 (Badan Standarisasi Nasional, 2002) 3. Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, American Society of Civil Engineers 2005 ( ASCE 7-05 ) III.4. Syarat-syarat Batas pada beton prategang Berdasarkan peraturan yang tertera pada building code, diperoleh data ketentuan-ketentuan untuk mencari tegangan pada beton dan tendon yaitu sebagai berikut: Mutu beton (f c) dan syarat-syarat batasnya :

Kuat tekan beton pada saat prategang awal : Untuk tujuan desain, Kuat tekan beton pada saat prategang awal ( ) yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 0,75. (3.1) Dimana : = Kuat tekan beton pada saat prategang awal = Kuat tekan beton Tegangan tekan izin maksimum di beton prategang pada saat prategang awal : Untuk tujuan desain, tegangan tekan izin maksimum di beton prategang pada saat transfer ( ) yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 0.6...(3.2) Dimana : = Tegangan tekan izin maksimum di beton prategang pada saat transfer = Kuat tekan beton pada saat prategang awal Tegangan tarik izin maksimum di beton prategang pada saat prategang awal. Untuk tujuan desain, tegangan tarik izin maksimum di beton prategang pada saat prategang awal ( ) yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 6 (3.3) Dimana : = Tegangan tarik izin maksimum di beton prategang pada saat transfer

= Kuat tekan beton pada saat prategang awal Tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja Untuk tujuan desain, tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja ( ) yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 0.6... (3.4) Dimana : = Tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja = Kuat tekan beton Tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja Untuk tujuan desain, tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja ( ) yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 12. (3.5) Dimana : = Tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja = Kuat tekan beton Mutu baja tendon (fpu) Untuk tujuan desain, tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja ( ) yang ditetapkan dalam peraturan ACI 318-08 adalah sebesar : = 0,70. (3.6)

Pi =....... (3.7) =..... (3.8) Pe =.......(3.9) Dimana : = Tegangan awal pada tendon = Kuat tarik tendon yang ditetapkan Pi = Prategang awal = Luas tuangan prategang di daerah tarik = Prategang efektif pada tendon Pe = Prategang efektif sesudah kehilangan III.5. Penyajian Data Dimensi Portal Untuk mendukung kelengkapan tugas akhir ini, penulis menyajikan data dari rangka portal tersebut. Panjang portal : 16,0 m Tinggi portal : 8,0 m Rangka tumpuan akan dirancang dengan menggunakan dua desain yaitu : Rangka tumpuan didesain menggunakan beton prategang non precast

Rangka tumpuan didesain menggunakan beton non prestress/ beton bertulang biasa III.6. Penyajian Data Balok Prestress Precast T ganda III.6.1. Data Bahan Gelagar bagian atas portal yang juga merupakan bagian memanjang portal memiliki panjang bentang 18,0 meter ini akan didesain menggunakan beton prestress precast dengan spesifikasi sebagai berikut : Tabel 3.1 Data Bahan KETERANGAN Konversi satuan Psi Mpa Kg/m2 Mutu beton ( ) 5000 34,475 3.447.500 Kuat tarik tendon ( ) 270000 1861,65 186165000 Direncanakan Kehilangan total (lost prestress) : 21 % ; = (1-0,21) = 0,79 = 0,75 = 2585625 kg/m2 = 0,60 = 1551375 kg/m2 = 0,60 = 2068500 kg/m2 = 6 = 253338,476 kg/m2 = 12 = 585060,1508 kg/m2 = 0,70 = 130315500 kg/m2 = 0,82 = 106858710 kg/m2

Dimana : = Kuat tekan beton = Kuat tekan beton pada saat prategang awal = Tegangan tekan izin maksimum dibeton pada saat prategang awal = Tegangan tekan izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja = Tegangan tarik izin maksimum di beton segera sesudah transfer dan sebelum terjadi kehilangan = Tegangan tarik izin maksimum dibeton sesudah semua kehilangan pada taraf beban kerja = Tegangan awal pada tendon = Prategang efektif pada tendon III.6.2. Data Pembebanan Pada tahap ini, model struktur diberi beban-beban yang akan digunakan dalam perancangan balok prestress serta untuk menarik kesimpulan bahwa parameter apa saja yang dapat mempengaruhi perancangan balok prestress saat menentukan dimensi pada balok prestress tersebut sehingga diperoleh dimensi profil yang efisien. III.6.2.1. Beban Mati Rencana ( Berat Sendiri Profil ) Untuk mencari dimensi profil yang akan digunakan pada model struktur, maka perlu direncanakan/diasumsikan berat sendiri profi terlebih dahulu sebagai

beban mati rencana. Pada model struktur ini beban mati rencana yang akan digunakan adalah: = = 710 Plf = 1056.48 kg/m III.6.2.2. Beban Hidup Rencana Portal didesain agar dapat menahan beban hidup rencana. Perencanaan beban hidup minimum terbagi rata dapat ditunjukkan pada table 3.2. Tabel 3.2 (Sumber: ASCE-7-2005 : minimum design load for building and other structure) Struktur direncanakan menggunakan pelat datar, maka menurut peraturan ASCE-7-2005 tentang minimum design load for building and other structure, beban hidup terbagi rata yang diberikan pada struktur adalah 20 Psf : = = 20 Psf 100 kg/m 2

III.6.2.3. Beban Mati Tambahan Tabel 3.3 Jenis-jenis Beban mati di Atap ATAP BERAT (Psf) Membran terbalik ballasted 16 Kerikil (atau slag) dan flet 5 lapis 6 1 2 Kerikil (atau slag) dan flet 3 lapis 5 1 2 Atap komposisi felt 5 lapis, tanpa kerikil 4 Atap komposisi felt 3 lapis, tanpa kerikil 3 Shingles strip aspal 3 Insulasi rigid, per inch 1 2 Gypsum, per inch. ketebalan 4 Beton insulasi, per inch 3 (Sumber: Beton Prategang, Edward G. Nawi) Profil gelagar memanjang pada struktur portal akan dibebani beban mati tambahan yaitu: - Gelagar akan menggunakan Topping beton berbobot normal dengan dengan tebal 2 inchi dengan beton insulasi 3 Psf Total beban mati tambahan yang dipikul oleh struktur adalah : = = 150 + 3 III.7. Kombinasi Pembebanan = 28 Psf = 136,696 kg/m 2 Untuk kombinasi pembebanan digunakan faktor kombinasi sesuai peraturan yang ditetapkan. Dalam tugas akhir ini factor kombinasi sesuai peraturan ACI yaitu : = 1,4D + 1,7L Dimana : D = Beban mati L = Beban hidup

