Beton Prategang Sipil 2011
May 7, 2017 | Author: Irma Hasanah | Category: N/A
Short Description
Download Beton Prategang Sipil 2011...
Description
BETON PRATEGANG Oleh:
Drs. Ir. Andi Indianto, MT.
D4 JALAN TOL TEKNIK SIPIL - PNJ Jakarta, 2010
MATERI 1. 2. 3. 4.
5. 6. 7. 8. 9.
10. 11. 12. 13.
14. 15. 16. 17. 18.
PENGANTAR BETON PRATEGANG SNI. UTNUK BETON PRATEGANG MACAM-MACAM KONSTRUKSI BETON PRATEGANG INTERNAL DAN EKSTERNAL PRESTRESSING TRACE KABEL LURUS DAN MELINGKAR PRETEGANG SEBAGIAN DAN PENUH SISTEM PRATEGANG DAN PENJANGKARAN KONSEP DASAR BETON PRATEGANG DESAIN PENAMPANG BETON PRATEGANG DAERAH AMAN KABEL LEBAR MANFAAT BALOK T PENENTUAN GAYA PRATEGANG . PENENTUAN DIA. KABEL, SELONGSONG, TYPE ANGKUR DAN TYPE DONGKRAK. KONTROL PENAMPANG BETON LOSS OF PRESTRESS KONTROL GESER TUMPUAN TULANGAN END ZONA KONTROL LENDUTAN
BUKU ACUAN 1. 2.
3. 4. 5. 6.
Desain struktur beton prategang : TY lin Beton prategang : N Krisna Raju Prestressed Concrete : Edward G. Nawy Perencanaan Beton Struktural : BMS 1992 Perencanaan struktur beton untuk jembatan: SNI 2002 Ekternal prestressing in Bridges, Antoine Naaman
PENGANTAR BETON PRATEGANG
Perlu penelitian teknologi beton yang terus menerus Berbagai macam eksperimen tentang Proses produksi design Konstruksi di lapangan
Teknologi beton baru
Beton mutu tinggi & Beton berkinerja tinggi Dapat diproduksi dan digunakan untuk scala proyek yang besar
High Performance Concrete For contractors suitable workability and pumpability high early strength
For structural designers high or very high strength low creep and shrinkage
For owners water tight/Kedap air sulphate resistance low chloride penetration long term durability
The Advantages of using High Performance Concrete for heavy construction such as high-rise buildings and long span bridges can reduce generally the dimension of concrete section, then make lighter and more slender structure high early strength can induce shorter time of construction better durability / daya tahan
Most structures in Indonesia that first require high strength concrete in the past were the prestressed concrete structures, in particular for the construction of fly-over and bridges.
Semanggi Fly-over
Jakarta 1962
Rajamandala Bridge
Cianjur, West Java 1979
Rajamandala Bridge
Cianjur, West Java 1979
Cawang – Tj. Priok – Pluit – Grogol 1996
Cawang – Tj. Priok – Pluit – Grogol 1996
Barelang Bridge
Rempang-Galang, Batam (East of Sumatra) 1998
Barelang Bridge
Rempang-Galang, Batam (East of Sumatra) 1998
Prince Edward
Canada 1998
15
High strength concrete
fc’ = 100 MPa
Better performance for under water concreting.
Better resistance against very cold water. Better durability / daya tahan Faster realization.
17
EXECUTIVE SUMMARY REPORT APRIL 2008
JEMBATAN SURAMADU Surabaya 2002
Sisi SurabayA
Sisi Madura
Causeway
Appr.Bridge
Main Bridge
Appr. Bridge
Causeway
Jalan Pendekat
1.458 m
672 m
818 m
672 m
1.818 m
11,50 km
36 Bentang
9 span ( CIC )
3 span ( CCC )
9 span ( CCC )
45 Bentang
Main Span (21 Bentang) Jalan Pendekat
Panjang Total (5.438 m)
4,35 km
| 21
Concrete Mix Trial of Pylon - Suramadu Bridge Project
JMF for Pylon Strength 28 days
: 63.2 MPa (K600)
W / C ratio : 0.3 Fine agg %
: 35 %
Cement
: 315 kg/m3
Fine aggregate
: 830 kg/m3
Coarse aggregate
: 1013 kg/m3
Water
: 145 kg/m3
Mineral adm.
