Dengan semakin majunya teknologi konstruksi pada era sekarang dan semakin tinggi nya penggunaan beton dalam dunia konstruksi, beton prategang adalah solusi bagus untuk memenuhi kebutuhan beton karena beton prategang memiliki banyak kelebihan berikut penjelasan singkat tentang beton prategang.
A. PENGERTIAN BETON PRATEGANG
Pengertian beton prategang menurut beberapa peraturan adalah sebagai berikut:
a. Menurut PBI – 1971
Beton prategang adalah beton bertulang dimana telah ditimbulkan tegangan-tegangan intern dengan nilai dan pembagian yang sedemikian rupa hingga tegangan-tegangan akibat beton- beton dapat dinetralkan sampai suatu taraf yang diinginkan.
b. Menurut Draft Konsensus Pedoman Beton 1998
Beton prategang adalah beton bertulang yang dimana telah diberikan tegangan dalam untuk mengurangi tegangan tarik potensial dalam beton akibat pemberian beban yang bekerja.
c. Menurut ACI
Beton prategang adalah beton yang mengalami tegangan internal dengan besar dan distribusi sedemikian rupa sehingga dapat mengimbangi sampai batas tertentu tegangan yang terjadi akibat beban eksternal.
B. PRINSIP DAN CARA KERJA BETON PRATEGANG
Untuk memberikan memberikan gaya konsentris pada beton prategang bisa dilakukan dengan dua cara yaitu :
a. Pre-tensioned Prestressed Concrete (pratarik), ialah konstruksi dimana tendon ditegangkan dengan pertolongan alat pembantu sebelum beton mengeras dan gaya konsentris dipertahankan sampai beton cukup keras.
b. Post-tensioned Prestressed Concrete (pasca tarik), adalah konstruksi dimana setelah betonnya cukup keras, barulah dberikan gaya konsentris dengan menarik kabel tendon.
- Pre-Tensioning ( Pra Tarik)
Metode ini baja prategang diberi gaya prategang dulu sebelum beton dicor, oleh karena itu disebut pretension method. Adapun prinsip dari Pratarik ini secara singkat adalah sebagai berikut :
Tahap 1: Siapkan bekisting ( formwork ) yang telah lengkap dengan lubang untuk kabel tendon ( tendon duct ) yang dipasang melengkung sesuai bidang momen balok, setelah itu beton dicor ( gambar A ).
Tahap 2 : Setelah beton di cor dan sudah bisa memikul berat sendiri, tendon atau kabel prategang dimasukkan ke dalam Lubang Tendong (tendon duct), selanjutnya ditarik untuk mendapatkan gaya prategang. Metode pemberian gaya prategang adalah dengan cara mengikat salah satu angker, kemudian ujung angker lainnya ditarik ( ditarik dari satu sisi ). tetapi ada pula yang ditarik dikedua sisinya kemudiang diangker secara bersamaan. Setelah diangkur kemudiang dilakukan grouting pada lubang angker tadi ( Gambar B ).
Tahap 3 : Setelah diangkur, balok beton menjadi tertekan, jadi gaya konsentris telah ditransfer kebeton. Karena tendon dipasang melengkung, maka akibat gaya konsentris tendon memberikan beban merata kebalok yang arahnya keatas, akibatnya bentuk balok melungkung keatas ( gambar C ).
Untuk memudahkan transportasi dari pabrik ke site, maka biasanya beton prategang dibuat dengan sistem post-tension ini dilaksanakan secara segmental ( balok dibagi-bagi menjadi beberapa bagian, misalnya perbagian dibuat dengan panjang 1 sampai dengan 3 m ).
D. TAHAP PEMBEBENAN
Tidak seperti beton konvensioanl, beton prategang mengalami beberapa tahap pembebanan. Pada setiap tahap pembebanan harus dilakukan pengecekan atas kondisi serat tekan dan serat tarik dari setiap penampang. Pada tahap tersebut berlaku tegangan ijin yang berbeda-beda sesuai kondisi beton dan tendon. Ada dua tahap pembebanan pada beton prategang, yaitu transfer dan service.