III.8. Permodelan Perletakan Untuk perencanaan balok prategang T ganda, struktur dimodelkan perletakannya adalah perletakan sederhana. Perletakatem pembebnabannyan sederhana karena struktur tersebut direncanakan terletak diatas rangka portal yang digunakan sebagai tumpuannya. Sedangkan untuk rangka portal tumpuan memiliki perletakan jepit-jepit sehingga dikatakan statis tak tentu. Gambar.3.2. Permodelan perletakan pada struktur balok T ganda dan pada portal berikut sistem pembebanannya

BAB IV PEMBAHASAN IV.1 Perencanaan Balok Prestress Precast T ganda Struktur bagian atas pada portal secara langsung menahan beban-beban seperti beban mati dan beban hidup yang direncanakan menggunakan balok prestress precast T ganda. Gbr.4.1 Penampang balok prategang Pretopped Double Tee IV.1.1. Pembebanan pada Balok Prestress Precast T ganda antara lain : Perhitungan beban pada perencanaan terdiri dari beberapa beban terfaktor IV.1.1.1. Beban Mati Rencana ( Berat Sendiri Profil ) Pada model struktur ini beban mati rencana yang akan digunakan adalah: = = 800 Plf = 1190.4 kg/m Momen maksimum ditengah bentang :

= 1,4 = 1,4 1190.4 kg/m 18,0 = 67495.68 kgm IV.1.1.2. Beban Hidup Rencana Struktur direncanakan menggunakan pelat datar, maka menurut peraturan ASCE-7-2005 tentang minimum design load for building and other structure, beban hidup terbagi rata yang diberikan pada struktur adalah 20 Psf : = = 20 Psf 100 kg/m 2 x 3.048 m = 304.8 kg/m Momen maksimum ditengah bentang : = 1,7 = 1,7 304.8 kg/m 18,0 = 20985.48 kgm IV.1. 1.3. Beban Mati Tambahan Profil gelagar memanjang pada struktur portal akan dibebani beban mati tambahan yaitu: - Gelagar akan menggunakan Topping beton berbobot normal dengan dengan tebal 2 inchi dengan beton insulasi 3 Psf = = ( 150 + 3 ) x 3.048 m = ( 28 Psf ) 3.048 m = 416.64941 kg/m

Momen maksimum ditengah bentang : = 1,4 = 1,4 416.64941 kg/m 18,0 = 23624.02 kgm IV.1.2. Pemilihan penampang Asumsikan bahwa = 0, lalu modulus penampang minimum diserat bawah agar penampangnya efisien dihitung dengan rumus : 1 + + 1 0,79 67495.68 + 23624.02 + 20985.48 0 0,79 1551375 / 58783.5928 1225586,25 / 0.0479637 47963.654 Berdasarkan hasil perhitungan diperoleh nilai = 47963.654 cm 3, maka dipilih profil penampang PCI 12LDT34 Pretopped Double Tee dengan nilai : = 3340 = 54732,79 cm 3 Gbr.4.2 Profil Penampang PCI 12LDT34 Pretopped Double Tee

Data profil PCI 12LDT34 Pretopped Double Tee : = 978 = 0,6309 m 2 = 86072 = 0,03582 m 4 = = = 88,0 in2 = 0,0567 m 2 = 10458 in 3 = 0,17137 m 3 = 3340 in 3 = 0,054732 m 3 = 8,23 in = 0,209 m = 25,77 in = 0,6545 m = 781 Plf = 1162,128 kg/m V/S = 1,41 in = 0,035814 cm IV.1.3. Analisis Penampang Profil direncanakan menggunakan tendon dengan spesifikasi : = 270000 Psi = 1861,65 MPa = 186165000 kg/m 2 Untuk penampang standar digunakan strand pattern 128-D1 (12 strand berdiameter ½ in) = 12 0,153 inch 2 = 1,836 inch 2 = 0,0011845 m 2 IV.1.3.1. Analisis Penampang Pada Saat Transfer : = 67495.68, /. / = 65892.658 kgm

= 0,70 = 0,70 270000 Psi = 189000 Psi = 1303,155 MPa = 130315500 kg/m 2 = = 0,0011845 m 2 130315500 kg/m 2 = 154360,5029 kg Penampang Tengah Bentang ( = 22,52 h = 0,572 ) Serat Atas = 1, = 1,,,,., = 244640,003 / 1,10594 384491.94 / = 113934.2 / = 253338,476 / OK! Serat Bawah = 1 + +, = 1 +,,,, +., = 244640,003 / 7,594164 +1203897.2 / = 653949.5 / = 1551375 / OK!

Penampang tumpuan ( = 14,10 h = 0,35814 ) Serat Atas = 1 0 =,, 1,,, 0 = 244640,003 / 0,31855 0 = 77929.992 / = 253338,476 / OK! Serat Bawah = 1 + + 0 =,, 1 +,,, + 0 = 244640,003 / 5,128673 + 0 = 1256092,239 / = 1551375 / OK! IV.1.3.2. Analisis Penampang Pada Saat Final : = = + + = 65892.658 + 23624.02 + 20985.48 = 110502.16 kgm

= = 0,79 189000 Psi = 149310 Psi = 102949245 kg/m 2 = = 0,0011845 m 2 102949245 kg/m 2 = 121943,381 kg Penampang Tengah Bentang ( = 22,52 h = 0,572 ) Serat Atas = 1, = 1,,,,., = 193284,8011 / 1,10594 644793.98 / = 431053.4 / = 2068500 / OK! Serat Bawah = 1 + +, = 1 +,,,, +., = 193284,8011 / 7,594164 +2018938.8 / 551239.83 / = 585060,1508 / OK!

Penampang tumpuan ( = 14,10 h = 0,35814 ) Serat Atas = 1 0, = 1,,,, 0 = 193284,8011 / 0,31855 0 = 61570,873 / = 585060,1508 / OK! Serat Bawah = 1 + + 0, = 1 +,,,, + 0 = 193284,8011 / 5,18673 + 0 = 1002516,076 / = 2068500 / OK! Dari analisa tegangan yang dilakukan pada penampang di tumpuan dan ditengah bentang baik pada saat transfer maupun pada kondisi beban kerja ( transfer), diperoleh bahwa tegangan diserat atas dan diserat bawah penampang lebih kecil daripada tegangan izin maksimumnya, maka penampang dapat dikatakan aman atau telah sesuai untuk digunakan.

