LATAR BELAKANG SEJARAH, KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN SERTA KONSEP DASAR BETON PRATEGANG

PENGERTIAN BETON PRATEGANG

Prategang berarti tegangan yang bekerja sekalipun tidak ada beban yang bekerja, baik beban mati atau beban hidup. Sehingga beton prategangan atau pratekan dapat didefenisikan sebagai suatu sistem struktur beton yang bekerja secara khusus dengan jalan diberikan tegangan awal tertentu sebelum memikul beban luar. Tujuan pemberian tegangan awal tersebut adalah untuk menimbulkan tegangan awal tekan beton pada lokasi dimana nantinya akan terjadi tegangan tarik pada saat konstruksi memikul beban luar. Sehingga diharapkan pada saat  tegangan tarik terjadi, tegangan tarik tersebut dapat berkurang atau bahkan hilang sama sekali karena direduksi oleh tegangan pratekan. Hal ini dapat terjadi karena secara umum dapat dikatakan bahwa logika kerja prategang adalah penjumlahan tegangan-tegangan dengan tanda yang berlawanan.

Teknis pemberian tegangan awal ini adalah dengan jalan memberikan tendon/kabel baja yang ditegangakan dengan jalan ditarik sebelum dicor/ dicetak. Pemasangan tendon diletakkan dengan suatu eksentrisitas tertentu terhadap titik erat/garis netral penamang. Setelah pengecoran selesai, penarikan tendon dilepas sehingga menimbulkan tegangan tekan pada daerah tarik. Tegangan tekan inilah yang akan melawan tegangan tarik yang timbul pada saat struktur tersebut menerima beban. Tetapi perlu diingat bahwa pemberian tendon bukan berarti meniadakan pemakaian tulangan baja. Tetapi tulangan baja tetap dibutuhkan namun dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan beton bertulang biasa.

LATAR BELAKANG SEJARAH

Konsep umum beton prategang pada mulanya dirumuskan pada periode 1885–1890 oleh C. F. W Doehring di Jerman dan P. H. Jackson di Amerika Serikat. Pada awalnya, penerapan struktur ini terhambat oleh mutu baja saat itu yang masih rendah. Hal ini menjadi penghambat karena tendon baja yang ditegangkan dengan tegangan yang rendah tidak akan menimbulkan tegangan tekan aksial yang cukup untuk mencegah terjadinya susut dan rangkak. Namun pengembangan taori beton prategang dimulai oleh J. Mandl (Jerman, 1986), yang kemudian dilanjutkan oleh M. Koenen (Jerman,1907). Mandl menemukan kehilangan gaya prategang akibat perpendekan elastis dari beton. Selanjutnya     G. R Steiner (Amerika Serikat, 1908) menemukan kehilangan prategang akibat susut dan menyarankan dilakukan penegangan kembali setelah susut terjadi. Pada saat itu juga orang sdah bisa memproduksi baja dengan kekuatan tinggi.

Beberapa konstruksi yang dapat dikatakan sebagai penerapan awal beton prategang pada saat itu adalah :

• R.E. Dill (AS, 1928) menerapkan pada pembuatan papan-papan merk dan tiang-tiang pagar.

• Tahun 1935 dibuat prategang melingkar untuk tangki-tangki penyimpan.

• Jembatan Walnut Line (Philadelphia 1949–1950) dapat dikatakan sebagai penggunaan utama yang pertama.

Prategang untuk elemen-elemen linear berkembang di Eropa tahun 1928 yang dikembangkan oleh F. Dischinger, E Freyssinet, E Hoyer, G Magnel, Y Guyon, P Abeles dan F Leonhardt. Sedang di Amerika Serikat, pengembang dan pengguna utama saat itu adalah T. Y Lin.

KEUNTUNGAN & KERUGIAN BETON PRATEGANG

Beberapa keuntungan beton prategang adalah :

v   Beton bebas dari retak-retak akibat beban layan. Khususnya apabila beton berada di tempat yang terbuka terhadap cuaca atau pada daerah yang sangat korosif. Sehingga korosi tulangan akibat retak-retak dapat dihindarkan. Karena beton prategang bebas retak, maka seluruh penampangnya dapat bekerja secara efektif sehingga memiliki kekakuan yang lebih besar.

v   Beton prategang dapat mengakomodir susut dan rangkak dengan baik.

v   Pratekan dari beton mengurangi kecenderungan/resiko terjadinya retak-retak miring.

v   Penggunaan tendon yang melengkung pada beton prategang dapat berfungsi sebagai kekuatan yang membantu untuk memikul geser. Bahkan kekuatan geser ini lebih konsisten dibandingkan dengan kekuatan geser dalam beton biasa.

v   Dapat memperkecil lendutan, karena materialnya bermutu tinggi, penampangnya berfungsi sepenuhnya (tanpa retak) dan seakan-akan telah terjadi lendutan keatas sebelum memikul beban layan.

Selain memiliki keuntungan-keuntungan, beton prategang juga memiliki kerugian-kerugian seperti :

v   Material-material penyusunnya adalah material dengan mutu tinggi yang tentunya memiliki harga satuan yang lebih tinggi pula.

v   Kemungkinan diperlukan acuan/bekisting yang lebih rumit

v   Membutuhkan pengangkeran ujung dan membutuhkan pelat landas.

v   Upah buruh yang lebih tinggi karena membutuhkan buruh dengan skill yang lebih memadai.

v   Dibutuhkan pengontrolan/pengendalian yang sangat ketat pada setiap tahapan pelaksanaan. Baik pengontrolan kualitas material dan alat, maupun skill manusia.

v   Tidak bisa dilaksanakan hanya dengan peralatan seadanya seperti pada beton bertulang biasa.  

 

KONSEP DASAR & PENDEKATAN PERENCANAAN

Bagian utama perhitungan dan analisis beton prategang adalah meliputi pengunaan beban kerja, tegangan ijin dan anggapan-anggapan dasar seperti yang digariskan dalam SK SNI T-15-1991-03 pasal 3.11.2 sampai pasal 3.11.5. Disamping itu juga harus memenuhi syarat kekuatan yang ditentukan sehingga pada beberapa tempat juga dilakukan anlisis dengan menggunakan beban terfaktor dan faktor reduksi kekuatan yang sesuai.

Cara yang digunakan untuk memberikan gaya prategang adalah dengan menggunakan tendon baja yang diberi tegangan dengan cara di tarik. Ada dua metode pemberian tegangan prategang, yaitu Pretensioning (pra penarikan) dan Postensioning ( Pasca tarik atau Penarikan purna ). Pretensioning yaitu metode pelaksanaan yang memberikan gaya prategang sebelum beton tersebut dicetak (dicor). Sedang pos tensioning adalah metode pelaksanaan yang memberikan gaya prategang setelah beton dicetak.