Desain Beton Prategang

Pelatihan Perencana Beton Pracetak untuk Struktur Bangunan Gedung The Media Hotel & Towers Jakarta, 28 November 2014

Prof. Tavio, Ph.D.

Pelatihan Perencana Beton Pracetak untuk Struktur Bangunan Gedung The Media Hotel & Towers, Jakarta, 28 November 2014

SNI 2847:2013 “Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan”

Desain Beton Prategang TAVIO Jurusan Teknik Sipil Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya Pelatihan Perencana Beton Pracetak untuk Struktur Bangunan Gedung The Media Hotel & Towers Jakarta, 28 November 2014 SNI Beton 2013


1


LATAR BELAKANG Jangka waktu yang sangat lama sejak RSNI 03‐ 03‐ 2847‐‐2002 (atau 1992 2847 1992?) ?) beredar

SNI Beton 2013

2

SNI Beton 2013 (SNI 2847:2013): “Persyaratan Beton Struktural untuk Bangunan Gedung dan Penjelasan”

1

Pelatihan Perencana Beton Pracetak untuk Struktur Bangunan Gedung The Media Hotel & Towers Jakarta, 28 November 2014 Pelatihan Perencana Beton Pracetak untuk Struktur Bangunan Gedung The Media Hotel & Towers, Jakarta, 28 November 2014

Prof. Tavio, Ph.D.


LATAR BELAKANG Update standar‐ standar‐standar dunia dan yang dijadikan rujukan adalah ACI 318 318M M‐11 Kompatibilitas dengan Standar Gempa Indonesia Terbaru (SNI 1726: 1726:2012) 2012) yang sudah terbit Menampung p gp perkembangan g dan kemajuan j riset dan desain struktur beton bertulang paling mutakhir (state of the art art))

SNI Beton 2013


3


TUJUAN/MAKSUD SOSIALISASI/DISEMINASI DAN REVISI Mengenalkan beberapa pembaharuan dalam SNI Beton Terbaru (SNI 2847:2013) agar perubahan tidak terlalu mendadak dengan tetap merujuk pada ACI 318M. Mensosialisasikan/mendiseminasikan penggunaan Standar Beton Terbaru, yaitu SNI 2847:2013. SNI Beton 2013

4


2


Prof. Tavio, Ph.D.


TUJUAN/MAKSUD SOSIALISASI/DISEMINASI DAN REVISI Memberikan rujukan paling mutakhir bagi pendesain/ perencana dalam mendesain kebutuhan minimum berbagai kriteria dan aspek dalam struktur beton bertulang. SNI‐SNI lainnya seperti Kompatibilitas dengan SNI SNI lainnya, seperti SNI Pembebanan Terbaru (SNI 1727:2013) dan SNI Gempa Terbaru (SNI 1726:2012) SNI Beton 2013


5


REFERENSI SNI-SNI BETON TERDAHULU SAMPAI SAAT INI SK SNI T 15 1992 03 merujuk pada ACI 318M‐ ACI 318M SK SNI T‐15‐1992‐03 merujuk 83 dan ‐89. RSNI 03‐2847‐2002 (?) merujuk pada ACI 318M‐99 dan ‐02 (hampir keseluruhan merujuk pada Edisi 99, hanya 2 Pasal merujuk pada Edisi 02, yaitu 02 yaitu Pasal 11: Faktor 11: Faktor Beban dan Pasal 23 Pendetailan Gempa. SNI 2847:2013 merujuk pada ACI 318M‐11. SNI Beton 2013

6


3


Prof. Tavio, Ph.D.



Pasal 18 BETON PRATEGANG

SNI Beton 2013


7


Desain beton prategang

SNI Beton 2013

8


4


Prof. Tavio, Ph.D.


Perilaku beton bertulang

SNI Beton 2013


9


Beton bertulang dengan beban layan

SNI Beton 2013

10


5


Prof. Tavio, Ph.D.


Teori beton prategang Tegangan-Tegangan

SNI Beton 2013


11


Tengah bentang

Ujung-Ujung

SNI Beton 2013

12


6


Prof. Tavio, Ph.D.



Tengah bentang Ujung-Ujung

13

SNI Beton 2013



Metode komponen struktur beton prategang Pratarik Balok

Tendon terlekat

Angkur

Landasan penegangan

Dongkrak

Abutmen

Pasca Tarik Balok

Tendon tak terlekat dalam Selongsong Dongkrak

Angkur Ujung Mati Angkur Ujung Pendongkrakan SNI Beton 2013

14


7


Prof. Tavio, Ph.D.


