48
BAB III
Studi Kasus & Pembahasan
3.1 Pendahuluan
Pembangunan proyek Komplek Krematorium Tanjung Morawa Medan
yang dilakukan oleh PT Bangun Naluri Nusa merupakan suatu proyek yang cukup
jarang dilakukan di kota Medan. Proyek ini menggunakan balok beton prategang
sebagai alternatif pengganti balok yang awal direncanakan. Penggantian balok
prategang ini dilaksanakan di pertengahan pelaksanaan proyek. Penggantian ini
dilakukan karena memperhitungkan dimensi yang cukup besar sehingga akan
menimbulkan berat sendiri yang cukup besar pula maka dari itu alternatif
penggantian balok tersebut dengan menggunakan balok prategang cukup ideal
karena dimensi dari balok tersebut menjadi lebih kecil.
3.2 Studi Kasus
Pada tugas akhir ini, akan direncanakan suatu balok beton bertulang dan
prategang dari struktur bangunan Vihara. balok beton bertulang prategang
tersebut akan menggunakan tampang persegi sebagai balok memanjang dan
melintang yang menghubungkan rangka portal yang satu dengan yang lain,
sehingga terdapat dua rangka portal yang menjadi tumpuan dengan karakteristik
dan bentuk yang sama. Seperti terlihat pada gambar 3.1.
Universitas Sumatera Utara
49
Gambar 3.1 Pemodelan struktur
Berdasarkan data dan kondisi dilapangan penulis menyajikan gambar dari
denah pembalokan tersebut pada gambar 3.2. Rencana pembalokan hanya
mengacu pada balok B-1 dan B-2 yang akan dirancang dalam desain balok
prategang.
Gambar 3.2 Denah Pembalokan
I
A
I
II II
Universitas Sumatera Utara
50
Gambar 3.3 Portal Balok B 1 ( Pot I I )
Gambar 3.4 Portal Balok B 2 ( Pot II II)
22 m
5 m
m
5 m
m
4 m
m
4 m
m
14,75 m
14,75 m
30 m
5 m
m
5 m
m
A
A C
C
B
B
D
D E
E
F
F
Universitas Sumatera Utara
51
Gambar 3.5 Detail Potongan Balok B 1
Gambar 3.6 Detail Potongan Balok B 2
Potongan Balok Beton Bertulang
Potongan Balok Beton Prategang
Potongan Balok Beton Bertulang
Potongan Balok Beton Prategang
Pot A - A Pot B - B
Pot C - C
Pot D - D
Pot E - E
Pot F - F
Pot A - A Pot B - B Pot C - C
Pot E - E
Pot D - D Pot F - F
Universitas Sumatera Utara
52
3.2.1 Data yang digunakan dalam Perencanaan
Dalam sistematis perencanaan balok akan dilakukan dengan
merencanakan balok beton bertulang dan beton prategang .
Adapun data-data perencanaan sebagai berikut:
1. Konstruksi portal balok beton bangunan vihara yang akan direncanakan portal
baloknya. terdiri luas bangunan dengan panjang 41.25 m, lebar 40 m dan
tinggi 14.73 m.
2. Dalam perencanaan ini digunakan material Beton dan baja dengan mutu.
Untuk Beton Bertulang:
(fc') = 30 Mpa
(fy) = 300 MPa.
Untuk Beton Prategang :
(fc') = 35 Mpa
(fy) = 350 MPa.
3. Komponen struktur yang dibandingkan hanyalah balok tampang persegi .
4. Perletakan struktur gedung adalah jepit-jepit.
5. Beban-beban yang bekerja yang disesuaikan dengan peraturan yang berlaku
yaituPeraturan SK SNI 03-2847-2002
a. Beban Mati
o Beban mati primer
Besarnya beban mati yang akan ditentukan harus berdasarkan berat isi
pada bahan-bahan bangunan tersebut, diantaranya:
Beton Bertulang = 2400 Kg/m3
Universitas Sumatera Utara
53
o Beban mati tambahan
Berat beban mati tambahan yang dipikul oleh struktur, beban ini akibat
Stupa yang berada diatas bangunan diperkirakan sebesar + 25000 kg.
b. Beban Hidup
Berdasarkan peraturan yang berlaku di Indonesia, beban hidup pada
atap adalah 100 kg/m2.
c. Beban Gempa
Berdasarkan peraturan yang berlaku di Indonesia, beban beban gempa
statik ekuivalen diperoleh :
1. Perhitungan Base shear
= . .
Direncanakan :
Waktu getar bangunan:
Tx = Ty = 0,0731.H3/4
= 0,0731( 14,75)3/4
= 0,55 detik
Struktur dalam wilayah gempa 3
Struktur dalam tanah Lunak
Dari grafik Respon spektrum gempa rencana (SNI 1726-2002)
diperoleh nilai C = 0,75
Faktor Daktilitas ( R ) Untuk Beton bertulang = 8,5
Faktor Keutamaan Gedung ( I ) = 1,0
Universitas Sumatera Utara
54
Total Berat ( Wt ) :
o Berat bangunan = 357485,88 kg
o Stupa = 25.000 kg
o Beban Hidup = 100 0,9 40 41,25 = 37125 kg
Wt = 419610,8 kg
Perhitungan base shear :
o V = 0,75 1,0/8,5 419610,8 = 37024,5 kg
3.2.1.a Building Code
Dalam merencanakan 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
ConcreteInstitute 2008 (ACI 318-08)
2. Tata Cara Perencanaan Perhitungan Struktur Beton Untuk Bangunan
Gedung, SNI 03-2847-2002 (Badan Standarisasi Nasional, 2002)
3. Standar perencanaan ketahanan gempa Untuk struktur bangunan gedung,
(SNI-1726-2002)
Universitas Sumatera Utara
55
3.2.1.b 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 (fc) 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
Universitas Sumatera Utara
56
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 :
= ............................................................................................................. (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 adalahsebesar :
=12 ..................................................................................................... (3.5)
Dim ana:
ft = Tegangan tarik izin maksimum di beton pada kondisi beban kerja
f ' c = Kuat tekan beton
Universitas Sumatera Utara
57
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)
= Aps x fpi ........................................................................................ (3.7)
= ......................................................................................... (3.8)
Pe = Aps x fpe ......................................................................................... (3.9)
Dim ana:
= Tegangan awal pada tendon
= Kuat tarik tendon yang ditetapkan
= Prategang awal
Aps= Luas tuangan prategang di daerah tarik
= Prategang efektif pada tendon
Pe= Prategang efektif sesudah kehilangan
Tegangan tarik dalam tendon pratekan tidak boleh melampaui nilai berikut :
a). Akibat gaya penjangkaran tendon
0,94 fpy = 157.400.000 Kg/m2
Universitas Sumatera Utara
58
Tetapi tidak lebih besar dari 0,8 fpu = 148.800.000 Kg/m2 Atau
nilai maksimum yang direkomendasikan oleh pabrik pembuat
tendon pratekan atau jangkar.