- Tahap transfer adalah tahap pada saat beton sudah mulai mengering dan dilakukan penarikan kabel prategang. Pada saat ini biasanya yang bekerja hanya beban mati struktur, yaitu berat sendiri struktur ditambah beban pekerja dan alat. Pada saat ini beban hidup belum bekerja sehingga momen yang bekerja adalah minimum, sementara gaya yang bekerja adalah maksimum karena belum ada kehilangan gaya prategang.
- Kondisi service (servis) adalah kondisi pada saat beton prategang digunakan sebagai komponen struktur. Kondisi ini dicapai setelah semua kehilangan gaya prategang dipertimbangkan. Pada saat ini beban luar pada kondisi yang maksimum sedangkan gaya pratekan mendekati harga minimum.
C. MATERIAL BETON PRATEGANG
- Beton adalah hasil dari pencampuran beberapa material berupa semen, air dan agregat. dengan perbandingan berat campuran agregat kasar 44%, agregat halus 31%, semen 18%, dan air 7%. setelah 28 hari beton akan mencapai kekuatan yang ideal yang disebuta kuat tekan karakteristik. Kuat tekan karakteristik adalah tegangan yang telah melampaui 95% dari pengukuran kuat tekan uniaksial yang diambil dari tes penekanan standar, yaitu dengan kubus ukuran 15x15 cm, atau siliner dengan diameter 15 cm dan tinggi 30 cm. Beton yang digunakan untuk beton prategang adalah beton yang mempunyai kekuatan tekan yang tinggi dengan nilai f’c minimal 30 Mpa.
- Baja : material baja yang biasa digunakan dalam pembuatan beton prategang adalah sebagai berikut K
- PC Wire, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
- PC Strand, biasanya digunakan untuk baja prategang untuk beton prategang dengan sistem pascatarik.
- PC BAR, biasanya digunakan untuk baja prategang pada beton prategang dengan sistem pratarik.
- Tulangan biasa, yaitu tulangan yang bisa dipakai untuk beton konvensional seperti besi polos dan besi ulir
D. KEUNGGULAN BETON PRATEGANG
Beton Prategang ( Prestressed concrete ) mempunyai beberapa keunggulan bila dibandingkan dengan beton konvensional biasa, antara lain:
1. Kelebihan dari segi teknis :
- Terhindarnya retak terbuka didaerah tarik, sehingga beton prategang akan lebih tahan terhadap korosi.
- Kedap air, bagus digunakan untuk proyek yang dekat dengan perairan.
- Karena terbentuknya lawan lendut akibat gaya prategang sebelum beban rencana bekerja, maka lendutan akhir setelah beban rencana bekerja, akan lebih kecil dari pada beton bertulang biasa.
- Efisien karena dimensi penampang struktur akan lebih kecil atau langsing, sebab seluruh luas penampang dipergunakan secara efektif.
- Jumlah penggunaan baja jauh lebih sedikit dari pada jumlah berat besi penulangan pada konstruksi beton konvensional biasa.
- Ketahanan terhadap geser dan ketahanan terhadap puntirnya meningkat.
kelebihan dari segi teknis ini akan mempengaruhi biaya untuk memproduksi beton prategang itu sendiri, dan dari segi ekonomis beton prategang juga memiliki beberapa kelebihan antara lain :
- Volume beton yang digunakan untuk produksi beton prategang lebih sedikit
- Jumlah baja/besi yang digunakan untuk produksi beton prategang sedikit.
- Beton prategang akan lebih menguntungkan jika dibuat dalam jumlah besar
- beton prategang hampir tidak memerlukan biaya pemeliharan, lebih tahan lama karena, dapat membuat balok dengan bentang yang lebih panjang.
- Dengan menggunakan beton prategang bisa menghemat waktu pelaksanaan konstruksi.
Sekian posting kali ini semoga bermanfaat dan bisa menambah wawasan.
Sumber : PBI 1971, ACI, dan Konsensus Pedoman Beton 1998