IV.1.4. Kehilangan Prategang (Losses) Prategang efektif pada beton mengalami pengurangan secara berangsurangsur sejak dari tahap transfer akibat berbagai sebab. Secara umum ini dinyatakan sebagai kehilangan prategang. Oleh karena itu tahapan gaya prategang perlu ditentukan pada setiap tahap pembebanan, dari tahap transfer ke beton hingga ke berbagai tahap prategang yang terjadi pada kondisi beban kerja serta kehilangan prategangannya. pascatarik. Berbagai jenis kehilangan yang dijumpai dalam sistem pratarik dan Tabel 4.1. Jenis-jenis kehilangan prategang No. Pretensioning No. Postensioning 1. Deformasi Elastis beton 1. 2. 3. 4. Relaksasi tegangan pada baja Penyusutan beton Rangkak beton 2. 3. 4. 5. 6. Kalau kawat-kawat ditarik secara berurutan, akan terdapat kehilangan prategang akibat deformasi elastis beton Relaksasi tegangan pada baja Penyusutan beton Rangkak beton Gesekan Tergelincirnya angkur (Sumber: N Krishna Raju. Prestressed Concrete, second edition) IV.1.5. Kehilangan Prategang total Kehilangan prategang total pada beton prategang pretensioning merupakan kehilangan prategang akibat akumulasi dari kehilanagan prategang yang diakibatkan oleh deformasi elastis beton, relaksasi tegangan pada baja, penyusutan beton, dan akibat rangkak pada beton.

= + + + Dimana : = kehilangan prategang total = kehilangan prategang diakibatkan deformasi elastis beton = kehilangan prategang diakibatkan relaksasi tegangan pada baja = kehilangan prategang diakibatkan rangkak pada beton = kehilangan prategang diakibatkan penyusutan beton a. Kehilangan tegangan akibat deformasi elastis beton Diketahui : = 270000 Psi = 1861,65 MPa = 186165000 kg/m 2 = 27 10 7 Psi Untuk penampang standar digunakan strand pattern 128-D1 (12 strand berdiameter ½ in) = 12 0,153 inch 2 = 1,836 inch 2 = 0,0011845 m 2 = 98529,6312, /, / = 65892.66 kgm = 0,70 = 0,70 270000 Psi = 189000 Psi = 1303,155 MPa = 130315500 kg/m 2

= = 0,0011845 m 2 130315500 kg/m 2 = 154360,5029 kg = 978 = 0,6309 m 2 = 86072 = 0,03582 m 4 = = = 88,0 in2 = 0,0567 m 2 = 570000 ; = 0,75 = 3750 psi = 2585625 kg/m2 = 570000 3750 = 3490522.883 psi = = = 7.9. Eksentrisitas actual ditengah bentang ( = 22,52 h = 0,572 ) = 1 + +., = 1 +, = -604098,46 kg/m 2 = -6.04 MPa = -877 psi,, +.,, Kehilangan prategang = = = 7.9 877 psi = 6928.3 psi % losses =. 100 % = 3.67 %

b. kehilangan prategang diakibatkan rangkak pada beton = 570000 ; = 5000 psi = 3.447.500 kg/m2 = 570000 5000 = 4030508.653 psi = 27 10 6 Psi = = = 7.9. =. =... = 3.7 MPa = 547.129 psi = 877 psi Gunakan koefisien rangkak ( ) = 2.0 untuk pretensioning dan 1.6 untuk postensioning Kehilangan prategang = = ( - ) % losses =. = 6.9 2.0 (877 psi - 547.129 psi ) 100 % = 2.508 % = 4552.22 psi c. Kehilangan prategang diakibatkan penyusutan beton = = 27 10 6 Psi = 8.2 10-6 1 0.06 100 Dari profil penampang PCI 12LDT34 Pretopped Double Tee diketahui = 2.39 in,dan kelembaan udara relative sebesar 70 % untuk keadaan normal. Koefisien susut diambil sebesar 1.0 untuk komponen pretensioning = 8.2 10-6 1 0.06 2.39 100 70 = 2.1344 10-4

Kehilangan prategang = = % losses = 100 % = 3.05 % = 2.1344 10-4 1.0 27 10 6 Psi = 5763 psi d. Kehilangan prategang diakibatkan relaksasi tegangan pada baja Metode ACI-ASCE menggunakan kontribusi terpisah antara perpendekan elastis, rangkak, dan susut dalam evaluasi kehilangan yang diakibatkan relaksasi tegangan dengan menggunakan persamaan : Tabel.4.2 Koefisien Nilai C / = + + Kawat atau strand stressrelieved Kawat atau strand relaksasi rendah atau batang stressrelieved 0.80 1.28 0.79 1.22 0.78 1.16 0.77 1.11 0.76 1.05 0.75 1.45 1.00 0.74 1.36 0.95 0.73 1.27 0.90 0.72 1.18 0.85 0.71 1.09 0.80 0.70 1.00 0.75 0.69 0.94 0.70 0.68 0.89 0.66 0.67 0.83 0.61 0.66 0.78 0.57 0.65 0.73 0.53 0.64 0.68 0.49 0.63 0.63 0.45 0.62 0.58 0.41 0.61 0.53 0.37 0.60 0.49 0.33 (Sumber: Beton Prategang, Edward G. Nawi) Berdasarkan Tabel koefisien nilai C diambil sebesar = 1,00

Tabel 4.3 koefisien nilai Jenis Tendon Kawat atau stress-relieved strand mutu 270 Kawat atau stress-relieved strand mutu 250 Kawat stress-relieved mutu 240 atau 235 Strand relaksasi rendah mutu 270 Kawat relaksasi rendah mutu 250 Kawat relaksasi rendah mutu 240 atau 235 Batang stress-relieved mutu 145 atau 160 (Sumber: Beton Prategang, Edward G. Nawi) 20000 18500 17600 5000 4630 4400 6000 0.15 0.14 0.13 0.040 0.037 0.035 0.05 Berdasarkan Tabel koefisien nilai diambil nilai sebesar = 20000 dan sebesar =0,15 Kehilangan prategang = = + + = 20000 0.15 6928.3 psi + 4552.22 psi + 5763 psi 1.0 = 17413.50 psi % losses =. 100 % = 9.2135 % Maka, kehilangan prategang total (total losses) adalah : = + + + = 6928.3 psi + 17413.50 psi + 4552.22 psi + 5763 psi = 34657.02 psi % Total losses = 34657.02 100 % = 18.34 %

IV.1.6. Penentuan Daerah Aman Kabel 1. Saat transfer = ½ (1,4) ( ) X (L X) = (1/2) (1,4) (1162,126 kg/m ) X (L X) = 813,4882 X (L X) 2. Saat final = ½ 1,4 + 1,4 + 1,7 X (L X) = (1/2) 1,4 1162,126 + 1,4 416.649 + 1,7 304.8 X (L X) = 1364.223 X (L X) kg/m = =,, = 193287.1 kg/m 2