b). Sesaat setelah pemindahan gaya pratekan
0,82 fpy = 137.300.000 Kg/m2
Tetapi tidak boleh lebih besar dari 0,74 fpu = 137.600.000 Kg/m2
c). Tendon pasca tarik, pada daerah jangkar dan sambungan, sesaat setelah
penjangkaran tendon .
0,70 fpy = 137.300.000 kg/m2
Tabel 3.1 Data Bahan Beton Prategang KETERANGAN
Konversi satuan
Keterangan Konversi Satuan
MPa Kg/m2
Mutu Beton (fc) 35 3.500.000
Mutu Baja () 350 35.000.000
Kuat Tarik Tendon () 1860 186.000.000
Kuat leleh Tendon () 1674 167.400.000
Untuk beton prategang direncanakan :
Direncanakan kehilangan total ( lost Prestress) = 18 % ; = (1- 0,18) = 0,82
= 0,75. = 2.625.000 kg/m2
= 0,6 . = 1.575.000 kg/m2
= 6 = 9.721,11 kg/m2
= 12 = 22.449,94 kg/m2
= 0,70 . = 130.200.000 kg/m2
=0,82. = 137.300.000 kg/m2
Universitas Sumatera Utara
59
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
3.2.2 Kombinasi Pembebanan
Untuk kombinasi pembebanan digunakan faktor kombinasi sesuai
peraturan yang ditetapkan. Dalam tugas akhir ini factor kombinasi sesuai
peraturan SNI yaitu :
Wu = 1,2 DL + 1,0 LL + 1,0 E
Dimana :
DL = Beban mati
LL = Beban hidup
E = Beban Gempa
3.2.3 Pemodelan Struktur & Perletakan Pembebanan
Untuk perencanaan balok prategang dan bertulang tampang persegi ini ,
struktur dimodelkan perletakannya dan sistem pembebanannya seperti pada
gambar 3.7.
Universitas Sumatera Utara
60
Gambar 3.7 Pemodelan struktur pada portal berikut dengan sistem pembebanannya
3.3 Perencanaan Balok Beton Bertulang
3.3.1 Perencanaan Tulangan Utama
Gaya - gaya yang bekerja pada portal yang diakibatkan oleh bagian atap,
berat sendiri, berat beban mati akibat Stupa, beban hidup dan akibat beban gempa
pada portal yang akan ditentukan dengan manual yang kemudian dihitung dengan
program. Gambar gaya yang bekerja dapat dilihat pada gambar 3.8 dan 3.9.
WD ( berat sendiri) PD (stupa)
HE ( gempa) WL ( atap)
Universitas Sumatera Utara
61
Gambar 3.8 Bidang Momen Maksimum Pada balok beton bertulang B-1
Balok B-1 ( 1,2 X 2 m)
Universitas Sumatera Utara
62
Gambar 3.9 Bidang Momen Maksimum Pada balok beton bertulang B-2
3.3.2 Perhitungan Tulangan Utama
Data bahan yang digunakan :
Mutu beton yang digunakan (fc) : 30 MPa
Mutu baja tulangan yang digunakan (fy) : 300 Mpa
Balok B-2
( 1 X 2 m)
Universitas Sumatera Utara
63
Tabel 3.2 Momen Maksimum Pada balok beton bertulang
keterangan
Momen Ultimit ( Mu ) max
Momen Tumpuan ( Kg.m ) Momen Lapangan ( Kgm )
Balok B 1(L=30 m) -739002,88 926258,7
Balok B 2 ( L= 22 m) -501428,42 514465,9
3.3.2.a Tulangan utama Balok B-1
M tumpuan : 7390,02 KNm
M lapangan : 9262,58 KNm
Fc = 30 MPa
Fy = 300 Mpa
Dimensi balok : b = 1200 mm
h = 2000 mm
Direncanakan :
o asumsi tulangan utama : D 32 mm, direncanakan digunakan 2
lapis tulangan tarik
o asumsi diameter sengkang : 10
o tebal penutup beton minimal menurut SK SNI T-15-1991-03
menetukan nilai tebal penutup beton (p) = 40 mm
o d = h 1 tulangan utama - sengkang p
= 2000 mm (1,5 32 mm) 10 mm 40 mm
= 1902 mm
Universitas Sumatera Utara
64
Penulangan Lapangan
Momen Nominal rencana ( M+ )
o =
=
9262,58
0,8=11578,225 KNm
o =
.2=
11578 ,225106
1200 19022= 2,6671
Rasio Tulangan :
o =1,4
= 0,00467
o = 0,85
1 1
2
0,85 = 0,00943
o = 0,75. = 0,75. 0,85.
.1
.
600
600+ =0,03495
Untuk Tulangan Tarik
o Luas Tulangan :
= . . = 0,00943 1200 1902 = 21527 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 21527
1
4322
30
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 30 D 32
Untuk Tulangan Tekan
o Momen nominal Rencana :
Mn2 = Mn Mu = 11578,225 - 9262,58 = 2315,2 KNm
o Luas Tulangan :
=2
( )=
2315,2 . 106
0,8. 300 (1902 98) = 5347,3 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 5347,3
1
4322
7
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 7 D 32
Universitas Sumatera Utara
65
Penulangan Tumpuan
Momen Nominal rencana ( M- )
o =
=
7390,02
0,8=9237,525 KNm
o =
.2=
9237,525106
1200 19022= 2,2179
Rasio Tulangan :
o =1,4
= 0,00467
o = 0,85
1 1
2
0,85 = 0,00743
o = 0,75. = 0,75. 0,85.