: Fly ash (169 kg/m3)
Chem. Admixture
: retarding (0.15%) + Super plasticizer (1.2%)
Slump
: 200 mm
Unit weight
: 2460 kg/m3
Workability
: no bleeding & segregation, good cohesiveness
Initial & Set time
: 10 hours & 15 hours
MAIN BRIDGE Construction of Middle Cross Beam P46
|
SNI 2002 TENTANG BETON PRATEGANG Kuat Tarik & Kuat Tarik Lentur Kuat tarik langsung dari beton, fct, bisa diambil dari ketentuan:
0,33 fc’ MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar; atau Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian.
Kuat tarik lentur beton, fcf, bisa diambil sebesar
0,6 fc’ MPa pada umur 28 hari, dengan perawatan standar; atau Dihitung secara probabilitas statistik dari hasil pengujian.
Material property BETON Modulus elastisitas : Ec boleh diambil sebesar 4700fc’, (MPa )
Atau E c wc 1,5 0,043 f c'
Angka Poisson : , 0,2 Massa Jenis : 2400 kg/m3 Koefisien muai panas : 10 x 10-6 per 0C,
BAJA TULANGAN NON PRATEGANG Modulus elastisitas baja tulangan : Es = 200.000 MPa Koefisien muai panas : 12 x 10-6 per oC
BAJA TULANGAN PRATEGANG MODULUS ELASTISITAS Ep. untuk kawat tegang-lepas : untuk strand tegang-lepas : untuk baja ditarik dingin dengan kuat tarik tinggi
200 x 103 MPa; 195 x 103 MPa; :170 x 103 MPa;
KUAT TARIK LELEH EKIVALEN / TEGANGAN LELEH fpy. fpy kawat baja prategang : 0,75 fpu fpy strand dan tendon baja bulat:0,85 fpu. TEGANGAN IJIN PADA KONDISI BATAS DAYA LAYAN fpe. fpe tendon pasaca traik, pada jangkar dan sambungan,setelah penjangkaran : 0,70 fpu fpe kondisi layan : 0,60 fpu.
TEGANGAN IJIN PADA SAAT TRANSFER GAYA PRATEGANG fpI. fpI = 0,94 fpy. Dan lebih kecil dari 0,85 fpu.
SELIMUT BETON PADA TENDON DAN SELONGSONG
Tendon dengan sistem pra tarik , minimum 2 kali diameter tendon, tidak harus lebih besar dari 40 mm.
Selongsong sistem pasca tarik minimum 50 mm dari permukaan selongsong ke bagian bawah komponen dan 40 mm pada bagian lain.
Ujung tendon pasca tarik atau perlengkapan angkur harus diambil 50 mm.
Selimut Beton Berdasarkan Diameter Tulangan Pada Beton Prategang
MACAM-MACAM KONSTRUKSI BETON PRATEGANG
Konstruksi beton prategang : konstruksi beton yang diberikan tegangan awal untuk melawan tegangan akibat beban kerja
Konstruksi beton prategang akan efektif jika digunakan untuk menahan beban dalam satu arah; seperti: Girder Jembatan Balok lantai bangunan gedung Pelat lantai silo
-
-
INTERNAL DAN EKSTERNAL PRESTRESSING Kabel / tendon prategang dapat dipasang diluar balok atau didalam balok. Dalam balok disebut : Internal prestressing Diluar balok disebut: Eksternal prestressing
Internal prestressing
INTERNAL DAN EKSTERNAL PRESTRESSING
Eksternal prestressing
BONDED DAN UNBONDED TENDON
Kabel Internal prestressing dapat dipasang terikat (bonded) dengan beton atau lepas dengan beton (unbonded). Kabel eksternal prestressing dipasang lepas dengan beton (unbonded).
Bonded : KABEL / TENDON MELEKAT PADA BETON. Pratekan sistem pratarik selalu bonded. Pada SISTEM PASCA TARIK, agar kabel bonded dengan beton dilakukan grouting setelah kabel ditarik.
UnBonded : KABEL / TENDON tidak MELEKAT PADA BETON. Pada SISTEM PASCA TARIK, agar kabel Unbonded dengan beton maka tidak dilakukan grouting ..