= =,, = 244667,1468 kg/m 2 = =,, = 0,2716 m = 27,16 cm = =,, = - 0,08675 m = -8,675 cm Batas atas (maksimum) dari batas kern ( ) diambil berdasarkan nilai tertinggi dari perhitungan-perhitungan berikut: 1 = 0,2716 1, = - 2,6350 1 = -0,08675 1, = - 0,3493, = - 0,3493 Batas bawah (minimum) dari batas kern ( ) diambil berdasarkan nilai terendah dari perhitungan-perhitungan berikut: 1 = 0,2716 1 +, = 0,5964, 1 = -0,08675 1 = 0,4633, = 0,4633 = + = +

Panjang pada penampang x l-x (Kg/m) (Kg/m) (m) (m) (m) (m) serat bawah (m) serat atas (m) 0 18 0 0 0 0-0.34935 0.463323 0 0.8 1.14935 0.336677 1.5 16.5 20133.83 33764.52 0.130434 0.276884-0.07247 0.593757 0 0.8 0.872466 0.206243 3 15 36606.97 61390.04 0.237152 0.503425 0.154075 0.700475 0 0.8 0.645925 0.099525 4.5 13.5 49419.41 82876.56 0.320156 0.679624 0.330274 0.783479 0 0.8 0.469726 0.016521 6 12 58571.15 98224.07 0.379444 0.80548 0.45613 0.842767 0 0.8 0.34387-0.04277 7.5 10.5 64062.2 107432.6 0.415017 0.880994 0.531644 0.87834 0 0.8 0.268356-0.07834 9 9 65892.54 110502.1 0.426874 0.906165 0.556815 0.890197 0 0.8 0.243185-0.0902 10.5 7.5 64062.2 107432.6 0.415017 0.880994 0.531644 0.87834 0 0.8 0.268356-0.07834 12 6 58571.15 98224.07 0.379444 0.80548 0.45613 0.842767 0 0.8 0.34387-0.04277 13.5 4.5 49419.41 82876.56 0.320156 0.679624 0.330274 0.783479 0 0.8 0.469726 0.016521 15 3 36606.97 61390.04 0.237152 0.503425 0.154075 0.700475 0 0.8 0.645925 0.099525 16.5 1.5 20133.83 33764.52 0.130434 0.276884-0.07247 0.593757 0 0.8 0.872466 0.206243 18 0 0 0 0 0-0.34935 0.463323 0 0.8 1.14935 0.336677 - Eksentrisitas tengah bentang actual : 0.556815 m < = 0,572 m < 0.890197 m jadi, tendon terletak didalam daerah aman kabel - Eksentrisitas tumpuan actual : -0.34935 m < = 0,35814 m < 0.463323 m; jadi, tendon terletak didalam daerah aman kabel Tabel 4.4 Perhitungan Bata-batas daerah aman kabel

1.4 TRASE DAERAH AMAN KABEL 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2 0 1.5 3 4.5 6 7.5 9 10.5 12 13.5 15 16.5 18 serat bawah 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 serat atas 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 emin 1.14935 0.87246 0.64592 0.46972 0.34387 0.26835 0.24318 0.26835 0.34387 0.46972 0.64592 0.87246 1.14935 emax 0.33667 0.20624 0.09952 0.01652-0.0427-0.0783-0.0902-0.0783-0.0427 0.01652 0.09952 0.20624 0.33667 Gbr.4.3 Grafik daerah aman kabel

IV.1.7. Penempatan Kabel Tendon Pada Profil 1. Tumpuan ( = 14,10 in = 35,81 cm) Gbr.4.4 Penempatan kabel tendon pada penampang di tumpuan Data Profil : C.G.C = garis netral penampang = 25,77 in = 65,45 cm Titik berat kabel (h) = garis netral h =. n= jumlah kabel = 65,45 35,81 = 29,65 cm y= posisi kabel dari dasar penampang 29,65 cm... Dengan mnggunakan trial and error diperoleh posisi kabel = 4 cm = 40 cm = 44 cm

2. Tengah bentang ( = 22,52 in = 57,2 cm) Gbr.4.5 Penempatan kabel tendon pada penampang di tengah bentang Data Profil : C.G.C = garis netral penampang = 22,52 in = 57,2 cm Titik berat kabel = garis netral = 65,45 57,2 = 8,25 cm h =. n= jumlah kabel y= posisi kabel dari dasar penampang 8,25 cm... Dengan mnggunakan trial and error diperoleh posisi kabel = 4 cm = 8 cm = 12 cm

Gbr.4.6 Potongan penampang ditumpuan

Gbr.4.7 Potongan penampang ditengah bentang

IV.2. Perencanaan Rangka Tumpuan Prestressed Concrete Rangka tumpuan berupa portal bidang diatas dua perletakan statis tak tentu dengan data portal sebagai berikut : Panjang portal : 16 m Tinggi portal : 8 m Data bahan yang digunakan : Direncanakan menggunakan mutu beton ( ) = 45 Mpa = 6526.468455 Psi = 12 = 12 6526.468455 = 969.4387 Psi = 6.68428007 Mpa = 668428 kg/m 2 = 0.6 = 0,6 6526.468455 = 3915.881 Psi = 27 Mpa = 2700000 kg/m 2

= 57000 = 57000 6526.468455 = 4604833.983 Psi = 31750.3303 Mpa = 3.175 10 9 kg/m 2 Asumsi dimensi profil balok dan kolom : b = h ambil tinggi profil (h) : 900 mm b = (900) 600 mm A = 600 900 = 540000 mm 2 = 0.54 m 2 W = 1/6 600 900 2 = 8,1 10 7 mm 3 = 0,081 m 3 I = 1/12 600 900 3 = 36,45 10 9 mm 4 = 0.03645 m 4 = 0,6 0,9 24 = 12,96 kn/m = 1296 kg/m e = - 200 = 250 mm = 0,25 m Desain terhadap lentur : Momen total = Momen primer + Momen sekunder + Momen tersier IV.2.1. Momen Primer Momen primer pada rangka tumpuan diakibatkan oleh bagian atap portal berbentuk profil double T yang menimbulkan beban berupa beban terpusat ( ) pada rangka tumpuan dan akibat beban sendiri profil penampang yang akan ditentukan dengan manual yang kemudian dihitung dengan program SAP 2000.