.1
.
600
600+ =0,03495
Untuk Tulangan Tarik
o Luas Tulangan :
= . . = 0,0074 1200 1902 = 16889 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 16889
1
4322
22
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 22 D 32
Untuk Tulangan Tekan
o Momen nominal Rencana :
Mn2 = Mn Mu = 9237,5 7390,02 = 1847,48 KNm
o Luas Tulangan :
=2
( )=
1847,48 . 106
0,8. 300 (1902 98) = 4267 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 5347,3
1
4322
7
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 7 D 32
Universitas Sumatera Utara
66
3.3.2.b Tulangan utama Balok B-2
M tumpuan : 5014,28 KNm
M lapangan : 5144,65 KNm
Fc = 30 MPa
Fy = 300 Mpa
Dimensi balok : b = 1000 mm
h = 2000 mm
Direncanakan :
o asumsi tulangan utama : D 25 mm, direncanakan digunakan 2
lapis tulangan tarik
o asumsi diameter sengkang : 10
o tebal penutup beton minimal menurut SK SNI T-15-1991-03
menetukan nilai tebal penutup beton (p) = 40 mm
o d = h 1 tulangan utama - sengkang p
= 2000 mm (1,5 25 mm) 10 mm 40 mm
= 1912,5 mm
Penulangan Lapangan
Momen Nominal rencana ( M+ )
o =
=
5144,65
0,8= 6430,81 KNm
o =
.2=
6430,81106
1000 1912,52= 1,7582
Universitas Sumatera Utara
67
Rasio Tulangan :
o =1,4
= 0,00467
o = 0,85
1 1
2
0,85 = 0,00609
o = 0,75. = 0,75. 0,85.
.1
.
600
600+ =0,03495
Untuk Tulangan Tarik
o Luas Tulangan :
= . . = 0,00609 1000 1912,5 = 11647 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 11647
1
4252
24
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 24 D 25
Untuk Tulangan Tekan
o Momen nominal Rencana :
Mn2 = Mn Mu = 6430,81 5144,65 = 1286,16 KNm
o Luas Tulangan :
=2
( )=
1286,16 . 106
0,8. 300 (1912,5 87,5) = 2936,4 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 2936,4
1
4252
6
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 6 D 25
Universitas Sumatera Utara
68
Penulangan Tumpuan
Momen Nominal rencana ( M- )
o =
=
5014,28
0,8= 6267,85 KNm
o =
.2=
6267,85106
1000 1912,52= 1,713
Rasio Tulangan :
o =1,4
= 0,00479
o = 0,85
1 1
2
0,85 = 0,00593
o = 0,75. = 0,75. 0,85.
.1
.
600
600+ =0,03495
Untuk Tulangan Tarik
o Luas Tulangan :
= . . = 0,00593 1000 1912,5 = 11333 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 11333
1
4252
24
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 24 D 25
Untuk Tulangan Tekan
o Momen nominal Rencana :
Mn2 = Mn Mu = 6267,85 5014,28 = 1253,57 KNm
o Luas Tulangan :
=2
( )=
1253,57 . 106
0,8. 300 (1912,5 87,5) = 2862 2
o Jumlah Tulangan Yang digunakan :
=
1
42
= 2862
1
4252
6
Jadi, Tulangan yang Digunakan = 6 D 25
Universitas Sumatera Utara
69
3.3.3 Perencanaan Tulangan Geser & Torsi balok
Gaya - gaya yang bekerja pada portal yang diakibatkan oleh bagian atap,
berat sendiri, berat beban mati akibat Stupa, beban hidup dan akibat beban gempa
pada portal yang akan ditentukan dengan manual yang kemudian dihitung dengan
program. Gambar gaya yang bekerja dapat dilihat pada gambar 3.10, 3.11, 3.12,
3.13 .
Gambar 3.10 Bidang Lintang Maksimum Pada balok beton bertulang B-1
Balok B-1 ( 1,2 X 2 m)
Universitas Sumatera Utara
70
Gambar 3.11 Bidang Lintang Maksimum Pada balok beton bertulang B-2
Balok B-2
( 1 X 2 m)
Universitas Sumatera Utara
71
Gambar 3.12 Bidang Torsi Pada balok beton Bertulang B-1
Balok B-1 ( 1,2 X 2 m)
Universitas Sumatera Utara
72
Gambar 3.13 Bidang Torsi Pada balok beton Bertulang B-2
Balok B-2
( 1 X 2 m)
Universitas Sumatera Utara
73
3.3.3.a Perhitungan Tulangan Geser & Torsi balok
Balok Beton Bertulang B-1
Tu = 292963,28 Kgm = 2929632,8 Nm
Vu = 192339,7 Kgm = 1923397 Nm
fc = 30 Mpa
fy = 300 Mpa
= 0,75
Acp = 1200 2000 mm = 2400000 mm2
pcp = 2 (1200 + 2000 ) mm = 6400 mm
Vu = 1923,2 KN = 1923200 N
Vc = 0,75 1
6 = 0,75.
1
6 30 . 1200.1902 = 1562652 N
Vn =
=
1923397
0,75 = 2.564.539,3 N
Vs = Vn Vc
Vs = 2.564.539,3 1562652 = 1001886,9 N
=
.
=
1001886,9
300 . 1902= 0,842
= 1902
Aoh = 1920 1120 = 2150400 mm2
ph = 2 (1920 + 1120 ) = 6080 mm
1920 mm
1120 mm
Universitas Sumatera Utara
74
Pengaruh torsi dapat diabaikan bila :
Tu<
3 2
Tu <
6400
2400000
3
30.75,0 2
2.929.632 > 1.232.375 Nm maka torsi tidak diabaikan
Dimensi penampang harus memenuhi:
2
+
1,72
2
+
2 3
1923200
1200. 1902
2
+ 2929632,8 . 6080
1,7 . 21504002
2
0,75 2250477
1200. 1902+
2 30
3
0,84 < 3,47 Maka Penampang OK !