Bonded Internal Prestress
Eksternal
Un Bonded
Un Bonded
TRACE KABEL Trace kabel prategang dapat dibuat lurus, segitiga, trapesium dan melingkar/parabolic Parabolik Internal Prestressing
Segitiga Trapesium
Model Parabolik Eksternal Prestressing
Segitiga Trapesium Lurus
PRETEGANG SEBAGIAN DAN PENUH
PRATEGANG PENUH: Semua tegangan tarik yang terjadi pada struktur ditahan oleh tendon/kabel, tulangan yang ada hanya difungsikan sebagai penahan retak dan susut
PRATEGANG SEBAGIAN: Tegangan tarik yang terjadi pada struktur ditahan oleh tendon/kabel dan tulangan longitudinal.
SISTEM PRATEGANG DAN PENJANGKARAN Pemberian tegangan tekan pada penampang beton dilakukan dengan memberikan gaya tarik pada kabel / tendon. Gaya tarik pada kabel ditransfer ke penampang beton menjadi gaya tekan melalui angkur yang ditahan oleh cover plate Penarikan kabel dapat dilakukan sebelum beton dicor ( pratarik) ( pretensioning) atau setelah beton dicor ( Pascatarik) ( postensioning) Penarikan kabel dapat dilakukan dengan cara Mekanis, Hidrolis, dan termal Listrik..
Gaya tekan pada angkur Gaya tarik Kabel Oleh dongkrak
Penyebaran gaya dari cover plate angkur ke beton Beton
Angkur Cover plate
Kabel / Tendon
PEMBERIAN GAYA PRATEGANG PEMBERIAN GAYA PRATEGANG
SEBELUM BETON DICOR / PRATARIK / PRETENSIONING
SESUDAH BETON DICOR PASCA TARIK / POSTENSIONING
-Beton di cor, ditengahnya diberi lubang tendon -Ditunggu hingga mengeras -Diberi tendon -Dipasang angkur -Tendon ditarik
PENARIKAN KABEL DENGAN MUR
PENARIKAN KABEL DENGAN DONGKRAK HIDROLIS
PENARIKAN KABEL DENGAN TERMO LISTRIK
KONSEP DASAR BETON PRATEGANG
KONSEP DASAR BETON PRATEGANG
KONSEP DASAR BETON PRATEGANG
KONSEP DASAR BETON PRATEGANG
PERHITUNGAN GIRDER BETON PRATEGANG
1 Pembebanan Kondisi Awal 2 Pembebanan Kondisi Akhir 3 Penentuan Gaya Prategang 4 Penentuan Ukuran Cover Plate 5 Kontrol Kehilangan tegangan 6 Kontrol geser tumpuan 7 Tulangan end zone
Potongan Lintang jembatan
DESAIN Penampang Girder
bw
Penampang Girder Ujung
Penampang Girder Tengah
bm
DAERAH AMAN KABEL
Plat lantai
Girder
KONDISI AWAL
Girder
KONDISI AKHIR
ka
ka Cgc akhir Cgc awal
kb
kb e 1 e1 : untuk mendapatkan daya layan max
Teori Load Balancing
P.e = Mdl + Mll
e P
PENENTUAN GAYA PRATEGANG DAN DIAMETER KABEL KONDISI AWAL di tengah bentang : beban yang diperhitungkan : DL dan Pi
MDL
ya
M DL Wa
Pi
MPi = Pi x e Pi Ac
Mpi
Wb
Ix yb
Wa
M pi Wa
0, 25 fc
ka
cgc yb
kb
e1
e
Pi
MDL
M DL Wb
Pi
Pi Ac
Mpi
M pi Wb
0,6 fc
,
Pi didapatkan, Ø kabel didapatkan, Ø selongsong didapatkan, Tipe angkur didapatkan, Tipe dongkrak didapatkan.