IV.2.1.1 Analisa Perhitungan Momen dilakukan Dengan Program SAP Perhitungan momen pada portal bertujuan untuk mengetahui gaya gaya dalam yang bekerja pada portal sehingga portal dapat dirancang dengan anggapan bahwa portal akan dapat menahan momen yang bekerja pada portal tersebut. Untuk mengetahui momen pada portal digunakan program SAP, sehingga diperoleh data dengan lebih cepat, akurat, dan lebih efisien. Langkah pertama adalah menghitung beban-beban yang mempengaruhi dan membebani struktur yang kemudian dikombinasikan dengan faktor kombinasi sesuai peraturan yang ditetapkan. Dalam tugas akhir ini factor kombinasi sesuai peraturan ACI yaitu : = 1,4D + 1,7L Dimana : D = Beban mati L = Beban hidup IV.2.1.2. Karakteristik beban Pembebanan pada portal terdiri dari dua jenis beban yaitu beban terpusat dan beban terbagi rata (berat sendiri profil). Pembebanan yang mempengaruhi struktur adalah sebagai berikut : Beban Gelagar Berat 1 profil double tee ( ) = 1162,128 kg/m 18 m = 20918.304 kg

Berat 1 profil T = ½ 20918.304 kg = 10459.152 kg Jumlah profil yang dibutuhkan = 16 m : 1,524 m = 10,49 11 profil T = 1,4 10459.152 kg 11 = 161070.94 kg Beban mati tambahan Topping + insulasi dengan tebal 2 inchi = 28 Psf = 136,696 kg/m 2 = 1,4 136,696 kg/m 2 16 m 18 m = 55115.83 kg Beban hidup = 100 kg/m 2 = 1,7 100 kg/m 2 16 m 18 m = 48960 kg = 161070.94 kg + 55115.83 kg + 48960 kg = 265146.77 kg Seluruh beban akan dipikul oleh 2 tumpuan maka beban yang dipikul oleh satu tuumpuan adalah 265146.77 kg/2 = 13257340 kg Gbr.4.8 Potongan Portal tampak depan untuk 1 kaki profil = Berai sendiri profil = 132573.4 kg = 1,4 1296 kg/m = 1814,4 kg/m

Tabel Momen Maksimum Pada Portal MOMEN ULTIMIT (Mu) KETERANGAN M.Tumpuan (Kg/m) M.Lapangan (Kg/m) JOINT FRAME 1 179056.7 2 FRAME 2-179056.7 FRAME 8 156745.37 JOINT 22 FRAME 14-179056.7 FRAME 17-179056.7 Tabel 4.5 Perhitungan Momen ultimit ditumpuan dan dilapangan IV.2.2. Momen Sekunder Momen sekunder terjadi diakibatkan oleh pengaruh gaya prategang (p). Taksir gaya prategang : =. + =, + 179056.7,,, 0 = - 1,851852 P 3.086419753 P + 2210576 kg P = 2210576 4.938271605 = 447641.65 kg = = 447641.65 8 8 0,3 8 8 0,15 = 716227 = = 447641.65 = 376019 8 1 0,3 8 0,15 1 + 8 0,185 1 8 0,435 1

Gbr.4.9 Diagram produk integral pada portal = = 8 8 8 =, = = = 8 8 1 = = = 8 1 1 + 8 1 1 = Persamaan kompatibilitas : + + = 0 + + = 0 170,667 + 32 716226.64 = 0 32 32 + 16 376018.99 = 0 170,667 5461,33 + 1024 =22919252 5461,33 + 2730,667 =64173907-1706,667 = -41254654 = 24172.649

Subst = 24172.649, didapat = -335.7312 Momen sekunder dikolom = 24172.649 (-335.7312 8) = 21486.7992 Momen sekunder di balok = 24172.649 24172.649 24172.649 24172.649 24172.649 21486.7992 21486.7992 Gambar.4.10 Momen sekunder IV.2.3. Momen Tersier = 600 900 = 540000 mm 2 = 0,54 m 2 = = = 600 9003 = 3,645 10 10 mm 4 = 0.03645 m 4 =, =, = 0,01265

Rasio perbandingan gaya prategang di kolom dan balok adalah kecil dan dapat diabaikan sehingga seluruh gaya prategang dianggap ditahan oleh balok BC = =.,, = 0.002089 m = 2,089 mm = = =,,. = -22661.85853 kgm Dengan menggunakan metode distribusi momen : Rasio kekakuan = = =, 16, = 0,5 : 1,0 Dengan kekakuan setengah panjang balok, rasio kekakuan menjadi 0,25 : 1,0 Faktor distribusi di titik B : =, = 0,8 =,, = 0,2 Tabel 4.6 Distribusi momen : A B 0.8 0.2-22661.85853-22661.9 9064.743413 18129.49 4532.372-13597.11512-4532.37 4532.372 Momen tersier = = 4532.371706 kgm Momen tersier = = 13597.11512 kgm

4532.371706 4532.371706 4532.371706 4532.371706 13597.11512 13597.11512 Gambar.4.11 Bidang momen tersier Desain terhadap lentur : = + + = 179056.7 + 24172.649 + 4532.371706 = 207761.7 kgm = + + = 156745.4 + 24172.649 + 4532.371706 = 185450.4 kgm Tegangan tarik izin : = 12 = 668428 kg/m 2 Tegangan tekan izin : = 0.6 = 2700000 kg/m 2 Penentuan gaya prategang : Gaya prategang di balok ( ) : 0 =. + 0 =,,, +., 0 = - 1,851852 3.08642 + 2289511 = 463626 Gaya prategang di kolom ( ) : 0 =. +

0 =,,, +., 0 = - 1,851852 1.851852 + 2564959.022 = 692538.936 IV.2.4 Analisis Tegangan Tegangan di lapangan Serat Atas = + < = 463626 463626 0,25 +, 0,081 3 185450.4 0,081 3 < = 1717133 < = 2700000 / OK! Serat Bawah = + < = 463626 463626 0,25, 0,081 3 + 185450.4 0,081 3 < = 0.0019 / < = 668428 / OK! Tegangan di tumpuan Serat Atas = + <

= 463626 463626 0,185 +, 0,081 3 185450.4 0,081 3 < = 2089178.785 / < = 2700000 / OK! Serat Bawah = + < = 463626 463626 0,185, 0,081 3 + 207761.7 0,081 3 < = 647493.6 / < = 668428 / OK! Tegangan di kolom Serat Atas = + < 692538.936 692538.936 0,15 207761.7 =, 0,081 3 + 0,081 3 < = 0.511 / < = 668428 / OK! Serat Bawah = + < 692538.936 692538.936 0,15 207761.7 = +, 0,081 3 0,081 3 < = 2564959 / < = 2700000 / OK!