Perencanaan tulangan puntir
Tn = 2
cot
Ao = 0,85 Aoh = 0,85. 2150400 = 1827840 mm2
= 45
fyv = fy = 300 MPa
Tn =
=
2929632 ,8 Nm
0,75= 390.617.700 Nmm
390.617.700 =2 . 1827840 . . 300
= 0,356
Kombinasi sengkang geser dengan sengkang puntir
=
+
2
= 0,842 + 2. 0,356 = 1,5
Universitas Sumatera Utara
75
Pakai D10 Avt = 2.0,25. 3,14. 102 = 150,72 mm
2
s = 150,72
1,5 = 100 mm
Cek tulangan puntir minimum
Av + 2At = 75
1200 bw s
Av + 2At = 75 30
1200.300 1200. 100 = 136,93 mm
2
Av + 2At = 150,72 + 150,72 = 301,44 mm2
301,44 mm2 > 136,93 mm
2 ..... ok !
Av + 2At = 1
3
Av + 2At = 1
3
1200 . 100
300 = 133,33 mm2
301,44 mm2
> 133,33 mm2
..... ok!
Tulangan longitudinal penahan puntir
Al =
2
Al = 0,356 .6080. 300
300 . 1 = 3222,4 mm2
Ambil D16 maka jumlah tulangan memanjang = 2164 ,8
0,25.3,14.162 12
Cek tulangan minimum longitudinal:
Al minimum = 5 12
-
Al minimum = 5 30
12.300 (1200.2000)- 0,356 . 6080(
300
300) = 1609,2 mm2
3222,4 mm2
> 1609,2 mm2 ...ok!
Jadi, Sengkang pakai D10-100 mm dan Tulangan Torsi = 12 batang D16 mm
Universitas Sumatera Utara
76
Balok Beton Bertulang B-2
Tu = 167308,79 Kgm = 1673087,9 Nm
Vu = 170277,82 Kgm = 1702778,2 Nm
fc = 30 Mpa
fy = 300 Mpa
= 0,75
Acp = 1000 2000 mm = 2000000 mm2
pcp = 2 (1000 + 2000 ) mm = 6000 mm
Vn =
=
1702778,2
0,75 = 2270370,9 N
Vc = 0,75.1
6 = 0,75.
1
6 30 . 1000.1912,5 = 1309399N
Vs = Vn Vc
Vs = 2270370,9 1.309.399 = 960971,7 N
=
.
=
960971,7
300 . 1912,5= 0,914
= 1912,5 Aoh = 1920 920 = 1766400 mm
2
ph = 2 (1920 + 920 ) = 5680 mm
1920 mm
920 mm
Pengaruh torsi dapat diabaikan bila :
Tu<
3 2
Tu <
6000
2000000
3
30.75,0 2
1.673.087,9 > 500.000 Nm maka torsi tidak diabaikan
Universitas Sumatera Utara
77
Dimensi penampang harus memenuhi:
2
+
1,72
2
+
2 3
1702778,2
1000. 1912,5
2
+ 1673087,9 . 5680
1,7 . 17664002
2
0,75 1.885.750,4
1000. 1912,5+
2 30
3
0,94 < 2,69 Maka Penampang OK !
Perencanaan tulangan puntir
Tn = 2
cot
Ao = 0,85 Aoh = 0,85. 1766400 = 1492090 mm2
= 45
fyv = fy = 350 MPa
Tn =
=
1673087 ,9 Nm
0,75= 223.078.386 Nmm
223.078.386 =2 . 1492090. . 300
= 0,24
Kombinasi sengkang geser dengan sengkang puntir
=
+
2
= 0,914 + 2. 0,24 = 1,5
Pakai D10 Avt = 2.0,25. 3,14. 102 = 150,72 mm
2
s = 150,72
1,5 = 100 mm
Universitas Sumatera Utara
78
Cek tulangan puntir minimum
Av + 2At = 75
1200 bw s
Av + 2At = 75 30
1200.300 1000. 100 = 114,1 mm
2
Av + 2At = 150,72 + 150,72 = 301,44 mm2
301,44 mm2 > 114,1 mm
2 ..... ok !
Av + 2At = 1
3
Av + 2At = 1
3
1000 . 100
300 = 111,11 mm2
301,44 mm2
> 111,11 mm2
..... ok!
Tulangan longitudinal penahan puntir
Al =
2
Al = 0,24 .5680. 300
300 . 1 = 1363,2 mm2
Ambil D16 maka jumlah tulangan memanjang = 1363 ,2
0,25.3,14.162 8
Cek tulangan minimum longitudinal:
Al minimum = 5 12
-
Al minimum = 5 30
12.300 1000.2000 - 0,49 . 5680(
300
300) = 1243,1 mm2
2783,2 mm2
> 1243,1 mm2 ...ok!
Spasi tulangan puntir berjarak = 200 mm
Jadi, Sengkang pakai D10-100 mm dan Tulangan Torsi = 8 batang D16 mm
Universitas Sumatera Utara
79
3.3.4 Hasil Perencanaan Balok beton Bertulang
Setelah melakukan analisa dan perhitungan yang di sesuaikan dari data
dan kondisi di lapangan, maka penulis menampilkan hasil dari perencanaan balok
beton bertulang yang telah di desain. Gambar hasil perencanaan dapat dilihat pada
gambar 3.14
Gambar 3.14 Penampang Balok Beton Bertulang Hasil Perencanaan
Universitas Sumatera Utara
80
3.4 Perencanaan Balok Beton Prategang
Perencanaan balok prategang ini menggunakan data data yang di
sesuaikan dengan Data bahan yang digunakan di lapangan agar mendapat
kesesuaian hasil perencanaan. Adapun data data yang digunakan antara lain :
Mutu beton () = 35 Mpa = 5076,321 Psi
= 12 = 12 5076,321 = 854,98 = 589488 kg/2
= 0,6 = 3045,79 Psi = 2.100.000 kg/m2
= 5700 = 406115.34 = 2,807 109 kg/m2
dimensi balok b = 600 mm x h = 1500 mm
Abalok = 600 mm x 1.500 mm = 900.000 mm2
= 0,9 m2
W = 1
6 600 1.5002 = 225.000.000 3 = 0,225 m3
Wd = 0,6 1,5 2400 = 2160 Kg/m
I = 1
12 600 1.5003 = 1,6875 1011 4 = 0,16785 m4
e =
2 =
1500
2 120 = 630 mm = 0,63 m
3.4.1 Momen Primer
Momen primer pada rangka tumpuan diakibatkan oleh bagian atap,
berat sendiri, berat beban mati akibat Stupa pada rangka tumpuan yang
akan ditentukan dengan manual yang kemudian dihitung dengan program.