Baja prategang

SNI Beton 2013


15


Kekuatan baja prategang tersedia Stran tujuh kawat: fpu  1725 MPa (Grade 250) 1860 MPa (Grade 270) (ASTM 416M 250), 416M12a) fpy (tegangan pada ekstensi 1%)  85% (untuk stran pelepasan tegangan) atau 90% (untuk stran relaksasi rendah) fpu fpu = kekuatan ultimit fpy = kekuatan leleh SNI Beton 2013

16


8


Prof. Tavio, Ph.D.


Kekuatan baja prategang yang tersedia Kawat prategang: fpu  1620 sampai 1725 MPa (fungsi ukuran) fpy (pada ekstensi 1%)  1%)  85% f 85% fpu

SNI Beton 2013


17


Kekuatan baja prategang yang tersedia Batang baja kekuatan tinggi: fpu  1035 MPa fpy  85% (untuk batang polos) dan 80% (untuk batangg ulir) ffpu fpy berdasarkan apakah pada offset 0,2% atau regangan 0,7% SNI Beton 2013

18


9


Prof. Tavio, Ph.D.


Tegangan izin maksimum baja prategang Akibat gaya pendongkrakan baja prategang: 0,94fpy 0,80fpu rekomendasi manufaktur/pabrik Tendon pasca tarik, pada perangkat angkur dan kopler, segera setelah transfer gaya: 0,70fpu SNI Beton 2013


19


Komponen struktur beton prategang didesain berdasarkan pada kedua hal berikut Analisis lentur elastis Kekuatan

SNI Beton 2013

20


10


Prof. Tavio, Ph.D.


Analisis lentur elastis j tegangan‐tegangan g g g g akibat baik ggaya y Tinjau prategang inisial Pi dan gaya prategang efektif Pe Catatan: fc = kekuatan tekan beton fci = kekuatan tekan beton inisial (nilai saat transfer prategang) SNI Beton 2013


21


Kelas komponen struktur • U – tak retak – tegangan tarik yang dihitung dalam zona tarik pratekan saat beban layan = ft  0.62 fc • T – transisi antara tak retak dan retak 0.62 fc < ft  1.0 fc • C – retak ft > 1.0 fc

fc dalam in MPaMPa

SNI Beton 2013

22


11


Prof. Tavio, Ph.D.


Properti penampang beton e = eksentrisitas tendon k1= titik titik kern atas k2= titik kern bawah Ic = momen inersia Ac = luas radius girasi: r2 = Ic/A / c modulus penampang: S1 = Ic/c1 S2 = Ic/c2 SNI Beton 2013


23


Momen lentur Mo = momen berat sendiri Md = momen beban mati tambahan Ml = momen beban hidup

SNI Beton 2013

24


12


Prof. Tavio, Ph.D.


Tegangan beton akibat Pi

SNI Beton 2013


25


Tegangan beton akibat Pi + Mo

SNI Beton 2013

26


13


Prof. Tavio, Ph.D.


Tegangan beton akibat Pe + Mo + Md + Ml

SNI Beton 2013


27


Tegangan izin maksimum pada beton saat transfer

(a) Tegangan tekan serat terluar, kecuali seperti dalam (b), (b) 0.60fci (b) Tegangan tekan serat terluar di ujung komponen struktur tumpuan sederhana 0.70fci (c) Tegangan tarik serat terluar di ujung komponen struktur tumpuan sederhana 0.50 fcii * (d) Tegangan tarik serat terluar di lokasi lain * 0.25 fci * Tambahkan tulangan tarik bilamana terlampaui SNI Beton 2013

28


14


Prof. Tavio, Ph.D.



Tegangan tekan izin maksimum pada beton saat beban layan komponen struktur Kelas U dan U dan T (a) Tegangan tekan serat terluar akibat prategang ditambah beban tetap 0.45fc (b) Tegangan tekan serat terluar akibat prategang ditambah beban total 0.60fc 29

SNI Beton 2013



Kekuatan lentur

Aps

T = Apsfps  ps

SNI Beton 2013

30


15


Prof. Tavio, Ph.D.



Parameter blok tegangan 1 β1 =0,85 , untuk 17 MPa ≤ fc ≤ 28 MPa Untuk fc antara 28 dan 56 MPa, β1 berkurang dengan 0,05 untuk setiap kenaikan fc 7 MPa β1 =0,65 untuk fc ≥ 56 MPa SNI Beton 2013


31


Tegangan baja prategang saat ultimit Komponen struktur dengan tendon terlekat:

p = Aps/bdp = rasio tulangan b = lebar muka tekan dp = d (tinggi efektif) baja prategang untuk untuk untuk

(btg tul. kekuatan tinggi tipikal) (stran biasa tipikal) (stran relaksasi rendah tipikal) SNI Beton 2013

32


16


Prof. Tavio, Ph.D.