Dari analisa tegangan yang dilakukan pada penampang dilapangan, ditumpuan dan dikolom, diperoleh bahwa tegangan diserat atas dan diserat bawah penampang lebih kecil daripada tegangan izin maksimumnya, maka penampang dapat dikatakan aman atau telah sesuai untuk digunakan. IV.2.5. Perencanaan Kabel Tendon Pada Penampang Kabel tendon yang digunakan pada penampang adalah kabel tendon yang telah teruji dan telah memiliki standar internasional. Berikut adalah table yang menunjukkan profil kabel standar internasional yang biasa digunakan pada struktur beton prategang. Tabel 4.7. Tipikal Baja Prategang Material type and standard Nominal diameter (mm) Area (mm 2 ) Minimum breaking load Minimum tensile strength ( ) MPa Wire 5 19.6 30.4 1550 5 19.6 33.3 1700 7 38.5 65.5 1700 7-wire strand super grade 7-wire strand regular grade Bars (super grade) 9.3 54.7 102 1860 12.7 100 184 1840 15.2 143 250 1750 12.7 94.3 165 1750 23 415 450 1080 26 530 570 1080 29 660 710 1080 32 804 870 1080 38 1140 1230 1080 Kabel yang akan digunakan adalah kabel jenis 7-wire strand super grade, dengan diameter 15,2 mm dengan minimum breaking load 250 kn

Gaya izin yang dapat dipikul oleh 1 kabel adalah = 0,8 250 kn = 200 kn = 20000 kg Perencanaan kabel di balok Jumlah kabel = 463626 = 24 kabel Direncanakan memakai 24 kabel didalam satu selongsong dengan luas selongsong : Luas selongsong kabel = 143 mm 2 24 = 3432 mm 2 Perencanaan kabel di kolom Jumlah kabel = 692538.936 = 35 kabel Direncanakan memakai 28 kabel didalam satu selongsong dengan luas selongsong : Luas selongsong kabel = 143 mm 2 35 = 5005 mm 2 Desain terhadap geser : 24172.649 24172.649 4532.37 4532.37 = 80801.89 + + = 80801.89 + 3021.58 + 566.546 = 84390.016 = 207761.7

Q = 0,6 0,45 0,25 = 0.0675 = = 463626, = 858566.67 = 0,33 45 = 2.2137 MPa = 221370.730 kg/m 2 =. = 429283.335 =.,, = 3,086 + = + 3,086 221370.730 + 429283.335 = 429283.335 + 3,086 650654.065 = 429283.335 + 3,086 3,086 = 2.390 10 11 = 278330.903 = 0,85 900 = 765 mm = 0,765 m = 1/6 45 0,6 0,765 = 51317.76 = 0,4 45 0,6 0,765 = 123162.624 = +.. 0,6 0,765 = 15396.011 =

=. 51317.76, = 89332.27 Digunakan sengkang 14 mm = 142 2 = 307,72 mm 2 = 0,00030772 S = =,,. = 0.1054 m = 105.4 mm Digunakan sengkang berjarak rapat yaitu 14-100 mm IV.2.6 Penambahan tulangan non prategang Dengan menambahkan tulangan non prategang pada serat tekan dan serat tarik di penampang maka kapasitas batas penampang dapat ditingkatkan dengan menambahkan tulangan non prategang. Pada kasus ini seluruh beban ditumpuan maupun ditengah bentang dapat ditahan oleh penampang yang diperkuat dengan kabel tendon, maka tulangan prategang yang akan didesain pada penampang ini tidak akan berpengaruh besar pada struktur. Lapangan Direncanakan kapsitas momen batas penampang akan ditingkatkan dibagian tengah bentang hingga mencapai = 160000 kgm Asumsi kedua tulangan non prategang telah leleh sehingga = fy

Direncanakan : = 0,064 = 0,836 = =. /,, = 0.00010539 m2 = 105.39mm 2 Dipakai 2 14 untuk tulangan tekan dan tarik Tumpuan Direncanakan kapsitas momen batas penampang akan ditingkatkan dibagian tumpuan hingga mencapai = 185000 kgm Asumsi kedua tulangan non prategang telah leleh sehingga = fy Direncanakan : = 0,064 = 0,836 = =. /,, = 0.00019246 m2 = 192.46 mm 2 Dipakai 2 14 untuk tulangan tekan dan tarik

Gambar.4.12 Desain tendon prategang dibalok dan kolom Gambar.4.13 Penampang Balok prategang ditumpuan dan ditengah lapangan Gambar.4.14 Penampang kolom prategang didasar dan diujung kolom

IV.3. Rangka Tumpuan Reinforced Concrete Data bahan yang digunakan : Mutu beton yang digunakan (f c) : 25 MPa Mutu baja tulangan yang digunakan (fy) : 400 MPa PROFIL STRUCTURE SECTION DIMENSION BALOK CD 500 1500 KOLOM AD 750 750 KOLOM BC 750 750 Tabel 4.8. Data penampang komponen struktur bangunan IV.3..1 Analisa Perhitungan Momen dilakukan Dengan Program SAP Sebelum melakukan analisis perhitungan beban maka langkah pertama yang harus dilakukan adalah menghitung beban-beban yang mempengaruhi dan membebani struktur yang kemudian dikombinasikan dengan faktor kombinasi sesuai peraturan yang ditetapkan.

IV.3.2. Karakteristik beban Pembebanan pada portal terdiri dari dua jenis beban yaitu beban terpusat dan beban terbagi rata (berat sendiri profil). Khusus untuk beban terpusat, beban yang diterima merupakan beban luar yang akan dipikul oleh struktur, maka untuk tujuan perbandingan beban tersebut akan disamakan dengan pembebanan pada rangka beton prategang. Pembebanan yang mempengaruhi struktur adalah sebagai berikut : Beban Gelagar = 161070.94 kg Beban mati tambahan = 55115.83 kg Beban hidup = 48960 kg = 161070.94 kg + 55115.83 kg + 48960 kg = 265146.77 kg Seluruh beban akan dipikul oleh 2 tumpuan maka beban yang dipikul oleh satu tuumpuan adalah 265146.77 kg/2 = 132573.40 kg untuk 1 kaki profil = 132573.40 = 13257.34 kg Berat sendiri profil = 0,5 1,5 24 = 18 kn/m = 1800 kg/m = 1,2 1800 kg/m = 2160 kg/m

Tabel Momen Maksimum Pada Portal MOMEN ULTIMIT (Mu) KETERANGAN M.Tumpuan (Kg/m) M.Lapangan (Kg/m) JOINT FRAME 1 184937.9 2 FRAME 3-184937.9 FRAME 8 161923.42 JOINT 13 FRAME 13-184937.9 FRAME 14-184937.9 Tabel 4.9 Perhitungan Momen ultimit ditumpuan dan dilapangan IV.3.3.. Perencanaan Balok Beton Bertulang Momen ditumpuan (joint 2) tumpuan : 184937.9 kgm = 25 MPa = 400 MPa Dimensi balok : b = 500 mm h = 1500 mm direncanakan : asumsi tulangan utama : 32 mm, direncanakan digunakan 2 lapis tulangan tarik asumsi diameter sengkang : 14 tebal penutup beton minimal menurut SK SNI T-15-1991-03 menetukan nilai tebal penutup beton (p) = 40 mm d = h 1½ tulangan utama - sengkang p = 1500 mm (11/2 32 mm) 14 mm 40 mm = 1398 mm