Gambar dapat dilihat pada gambar 3.15 & 3.16.
Universitas Sumatera Utara
81
Gambar 3.15 Momen Maksimum pada balok Beton Prategang B-1
Balok B-1 ( 0,6 X 1,5 m)
Universitas Sumatera Utara
82
Gambar 3.16 Momen Maksimum pada balok Beton Prategang B-2
Balok B-2
( 0,6 X 1,5 m)
Universitas Sumatera Utara
83
Tabel 3.3 Momen Maksimum Pada balok balok prategang
keterangan
Momen Ultimit ( Mu ) max
Momen Tumpuan ( Kg.m ) Momen Lapangan ( Kg.m )
Balok B 1(L=30 m) -620884,85 505396,4
Balok B 2 ( L= 22 m) -402444,45 325936,57
3.4.2 Momen Sekunder
Momen sekunder terjadi diakibatkan oleh pengaruh gaya prategang (P).
Taksir gaya prategang :
Balok B-1
=
.
+
=
0,9
. 0,63
0,225 +
505396,4
0,225
0 = 1,1 P 2,8 P + 2246206,2 kg
= 575950
Beban ekivalen :
1 = 2 = 0,63 + 0,63 = 1,26
1 = 8
2=
8 575950 1,26
302= 6450,64 /
Persamaan umum kelengkungan tendon, dengan e = h = 1,26 m
= 4
2
Universitas Sumatera Utara
84
W1
P P
V V
A B
C D
1 = 4 . 1,26
30
30
2
1 = 5,04
30 5,04
30
2
1 = 0,168 0,0056 2
1
= 0,168 0,0056
= 1
= 0,168 = 0,168 575950 = 96759,6
Gambar 3.17 Beban ekivalen pada balok B-1
Gambar 3.18 Total momen akibat Prategang pada balok B-1
Universitas Sumatera Utara
85
Momen akibat prategang :
MB = MC = 386630,7 kgm
MBC = 335301,1 kgm
Momen Sekunder:
Ms =
= 620884,85 386630,7 = 234254,15 kgm ( Tumpuan )
Ms =
= 505396,4 - 335301 ,1 = 170095,3 kgm ( Lapangan )
Balok B-2
=
.
+
=
0,9
. 0,63
0,225 +
325936,57
0,225
0 = 1,1 P 2,8 P + 1448606,98 kg
= 371437,7
Beban ekivalen :
1 = 2 = 0,63 + 0,63 = 1,26
1 = 8
2=
8371437,7 1,26
222=7735,727 /
2 = 8
2=
8371437,7 1,26
42=234005,74 /
Persamaan umum kelengkungan tendon, dengan e = h = 1,26 m
=
Universitas Sumatera Utara
86
W2
P
V3 V2
W2
V2 V3
P
A B D C E F
1 = 4 . 1,26
22
22
2
1 = 5,04
22 5,04
22
2
1 = 0,229 0,0104 2
1
= 0,229 0,0208
= 1
= 0,229
2 = 4 . 1,26
4
4
2
2 = 5,04
4 5,04
4
2
2 = 1,26 0,315 2
2
= 1,26 0,63
= 1
= 1,26 2 = 1,26 624732,87 =468011,49
3 = 0,229 + 1,26 = 1,489
3 = 1,489 624732,87 = 553070,72
Gambar 3.19 Beban ekivalen pada balok B-2
W1
Universitas Sumatera Utara
87
Gambar 3.20 Total momen akibat Prategang pada balok B-2
Momen primer prategang :
MC =MD = 251806,7 kgm
MCD = 214179,7 kgm
Momen Sekunder:
Ms =
= 402444,45 251806,7 = 150637,8 kgm ( Tumpuan )
Ms =
= 325936,57 - 214179,7 = 111756,9 kgm ( Lapangan )
Desain Terhadap Lentur :
Balok B-1
MT = + = 620884,85 + 234254,15= - 386630,7 kgm ( Tumpuan )
MT= + = 505396,4 + 170095,3 = 675491,7 kgm ( Lapangan )
Balok B-2
MT = + = 402444,45 + 150637,8 = - 251807 kgm ( Tumpuan )
MT= + = 325936,57 + 111756,9 = 437693,5 kgm ( Lapangan )
Universitas Sumatera Utara
88
Penentuan gaya prategang :
Gaya prategang di balok (Pb) :
Balok B-1
0 =
.
+
0 = 0,9
. 0,63
0,225+
675491,7
0,225
0 = 1,1 2,8 + 3002185,3
= 769791 Kg
Balok B 2
0 =
.
+
0 = 0,9
. 0,63
0,225+
437693,5
0,225
0 = 1,1 2,8 + 1945304
= 408796 Kg
Universitas Sumatera Utara
89
3.4.3 Analisis Tegangan
Tegangan tarik izin : = 12 = 589488 kg/m2
Tegangan tekan izin : = 0,6 = 2.100.000 kg/m2
o Balok B-1
Tegangan di lapangan
Serat Atas
=
+ .
<
= 769791
0,9+
769791 0,63
0,225
675491,7
0,225<
=-1.702.093,87
2< 2.100.000 /2 ..................OK !
Serat Bawah
=
.
+
<
= 769791
0,9
769791 0,63
0,225+
675491,7
0,225<
= 8552,8
2< 589.488 /2 ..................OK !
Tegangan di Tumpuan
Serat Atas
=
+ .
