Analisis Kehilangan Gaya Prategang Kehilangan Sesaat Pertemuan 08 Matakuliah : S0502 - Perancangan Struktur Beton Lanjut Tahun : 2009 Analisis Kehilangan Gaya Prategang Kehilangan Sesaat Pertemuan 08

Learning Outcomes (Pertemuan 8) Mahasiswa akan dapat menjelaskan secara umum definisi kehilangan gaya pada beton prategang dan dapat menganalisa kehilangan gaya sesaat (immediate losses) dengan beberapa metoda Bina Nusantara

Outline Materi Definisi kehilangan gaya (loss of prestress) Metoda analisa kehilangan gaya Kehilangan gaya sesaat (immediate losses) Perpendekan elastis beton dan baja (elastic shortening) Gesekan kabel / tendon sepanjang kabel (friction losses) Gesekan angkur kabel / tendon (anchorage losses) Bina Nusantara

Definisi Kehilangan Gaya Kehilangan gaya adalah perbedaan tegangan antara tegangan awal tendon / kabel (initial stress) pada tahap awal (initial stage) dengan tegangan efektif (effective stress) pada penampang beton struktur . Bina Nusantara

Definisi Kehilangan Gaya Kehilangan gaya disebabkan oleh beberapa faktor: - Primer: Relaksasi baja, susut beton, rangkak beton - Sekunder: Gesekan pada kabel, gesekan pada angkur kabel Kehilangan gaya pada struktur beton prategang: - Kehilangan gaya sesaat (immediate losses) - Kehilangan gaya jangka panjang (time-dependent losses) Bina Nusantara

Metoda Analisa Kehilangan Gaya Beberapa metoda untuk menghitung kehilangan gaya: 1. metoda lump-sum (persentase) 2. metoda pendekatan 3. metoda ketergantungan waktu (time-dependent) Bina Nusantara

Kehilangan Gaya Sesaat (Immediate Losses) Kehilangan gaya sesaat terdiri dari beberapa komponen: Perpendekan elastis beton dan tendon (elastic shortening) Gesekan kabel (friction losses) Gesekan angkur kabel (anchorange losses) Bina Nusantara

Perpendekan Elastis Beton & Baja (Elastic Shortening) Perpendekan elastis pada beton pratarik Sesaat setelah peralihan gaya (transfer), perubahan regangan pada kabel prategang Δεp yang disebabkan oleh perpendekan elastis beton adalah sama nilainya dengan regangan pada beton pada lokasi kabel prategang, εcp. Besarnya regangan dan tegangan pada kabel prategang adalah, Bina Nusantara

Perpendekan Elastis Beton & Baja (Elastic Shortening) Perpendekan elastis pada beton pasca-tarik Untuk struktur beton pasca-tarik dengan satu atau sejumlah kabel diberi tegangan secara bersamaan maka deformasi elastis dari beton terjadi selama proses pemberian tegangan saja atau sebelum kabel dikunci / diangkur. Pada kasus ini kehilangan gaya elastis adalah nol. Akan tetapi, pada satu atau sejumlah kabel yang diberi tegangan secara bertahap maka kehilangan perpendekan elastis nya akan bervariasi satu sama lain, untuk kabel awal akan didapat nilai maksimum dan minimum pada kable ditarik akhir. Umumnya nilai kehilangan gaya pada pasca-tarik adalah kecil namun untuk praktisnya secara rata-rata dapat dihitung sebagai berikut: Bina Nusantara

Gesekan Pada Kabel (Friction Losses) Kehilangan gaya akibat gesekan sepanjang kabel terjadi pada alat pengunci dan tuas atau dongkrak. Besarnya nilai kehilangan tersebut bergantung pada jenis dongkrak dan sistim penguncian / pengangkuran kabel. Kehilangan gaya ini sangat nyata dan logik untuk dibayangkan. Pada aplikasi beton pratarik, kehilangan gaya prategang dapat diabaikan. Sedangkan untuk aplikasi beton pasca-tarik, gesekan terjadi sepanjang kabel selama proses pemberian tegangan khususnya pada selongsong / pembungkus kabel dan kabel sendiri yang mengakibatkan pengurangan secara perlahan gaya prategang. Besarnya kehilangan tersebut bergantung pada total perubahan sudut kabel, jarak dari titik x terhadap titik dongkrak dan ukuran serta jenis selongsong kabel. Institusi ACI merekomendasikan persamaan dalam perhitungan kehilangan gaya akibat gesekan sbb: Bina Nusantara

Gesekan Pada Kabel (Friction Losses) Bina Nusantara

Gesekan Angkur Kabel (Anchorange Losses) Pada proses peralihan gaya prategang dari dongkrak ke angkur untuk beton pasca-tarik terdapat pergeseran. Peristiwa ini menyebabkan terjadinya kehilangan gaya tambahan. Besarnya pergeseran ini dipengaruhi oleh jenis angkur yang digunakan. Kehilangan gaya pada kabel prategang yang panjang pada penampang beton yang kritis dapat diabaikan sedangkan pada kabel yang pendek akan menghasilkan kehilangan yang nyata. Bina Nusantara

Gesekan Angkur Kabel (Anchorange Losses) Besarnya kehilangan gaya (φPdi ) akibat aksi ini dapat dianalisa sbb: Bina Nusantara

Worked Example Contoh perhitungan kehilangan gaya sesaat (immediate losses): Contoh 1 – Metoda AASHTO (Materi Pendukung) Contoh 2 – Metoda LRFD (Materi Pendukung) Bina Nusantara