Momen Ultimit : = 0,10 =. = 189252.478., kg/m2 = 1892.524 kn/m 2 Menurut tabel 5.3c dari buku Grafik Tabel Perencanaan Beton Bertulang bertulangan rangkap untuk mutu beton = 25 MPa; mutu baja = 400 MPa ; = 0,8 dan = 0,10 Diperoleh = 0,006323 (diinterpolasikan) untuk = 400 MPa = 0,0019 = 0,0203 < < As = b d = 0,006323 500 1398 = 4420.30 mm 2 Gunakan tulangan tarik dua lapis yaitu 8 28 Untuk tulangan tekan As = 0,5 b d = 0,5 0,006323 500 1398 = 2210.15 mm 2 Untuk tulangan tekan ditengah bentang gunakan tulangan 4 28

Momen dilapangan (Frame 8) lapangan : 161923.42 kgm = 25 MPa = 400 MPa Dimensi balok : b = 500 mm h = 1500 mm direncanakan : asumsi tulangan utama : 32 mm asumsi diameter sengkang : 14 tebal penutup beton minimal menurut SK SNI T-15-1991-03 menetukan nilai tebal penutup beton (p) = 40 mm d = h 1½ tulangan utama - sengkang p = 1500 mm (11/2 32 mm) 14 mm 40 mm = 1398 mm Momen Ultimit : = 0,10. = = 165701.0731., kg/m2 = 1657.0107 kn/m 2 Menurut tabel 5.3c dari buku Grafik Tabel Perencanaan Beton Bertulang bertulangan rangkap untuk mutu beton = 25 MPa; mutu baja = 400 MPa ; = 0,8 dan = 0,10 Diperoleh = 0,0057 (diinterpolasikan) untuk = 400 MPa = 0,0019

= 0,0203 < < As = b d = 0,0057 500 1398 = 3984.3 mm 2 Untuk tulangan tarik Gunakan tulangan 8 28 Untuk tulangan tekan As = 0,5 b d = 0,5 0,0057 500 1398 = 1992.15 mm 2 Untuk tulangan tekan ditengah bentang gunakan tulangan 4 28 Momen ditumpuan (joint 13) tumpuan : 184937.9 kgm = 25 MPa = 400 MPa Dimensi balok : b = 500 mm h = 1500 mm direncanakan : asumsi tulangan utama : 32 mm, direncanakan digunakan 2 lapis tulangan tarik asumsi diameter sengkang : 14 tebal penutup beton minimal menurut SK SNI T-15-1991-03 menetukan nilai tebal penutup beton (p) = 40 mm

d = h 1½ tulangan utama - sengkang p = 1500 mm (11/2 32 mm) 14 mm 40 mm = 1398 mm Momen Ultimit : = 0,10 =. = 189252.478., kg/m2 = 1892.524 kn/m 2 Menurut tabel 5.3c dari buku Grafik Tabel Perencanaan Beton Bertulang bertulangan rangkap untuk mutu beton = 25 MPa; mutu baja = 400 MPa ; = 0,8 dan = 0,10 Diperoleh = 0,006323 (diinterpolasikan) untuk = 400 MPa = 0,0019 = 0,0203 < < As = b d = 0,006323 500 1398 = 4420.30 mm 2 Gunakan tulangan tarik dua lapis yaitu 8 28 Untuk tulangan tekan As = 0,5 b d = 0,5 0,006323 500 1398 = 2210.15 mm 2 Untuk tulangan tekan ditengah bentang gunakan tulangan 4 28

IV.3.4. Perhitungan Tulangan Geser Balok Persyaratan SNI-T-15-1991-03 = b. d = Dengan =0,6 untuk geser Check : < b. d.. OK > b. d tampang harus diperbesar Check : >.. s =.. < <.. s =.. < sengkang tidak dibutuhkan Jarak spasi tulanga minimum b. d < < b. d.. s maks = d/4 atau 300 mm < b. d... s maks = d/2 atau 600 mm Joint 2

maks = 83566.70 kg = b. d = 25 500 1398 = 582500 N = 58250 kg = =., 58250 = 81027.833 Check : b. d = 25 500 1398 10 = 1165 kn = 116500 kg b. d = 25 500 998 10 = 2330 kn = 233000 kg < 116500 kg < 233000 kg.. OK, maka = d/2 atau 600 mm Check : = 0,60 58250= 17475 kg = 0,60 58250= 34950 kg > ; maka s =.. Gunakan sengkang 14 mm

Jarak sengkang perlu : s =.. =,,. = 0,21236 m = 212.36 mm = d/2 = 1/2 1398= 699 mm = 600 mm Gunakan sengkang 14 200 mm Joint 13 maks = 83566.70 kg = b. d = 25 500 1398 = 582500 N = 58250 kg = =., 58250 = 81027.833 Check : b. d = 25 500 1398 10 = 1165 kn = 116500 kg

b. d = 25 500 998 10 = 2330 kn = 233000 kg Check : < 116500 kg < 233000 kg.. OK, maka = d/2 atau 600 mm = 0,60 58250= 17475 kg = 0,60 58250= 34950 kg > ; maka s =.. Gunakan sengkang 14 mm Jarak sengkang perlu : s =.. =,,. = 0,21236 m = 212.36 mm = d/2 = 1/2 1398= 699 mm = 600 mm Gunakan sengkang 14 200 mm IV.3.5. Perencanaan Kolom Kolom 1 (Frame 1) Nu = 83566.70 kg Mu = 184937.9 kgm

Dimensi kolom direncanakan 750 mm 750 mm Agr = 750 750 = 562500 mm 2 = 0,5625 m 2 tetap 0,65..,. =.,,, = 0,108 > 0,1 = =,, = 2,2130 =,, = 2,766..,. = 0,10 r = 0,038 ; = 1,0 = r* = 0,038 1,0 = 0,038 = 0,108 2,766 = 0.29876 = = 0,038 562500 = 21375 mm 2 = 0,25 21375 = 5343.75 mm 2 Digunakan tulangan 7 32 Kolom 2 (Frame 14) Nu = 83566.70 kg Mu = 184937.9 kgm Dimensi kolom direncanakan 750 mm 750 mm Agr = 750 750 = 562500 mm 2 = 0,5625 m 2

..,. =.,,, = 0,108 > 0,1 tetap 0,65 = =,, = 2,2130 =,, = 2,766..,. = 0,10 r = 0,038 ; = 1,0 = r* = 0,038 1,0 = 0,038 = 0,108 2,766 = 0.29876 = = 0,038 562500 = 21375 mm 2 = 0,25 21375 = 5343.75 mm 2 Digunakan tulangan 7 32

Gbr.4.15 Penampang Balok beton bertulang di tumpuan dan ditengah bentang Gbr.4.16 Penampang kolom beton bertulang