<
= 769791
0,9+
769791 0,42
0,225
386630,7
0,225<
= -1.136.738,8
2< 2.100.000 /2 ..................OK !
Universitas Sumatera Utara
90
Serat Bawah
=
.
+
<
= 769791
0,9
769791 0,42
0,225+
386630,7
0,225< 589488
= -573.907,867
2< 589.488 /2 ..................OK !
o Balok B-2
Tegangan di lapangan
Serat Atas
=
+ .
<
= 408796
0,9+
408796 0,63
0,225
437693,5
0,225<
= -1.254.893,42
2< 2.100.000 /2 ..................OK !
Serat Bawah
=
.
+
<
= 408796
0,9
4087960,63
0,225+
437693,5
0,225< 589488
= 346.457,8667
2< 589.488 /2 ..................OK !
Universitas Sumatera Utara
91
Tegangan di Tumpuan
Serat Atas
=
+ .
<
= 408796
0,9+
408796 0,42
0,225
251807
0,225<
= -810.274,133
2< 2.099.998 /2 ..................OK !
Serat Bawah
=
.
+
<
= 408796
0,9
408796 0,42
0,225+
251807
0,225< 589488
= -98.161,4222
2< 589.488 /2 ..................OK !
Dari analisa tegangan yang dilakukan pada penampang dilapangan,
ditumpuan, 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.
Universitas Sumatera Utara
92
3.4.4 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 3.4 Tipikal Kabel Baja Prategang
Kabel yang akan digunakan sesuai data dilapangan adalah kabel jenis
ASTM A-416-90A GRADE 270, dengan diameter 12,7 mm ASTM A-416-90A
GRADE 270 dengan nilai UTS = 184 KN, Luas 100 mm2.
Gaya izin yang dapat dipikul oleh 1 kabel adalah :
= 0,75 UTS (ultimate tensile strength)
= 0,75 184 kN
= 13800 kg
Universitas Sumatera Utara
93
Perencanaan Kabel di balok :
Balok B-1
Jumlah Kabel =
13800=
769791
13800 56
Direncanakan memakai 14 kabel di dalam satu selongsong dengan
luas selongsong :
Luas selongsong kabel = 4 100 mm2 14 = 5600 mm2
Jadi Menggunakan 4 Selongsong
Balok B-2
Jumlah Kabel =
13800=
408796
13800 30
Direncanakan memakai 15 kabel di dalam satu selongsong dengan luas
selongsong :
Luas selongsong kabel = 2 100 mm2
15 = 3000 mm2
Jadi menggunakan 2 selongsong
3.4.5 Perencanaan Terhadap Geser dan Puntir Balok Prategang
Gaya yang bekerja pada portal diakibatkan oleh bagian atap, berat
sendiri, berat beban mati akibat Stupa pada rangka tumpuan yang akan
ditentukan dengan manual yang kemudian dihitung dengan program. Gambar
dapat dilihat pada gambar 3.21, 3.22, 3.23, 3.24.
Universitas Sumatera Utara
94
Gambar 3.21 Bidang Lintang Maksimum Pada balok beton Prategang B-1
Balok B-1 ( 0,6 X 1,5 m)
Universitas Sumatera Utara
95
Gambar 3.22 Bidang Lintang Maksimum Pada Balok Beton Prategang B-2
Balok B-2
( 0,6 X 1,5 m)
Universitas Sumatera Utara
96
Gambar 3.23 Bidang Torsi yang bekerja Pada balok Prategang B-1
Balok B-1 ( 0,6 X 1,5 m)
Universitas Sumatera Utara
97
Gambar 3.24 Bidang Torsi yang bekerja Pada balok Prategang B-2
Balok B-2 ( 0,6 X 1,5 m)
Universitas Sumatera Utara
98
3.4.5.a Perhitungan Tulangan Geser dan Puntir Balok Prategang B-1
Vu = 130924,12 + 96257,6= 227181,7 kg
Mu = 386630,7 kgm
Q = 0,6 x 0,75 x 0,63 = 0,2835 m3
= PbA
= 769791
0,9 = 855323,3
2 =
855323,3
2 = 427661,7
= 0,33 35 = 1,95 Mpa = 198844.7 kg/m2
= Q
I b=
0,2835
0,16785 0,6= 2,84
+
2
2
=
2
2
+ 2,84
(198844,7 + 427661,7)2 = (427661,7)2 + ( 2,84 x )2
( 598844,9)2
= (427661,7)2 + ( 2,84 x )2
=147.602,2926
dp = 0,85 x 1500 = 1275 mm = 1,275 m
=1
6 35 600 1275 = 754 300,17
= 0,4 35 600 1275 = 18110303
= 35
20+
5. .
600 1275
= 35
20+
5227181,7 1275
386630 ,7 0,6 1,275
= 2854,608
Universitas Sumatera Utara
99
=
= 227.181,702
0,6 2854,608
=375781,59
Digunakan Sengkang 10 mm
Av =
4 102 2 = 157,07 2 = 1,57 x 10-4
S = Av.fy .d
=
(0,00015707350000001,275
375781,59 = 0,018 m = 180 mm
Jadi, Sengkang yang dipakai
Kontrol terhadap Tulangan puntir
Tu = 107522,99 kg.m = 1075,22 KNm
= 35 Mpa
= 600 1500 = 900000 mm2
= 2 ( 600 + 1500) = 4200 mm
=
=
769791
900000= 80 /2
3
2
1 +
3
0,75 35
3
9000002
4200 1 +
3 80
35 106
1075,22 1825,53
Maka , Puntir bisa diabaikan
Universitas Sumatera Utara
100
3.4.5.b Perhitungan Tulangan Geser dan Puntir Balok Prategang B-2
Vu = 145781,35 + 84724,8 = 148765,7 kg
Mu = 251807 kgm
Q = 0,6 x 0,75 x 0,63 = 0,2835 m3
= PbA
= 408796
0,9 = 454047,22
2 =
454047,22
2 = 227023,6
= 0,33 35 = 1,95 Mpa = 198844.7 kg/m2
= Q
I b=
0,2835
0,16785 0,6= 2,84
+
2
2
=
2
2
+ 2,84
(198844,7 + 227023,6)2
= (227023,6)2 + ( 2,84 x )
2
( 425868,3)2
= (227023,6)2 + ( 2,84 x )
2
= 126870,1
dp = 0,85 x 1500 = 1275 mm = 1,275 m
=1
6 35 600 1275 = 754 300,17
= 0,4 35 600 1275 = 18.110. 303
= 35
20+
5. .