,
Ix ya
TABEL TENDON
TABEL TENDON
TABEL ANGKUR DAN SELONGSONG
TABEL DONGKRAK
KONTROL TEGANGAN PADA SAAT LANTAI DI COR Tegangan di tengah bentang Kondisi pengecoran plat lantai : beban yang diperhitungkan : DLgirder, DL lantai , beban peralatan dan Pe1
Pe1 = Pi x (1-loss) Loss = ± 8 %
MPe1 = Pe1 x e
Wb
Ix yb
Wa
Ix ya
MLt = Momen akibat berat lantai jembatan dan peralatan diatasnya MDL
lantai ya
M DL Wa
Pe1
M DL Wb
Pe1 Pe1 Ac
Pe1 Ac
Mpe1
M pe1 Wa
MLt
M Lt Wa
ka
cgc yb
kb
e1
e
Pe1
MDL
Mpe1
M pe1 Wb
MLt
M Lt Wb
0, 45 fc
,
KONTROL TEGANGAN PADA SAAT BEBAN HIDUP BEKERJA Tegangan di tengah bentang KONDISI AKHIR : beban yang diperhitungkan : DLgirder dan lantai , beban Hidup dan Pe
Pe = Pe1 x (1-loss) Loss = ± 7 %
MPe = Pe x e
Wb
Ix yb
Wa
Ix ya
MLL = Momen akibat beban hidup P dan q MDL ya
M DL Wa
Pe
Pe Ac
Mpe
M pe Wa
MLL
M LL Wa
MLL
M LL Wb
0,45 fc
,
ka
cgc yb
e
kb e1 Pe
MDL
Pe M DL Pe Ac Wb
Mpe
M pe Wb
0,5 fc
,
Kontrol Penampang Beton Diagram tegangan pada beton prategang murni Untuk beton biasa :
f c' 30 MPa 1 0,85 f c' 30 MPa 1 0, 65
0,8
Mu
Mu Mn
Kontrol Penampang Beton Diagram tegangan pada beton prategang penampang T
LOSS OF PRESTRESS Kehilangan tegangan pada kondisi awal: a. Penyusutan/pemendekan beton b. Slip angkur c. Gesekan tendon / kabel
Kehilangan tegangan pada kondisi akhir: d. Rangkak beton e. Relaksasi baja
a. Penyusutan/pemendekan beton Data yang diperlukan: Pi, Ap, Ec, Pi, t(umur beton, min. 28 hari)
Pi
Pi Ap
200 x105 loss log10 t 2
Kehilangan tegangan = loss x Ec
loss x Ec Prosentase kehilangan tegangan = x100% Pi
b. Slip Angkur Data yang diperlukan: Pi, Ap,Pi, Es, L Slip angkur (Δ) umumnya antara 3 ~ 5 mm ( 0,3 ~ 0,5 cm )
Es. Prosentase kehilangan tegangan = x100% Pi .L
c. Gesekan Tendon / Kabel Data yang diperlukan: Pi, Ap, Po, Po, , (dalam radian) e=2,7183 = 0,18 ~0,3 ( tergantung tingkat kekasaran selongsong) K= 0,15 per 100 m panjang tendon y= 2 e (tendon parabolik )
y x rad 57,30 inv.tg
Kehilangan tegangan = Po - Px Po - Px Prosentase kehilangan tegangan = x100% Po
Po
Po
Pi 0,85
Po f py Ap
d. Rangkak Beton Data yang diperlukan: Es, Ec, Øcc, Pi, Ap ,fc ( tegangan akhir beton), fp1(tegangan tendon)
e
Es Ec
fp1
Pi 1- loss awal Ap
Kehilangan teg. (loss) = (Øcc . fc . e )
( cc. fc.e ) Prosentase kehilangan tegangan = x100% fp1
e. Relaksasi Tendon
Kehilangan tegangan sebagai akibat dari susut dan rangkak beton
Data yang diperlukan: K4 = koefisien waktu / umur konstruksi K5 = Koefisien tegangan baja K6 = Koefisien tenperatur Rb = Relaksasi dasar j = umur konstuksi / umur rencana ( hari)
T K6 , dimana T = suhu setempat 20
Rt K 4.K 5.K 6.Rb 1,6 K 4 log 5, 4 xj
fp =0,70 maka K5=1 fp' fp jika =0,85 maka K5=1,7 fp'
K5=1~1,7 jika
Rb = 2% untuk tendon = 1% untuk kawat Δfc = kehilangan tegangan akibat susut dan rangkak fp1 = Tegangan setelah transfer gaya prategang
fp = tegangan yang terjadi pada tendon pada kondisi layan fp’ = tegangan izin tendon pada kondisi layan
fc Prosentase kehilangan tegangan = Rt x100% fp1
fp1
Pi 1- loss awal Ap
6 Kontrol geser tumpuan d
bw
inv.tg
y Pv Pe.sin x Vc R Pv
y=± 2 e (tendon parabolik ) R=reaksi perletakan akibat DL dan LL Pv=gaya geser akibat tendon Ph Vc= gaya geser pada penampang ujung Vc ' 1 . 14. Agc Agc=Luas penampang beton keseluruhan d=h, jika tidak terjadi teg. tarik pada pen. Beton ujung
fc ' .bw.d 6
Persyaratan : Jika Vc >Vc’, maka perlu tulangan penahan geser Jika Vc
View more...
Comments