IV.4.. Rangkuman Hasil Perencanaan Beton Prategang dan Beton Bertulang Dari hasil yang diperoleh dalam merencanakan suatu rangka portal yang menggunakan beton prategang dan beton bertulang, terdapat perbedaan yang sangat signifikan dari kedua rancangan tersebut yakni terlihat dari segi pemakaian beton dan baja tulangan yang digunakan. Hasil perencanaan anatara kedua jenis rancangan dari segi pemakaian beton dan baja tulangan dapat dilihat dengan lebih jelas pada tabeltabel berikut. Tabel hasil Pemakaian Beton DIMENSI DATA PENGGUNAAN BETON KETERANGAN BETON PRATEGANG BETON BERTULANG Mutu Beton ( ) 45 MPa 25 MPa BALOK 600 mm 900 mm 500 mm 1500 mm KOLOM 1 600 mm 900 mm 750 mm 750 mm KOLOM 2 600 mm 900 mm 750 mm 750 mm Tabel hasil pemakaian Baja tulangan MUTU TULANGAN ( ) DIMENSI TULANGAN TENDON ( = ) DATA PENGGUNAAN BAJA TULANGAN KETERANGAN BETON PRATEGANG BETON BERTULANG TULANGAN NON PRATEGANG TULANGAN UTAMA 400 MPa 400 MPa BALOK 2 14 dan 2 14 8 28 dan 4 28 KOLOM 1 4 14 28 32 KOLOM 2 4 14 28 32 BALOK KOLOM 1 KOLOM 2 24 kabel 15,2 mm 35 kabel 15,2 mm 35 kabel 15,2 mm

Data hasil perbandingan Volume beton Dari segi volume beton yang digunakan dapat dilihat perbandingan yang sangat kontras antara beton prestress dengan beton bertulang biasa. Pada rangka beton pretsress volume beton yang digunakan lebih kecil dibandingkan dengan beton bertulang biasa, sehingga beton yang digunakan tentu lebih ringan daripada beton biasa. Data-data perbandingan volume dan berat beton yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut. DATA HASIL PERBANDINGAN VOLUME KETERANGAN BETON PRATEGANG BETON BERTULANG BALOK 8,64 m 3 12,00 m 3 KOLOM VOLUME 4,32 m 3 4,8 m 3 1 BETON KOLOM KOLOM 4,32 m 3 4,8 m 3 2 VOLUME BETON 17,28 m 3 21,6 m 3 VOLUME BETON UNTUK 2 RANGKA TUMPUAN 34,56 m 3 43,2 m 3 TOTAL BERAT BETON YANG DIGUNAKAN 82944 kg 103680 kg SELISIH VOLUME BETON 8,64 m 3 SELISIH BERAT BETON YANG DIGUNAKAN 20736 kg IV.5. Perbandingan tinggi balok terhadap panjang bentang IV.5.1. Beton Prestress Diketahui : dimensi beton b = 600 mmm ; h = 900 mm Panjang bentang = 16000 mm Perbandingan tinggi balok dengan panjang bentang : Tinggi balok =. panjang bentang X = = = 17.77 18 Maka, dapat disimpulkan Tingi balok = L

IV.5.2. Beton Bertulang Diketahui : dimensi beton b = 500 mmm ; h = 1500 mm Panjang bentang = 16000 mm Perbandingan tinggi balok dengan panjang bentang : Tinggi balok =. panjang bentang X = = = 10.67 12 Maka, dapat disimpulkan Tingi balok = L IV.6. Perbandingan desain struktur beton prategang denagn beton bertulang Berikut ini merupakan gambar yang menunjukkan desain perbandingan rangka portal tumpuan ynag menggunakan beton prategang dibandingkan dengan beton bertulang. Gambar. 4.17. Desain Struktur dengan rangka portal beton prategang Gambar. 4.18. Desain Struktur dengan dengan rangka portal beton bertulang

Gambar. 4.19. Desain Struktur dengan dengan rangka portal beton prategang Gambar. 4.20. Desain Struktur dengan dengan rangka portal beton bertulang

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1. KESIMPULAN Dari rangkaian tahap perencanaan hingga tahap analisis yang telah dilakukan oleh penulis dalam mendesain struktur portal yang menggunakan beton prategang sesuai peraturan yang ditetapkan oleh ACI ini, maka penulis memberikan kesimpulan sebagai berikut : 1. Pada perencanaan beton prategang, gaya prategang pada penampang berpengaruh terhadap struktur sehingga menjadi beban tambahan yang perlu diperhitungkan, sedangkan pada perencanaan beton bertulang hal tersebut tidak terjadi. 2. Dari hasil analisa yang dilakukan pada rancangan portal beton prestress didapat bahwa tegangan yang terjadi di balok dan kolom prategang aman atau lebih kecil dari tegangan maksimum yang diizinkan yaitu : Tegangan pada balok Tegangan dilapangan f b = 0.0019 / < = 668428 /...Ok! f t = 1717133 kg/m 2 < = 2700000 /...Ok! Tengangan ditumpuan f t = 2089178.785 / < = 2700000 /...Ok! f b = 647493.6 / < = 668428 /...Ok! Tegangan dikolom f t = 0.511 / 2 < = 668428 /...Ok! f b = 2564959 / < = 2700000 /...Ok!

3. Perbedaan perancangan beton prestress dengan beton bertulang dalam hal dimensi antara lain : Untuk rangka portal prestress concrete Dimensi balok : 600 mm 900 mm ; kolom : 600 mm 900 mm Untuk rangka portal reinforced concrete Dimensi balok : 500 mm 1500 mm ; kolom : 750 mm 750 mm 4. Perbedaan perancangan beton prestress dengan beton bertulang dalam hal volume beton antara lain : Portal prestress concrete memerlukan volume beton sebesar : 34.56 m 3 Portal reinforced concrete memerlukan volume beton sebesar : 43.2 m 3 Selisih volume beton = 8.64 m 3 V.2. SARAN Dalam tugas akhir ini penulis juga ingin memberikan saran yang diharapkan bermanfaat bagi setiap mahasiswa yang ingin membahas topik yang sama dalam tugas akhirnya diantaranya adalah : 1. Sebelum mendesain, sebaiknya dilakukan perkiraan terhadap imensi struktur terlebih dahulu, sehingga diketahui beban yang akan terjadi. 2. Untuk mendapatkan hasil yang sesuai dengan yang diharapkan, diperlukan adanya pendalaman studi yang lebih terhadap hal ini. Terutama pertimbangan terhadap fator-faktor lain yang sangat mempengaruhi seperti teknik pelaksanaan, aspek ekonomi dan estetika sehingga diharapkan tidak terjadi kesalahan dalam perencanaan yang dilakukan dan tidak menimbulkan suatu kerugian pada proses pembangunan.