600 1275
= 35
20+
5148765 ,7 1275
251807 0,6 1,275
= 4400,171
=
Universitas Sumatera Utara
101
= 148765,7
0,6 4400,171
= 243542,6
Digunakan Sengkang 10 mm
Av =
4 102 2 = 157,07 2 = 1,57 x 10-4
S = Av.fy .d
=
(1,57 104)350000001,275
243542,6 = 0,284 m = 284 mm
Jadi, Sengkang yang dipakai
Kontrol terhadap Tulangan puntir
Tu = 77004,38 kg.m = 770,04 KNm
= 35 Mpa
= 600 1500 = 900000 mm2
= 2 ( 600 + 1500) = 4200 mm
=
=
408796
900000= 45 /2
3
2
1 +
3
0,75 35
3
9000002
4200 1 +
3 80
35 106
770,04 1369,114
Maka , Puntir bisa diabaikan
Universitas Sumatera Utara
102
3.4.6 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.
Balok B-1
Lapangan
Direncanakan kapasitas momen batas penampang akan
ditingkatkan dibagian tengah bentang hingga mencapai Mu1 = 600000
kg.m. Asumsi kedua tulangan non prategang telah leleh sehingga =
Direncanakan :
dS1 = 0,06
dS2 = 1,44
= 1
dS2 dS1 =
600000 kgm 596326,8
35000000/2 1,44 0,06 = 0,000076 2
= 0,000076 2 = 76 mm2
Jadi, dipakai Tulangan non Prategang untuk tarik dan tekan 2 13 ( As = 265,45 )
Universitas Sumatera Utara
103
Tumpuan
Direncanakan kapasitas momen batas penampang akan
ditingkatkan dibagian tengah bentang hingga mencapai Mu1 = 670000
kg.m. Asumsi kedua tulangan non prategang telah leleh sehingga =
Direncanakan :
dS1 = 0,06
dS2 = 1,44
= 1
dS2 dS1 =
670000 kgm 660148,4
35000000/2 1,44 0,06 = 0,000203 2
= 0,000203 2 = 203 mm2
Jadi, dipakai Tulangan non Prategang untuk tarik dan tekan 2 13 ( As = 265,45 )
Balok B-2
Lapangan
Direncanakan kapasitas momen batas penampang akan
ditingkatkan dibagian tengah bentang hingga mencapai Mu1 = 400000
kg.m. Asumsi kedua tulangan non prategang telah leleh sehingga =
Direncanakan :
dS1 = 0,06
dS2 = 1,44
Universitas Sumatera Utara
104
= 1
dS2 dS1 =
400000 kgm 387180,2
35000000/2 1,44 0,06 = 0,000265 2
= 0,000265 2 = 265 mm2
Jadi, dipakai Tulangan non Prategang untuk tarik dan tekan 2 13 ( As = 265,45 )
Tumpuan
Direncanakan kapasitas momen batas penampang akan
ditingkatkan dibagian tengah bentang hingga mencapai Mu1 = 560000
kg.m. Asumsi kedua tulangan non prategang telah leleh sehingga =
Direncanakan :
dS1 = 0,06
dS2 = 1,44
= 1
dS2 dS1 =
560000 kgm 548203,1
35000000/2 1,44 0,06 = 0,000244 2
= 0,000244 2 = 244 mm2
Jadi, dipakai Tulangan non Prategang untuk tarik dan tekan 2 13 ( As = 265,45 )
Universitas Sumatera Utara
105
3.4.7 Hasil Perencanaan Beton Prategang
Setelah melakukan analisa dan perhitungan yang di sesuaikan dari data
dan kondisi di lapangan, maka penulis menampilkan hasil dari perencanaan balok
beton Prategang yang telah di desain. Gambar hasil perencanaan dapat dilihat
pada gambar 3.25 .
Penampang Balok Beton Prategang B-1
Penampang Balok Beton Prategang B-1
Gambar 3.25 Penampang Hasil Perencanaan Balok Prategang
Universitas Sumatera Utara
106
3.5 Pembahasan
Dari hasil yang diperoleh dalam merencanakan suatu balok 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.
Dari hasil perencanaan Balok beton Prategang yang dilakukan oleh
penulis terdapat kesamaan hasil perencanaan yang dilakukan dengan kondisi di
lapangan, sehingga acuan perencanaan yang dilakukan memiliki kesamaan. Maka
penulis berpendapat bahwa balok prategang yang digunakan aman.
Berdasarkan hasil perencanaan penulis balok B-1 dan B-2 balok beton
bertulang memiliki hasil yang berbeda namun balok beton bertulang yang awal
direncanakan masih aman digunakan .
Hasil perencanaan antara kedua jenis rancangan dari segi pemakaian
beton, dimensi dan baja tulangan serta perbedaan antara balok beton bertulang
dan beton prategang dapat dilihat dengan lebih jelas pada tabel 3.5.
Universitas Sumatera Utara
108
Tabel 3.5 Perbandingan Hasil Perencanaan Dengan Data Dilapangan
No
.