Komponen struktur dengan tendon terlekat dan batang tulangan non-prategang:   f d    f ps  f pu 1  p   p pu         f c d p  1   

   f y / f c and dan      f y / f c merujuk pada d tulangan t l i reinforcement, t fk As t As   dan d   refer f jto t kcompression itekan, dand   f pu d diambil shall be taken  017        harus . , d   015 . dp  p f c d p   SNI Beton 2013


33


Komponen struktur dengan tendon tak terlekat dengan g rasio bentang/tinggi g gg  35:

tetapi tidak lebih besar dari fpy atau lebih besar dari fpe + 420 MPa Pe

fpe = A (tegangan pada Aps saat Pe) ps SNI Beton 2013

34


17


Prof. Tavio, Ph.D.


Komponen struktur dengan tendon tak terlekat dengan rasio bentang/tinggi > 35:

tetapi p tidak lebih besari dari fpy atau lebih besar dari fpe + 210 MPa

SNI Beton 2013


35


Kehilangan prategang (a) Pendudukan baja prategang saat transfer (b) Perpendekan elastis beton (c) Rangkak beton (d) Susut beton (e) Relaksasi baja prategang (f) Kehilangan friksi akibat kurvatur tendon pasca tarik sengaja atau tak sengaja

SNI Beton 2013

36


18


Prof. Tavio, Ph.D.


Batas‐batas tulangan dalam komponen struktur lentur Klasifikasikan sebagai terkontrol tarik, transisi, atau terkontrol tekan untuk menentukan  Jumlah total tulangan prategang dan non‐ prategang pada komponen struktur dengan tulangan terlekat harus dapat memikul 1,2  beban retak SNI Beton 2013


37


Tulangan terlekat minimum As pada komponen struktur dengan tendon tak terlekat tendon tak Kecuali pada slab dua arah, As = 0,004Act Act = luas bagian penampang antara muka tarik lentur dan pusat gravitasi penampang p p g ggros Distribusikan As secara seragam sepanjang zona tarik pratekan sedekat mugnkin ke serat tarik terluar SNI Beton 2013

38


19


Prof. Tavio, Ph.D.


Slab dua arah: Daerah momen positif: g terlekat tidak diperlukan p g g tarik Tulangan bila tegangan ft  0.17 fc

Nc 0.5fy Nc = gaya tarik resultan yang bekerja pada porsi penampang beton yang tertarik yang tertarik akibat prategang efektif dan beban layan Jika tidak, gunakan As =

Distribusikan As secara seragam sepanjang zona tarik pratekan sedekat mungkin ke serat tarik terluar SNI Beton 2013


39


Slab dua arah: Daerah momen negatif di kolom: As == 0,00075A 0 00075Acf Acf = luas penampang gros strip slab‐balok yang lebih besar dalam dua rangka ekivalen ortogonal yang berpotongan di kolom Distribusikan As antara ggari‐garis g 1,5h , di luar muka kolom yang berlawanan Standar mengatur persyaratan spasi dan panjang SNI Beton 2013

40


20


Prof. Tavio, Ph.D.


Slab dua arah

Gunakan Metoda Desain Rangka Ekivalen (Subpasal 13.7)

SNI Beton 2013


41


Distribusi tendon terlekat

SNI Beton 2013

42


21


Prof. Tavio, Ph.D.


Penyaluran stran prategang

panjang penyaluran = panjang transfer fse  fpe 

Pe Aps SNI Beton 2013


43


Geser untuk komponen struktur beton t i i dengan d t k prategang mirip geser untuk komponen struktur beton bertulang, tetapi untuk beton prategang memanfaatkan adanya gaya prategang

SNI Beton 2013

44


22


Prof. Tavio, Ph.D.


Desain zona angkur tendon pasca tarik Faktor beban = 1,2  1 2  Ppu = 1,2P 1 2Pj Pj = gaya pendongkrakan maksimum  = 0,85

SNI Beton 2013


45


SNI 2847:2013 (SNI BETON Terbaru)

SNI Beton 2013

46


23


Prof. Tavio, Ph.D.


SNI 2847:2013 (SNI BETON Terbaru)

SNI Beton 2013


47


Thank You Very Much For Your Kind Attention Good Engineering Protects Environment!

SNI Beton 2013

48


24

Desain Beton Prategang

Recommend Documents