Berdasarkan Lapangan Desain Perencanaan Perbedaan
Desain Awal
(1)
Desain Perubahan
(2)
Beton Bertulang
(3)
Beton Prategang
(4)
Lapangan
(1) & (3)
Perencanaan
(2) & (4)
1 Dimensi :
-Balok B 1: 1,2 2 m
- Balok B 2 : 1 2 m
-Balok B 1 : 0,6 1,5m
-Balok B 1 : 0,6 1,5m
-Balok B 1: 1,2 2 m
-Balok B 2 : 1 2 m
-Balok B 1 : 0,6 1,5m
-Balok B 1 : 0,6 1,5m
Tidak ada
Tidak ada
2 Volume beton :
- Balok B-1 = 96 m3
- Balok B-2 = 80 m3
- Balok B-1 = 36 m3
- Balok B-2 = 36 m3
- Balok B-1 = 96 m3
- Balok B-2 = 80 m3
- Balok B-1 = 36 m3
- Balok B-2 = 36 m3
Tidak ada Tidak ada
3 Penampang Balok :
- Balok B-1
Perbedaan:
1.Tul. Tekan
2.Tul. Torsi
3.Jarak Beugel
4. Beugel Ekstra
Tidak ada
Universitas Sumatera Utara
109
- Balok B-2
Perbedaan:
1.Tul. Tarik
2.Tul.tekan
3.Tul. Torsi
4. Beugel Ekstra
Perbedaan:
1.Tul. Tarik
2.Tul.tekan
3.Tul. Torsi
4. Beugel Ekstra
Tidak ada
Tidak ada
Universitas Sumatera Utara
110
Perbedaan:
1.Tul. Tarik
2.Tul.tekan
3.Tul. Torsi
4. Beugel Ekstra
Tidak ada
4 Gaya yang Bekerja :
-Balok B-1 :
Momen Lapangan
=926258,7 Kgm
Momen Tumpuan
= -739002,88 Kgm
Lintang
= 192339,7 kg
Torsi
= 289565,02 kgm
-Balok B-2
Momen Lapangan
= 514465,9 Kgm
Momen Tumpuan
= -57142,42 Kgm
-Balok B-1 :
Momen Lapangan
= 675491,7 Kgm
Momen Tumpuan
= -386630,7 Kgm
Lintang
= 227181,7 kg
Torsi
= 107522,99 kgm
-Balok B-2
Momen Lapangan
= 437693,5 Kgm
Momen Tumpuan
= -251807 Kgm
Gaya yang Bekerja :
-Balok B-1 :
Momen Lapangan
=926258,7 Kgm
Momen Tumpuan
= -739002,88 Kgm
Lintang
= 192339,7 kg
Torsi
= 289565,02 kgm
-Balok B-2
Momen Lapangan
= 514465,9 Kgm
Momen Tumpuan
= -57142,42 Kgm
-Balok B-1 :
Momen Lapangan
= 675491,7 Kgm
Momen Tumpuan
= -386630,7 Kgm
Lintang
= 227181,7 kg
Torsi
= 107522,99 kgm
-Balok B-2
Momen Lapangan
= 437693,5 Kgm
Momen Tumpuan
= -251807 Kgm
Tidak ada
Tidak ada
Tidak ada
Tidak ada
Universitas Sumatera Utara
111
Lintang
= 170277,82 kg
Torsi
=168587,24 kgm
Lintang
= 148765,7 kg
Torsi
=77004,38 kgm
Lintang
= 170277,82 kg
Torsi
=168587,24 kgm
Lintang
= 148765,7 kg
Torsi
=77004,38 kgm
Universitas Sumatera Utara
112
BAB IV
KESIMPULAN
Dari rangkaian tahap perencanaan hingga tahap analisis yang telah dilakukan oleh
penulis dalam mendesain struktur balok yang menggunakan beton prategang sesuai peraturan
yang ditetapkan oleh ACI dan SNI 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 beton prategang didapat bahwa
tegangan yang terjadi di balok prategang aman atau lebih kecil dari tegangan
maksimum yang diizinkan.
3. Perbedaan perancangan beton prategangdengan beton bertulang dalam hal dimensi
antara lain :
Untuk Balok beton prategang
Dimensi balok : 1. Balok B-1 : 600 mm 1500 mm
2. Balok B-2 : 600 mm 1500 mm
Untuk balok beton bertulang
Dimensi balok : 1. Balok B-1 : 1200 mm 2000 mm
2. Balok B-2 : 1000 mm 2000 mm
Universitas Sumatera Utara
113
4. Perbedaan perancangan beton prategang dengan beton bertulang dalam hal volume
beton antara lain :
Untuk Balok beton prategang
Volume balok : 1. Balok B-1 : 36 m3
2. Balok B-2 : 36 m3
Untuk balok beton bertulang
Volume balok : 1. Balok B-1 : 96 m3
2. Balok B-2 : 80 m3
Untuk Selisih Balok Beton Prategang & Bertulang
Selisih Volume balok : 1. Balok B-1 : 60 m3
2. Balok B-2 : 44 m3
5. Perbedaan perancangan beton prategang dengan beton bertulang dalam hal Berat
beton antara lain :
Untuk Balok beton prategang
Volume balok : 1. Balok B-1 : 86400 m3
2. Balok B-2 : 86400 m3
Untuk balok beton bertulang
Volume balok : 1. Balok B-1 : 230400 m3
2. Balok B-2 : 192000 m3
Untuk Selisih Berat Beton Prategang & Bertulang
Selisih Volume balok : 1. Balok B-1 : 144000 m3
2. Balok B-2 : 105600 m3
Universitas Sumatera Utara
114
6. Keuntungan dan kerugian sistem beton prategang, dibandingkan dengan beton
bertulang biasa adalah sebagai berikut:
Desain beton prategang lebih cocok untuk struktur-struktur dengan
bentang yang panjang dan memikul beban yang berat, terutama disebabkan
oleh pemakaian bahan dengan mutu tinggi.
Struktur beton prategang lebih ramping oleh karena itu lebih dapat
disesuaikan dari segi arsitektur.
Pada banyak selama penarikan, baja dan beton kedua-duanya memikul
tegangan tertinggi yang terjadi selama waktu memanfaatkan struktur itu.
Sehingga jika bahan telah mampu diberi gaya prategang, beton prategang
sangat mungkin memikul kekuatan yang cukup untuk beban kerjanya.
Pada desain yang biasa, beton prategang melentur cukup besar sebelum
batas runtuh, sehingga memberi tanda-tanda yang cukup secara visual
sebelum runtuh.
Pemakaian jumlah bahan yang lebih sedikit, baik baja maupun beton,
dibutuhkan untuk memikul beban yang sama, karena bahan-bahannya
memakai mutu yang tinggi.
Berat komponen struktur yang berkurang akan membantu penampang
yang lebih ekonomis.
Universitas Sumatera Utara