Beton adalah suatu bahan
yang mempunyai kekuatan yang tinggi terhadap tekan, tetapi sebaliknya mempunyai
kekuatan relative sangat rendah terhadap tarik. Beton tidak selamanya bekerja secara efektif
didalam penampang-penampang struktur beton bertulang, hanya bagian tertekan
saja yang efektif bekerja, sedangkan bagian beton yang retak dibagian yang
tertarik tidak bekerja efektif dan hanya merupakan beban mati yang tidak
bermanfaat. Hal inilah yang menyebabkan tidak dapatnya diciptakan
srtuktur-struktur beton bertulang dengan bentang yang panjang
secara ekonomis, karena terlalu banyak beban mati yang tidak efektif. Disampimg
itu, retak-retak disekitar baja tulangan bisa berbahaya bagi struktur
karena merupakan tempat meresapnya air dan udara luar kedalam baja tulangan
sehingga terjadi karatan. Putusnya baja tulangan akibat karatan fatal akibatnya
bagi struktur.
Dengan
kekurangan-kekurangan yang dirasakan pada struktur beton bertulang seperti
diuraikan diatas, timbullah gagasan untuk menggunakan kombinasi-kombinasi bahan
beton secara lain, yaitu dengan memberikan pratekanan pada beton melalui kabel
baja (tendon) yang ditarik atau biasa disebut beton pratekan. Beton pratekan
pertama kali ditemukan oleh Eugene Freyssinet seorang insinyur Perancis. Ia
mengemukakan bahwa untuk mengatasi rangkak,relaksasi dan slip pada jangkar
kawat atau pada kabel maka digunakan beton dan baja yang bermutu tinggi.
Disamping itu ia juga telah menciptakan suatu system panjang kawat dan system
penarikan yang baik, yang hingga kini masih dipakai dan terkenal dengan system Freyssinet.
Dengan demikian,
Freyssinet telah berhasil menciptakan suatu jenis struktur baru sebagai
tandingan dari strktur beton bertulang. Karena penampang beton tidak pernah
tertarik, maka seluruh beban dapat dimanfaatkan seluruhnya dan dengan system
ini dimungkinkanlah penciptaan struktur-struktur yang langsing dan bentang-bentang
yang panjang. Beton pratekan untuk pertama kalinya dilaksanakan besar-besaran
dengan sukses oleh Freyssinet pada tahun 1933 di Gare Maritime pelabuhan
LeHavre (Perancis). Freyssenet sebagai bapak beton pratekan segera diikuti
jejaknya oleh para ahli lain dalam mengembangkan lebih lanjut jenis struktur
ini, seperti:
a). Yves Gunyon
Yves Gunyon adalah
seorang insinyur Perancis dan telah menerbitkan buku Masterpiecenya “ Beton
precontraint” (2 jilid) pada tahun 1951. Beliau memecahkan kesulitan dalam segi
perhitungan struktur dari beton pratekan yang diakibatkan oleh gaya-gaya
tambahan disebabkan oleh pembesian pratekan pada struktur yang mana dijuluki
sebagai “Gaya Parasit” maka Guyon dianggap sebagai yang memberikan dasar dan
latar belakang ilmiah dari beton pratekan.
b). T.Y. Lin
T.Y. Lin adalah seorang
insinyur kelahiran Taiwan yang merupakan guru besar di California University, Merkovoy.
Keberhasilan beliau yaitu mampu memperhitungkan gaya-gaya parasit yang tejadi
pada struktur. Ia mengemukakan teorinya pada tahun 1963 tentang “ Load
Balancing”. Dengan cara ini kawat atau kabel prategang diberi bentuk dan gaya
yang sedemikian rupa sehingga sebagian dari beban rencana yang telah datetapkan
dapat diimbangi seutuhnya pada beban seimbang ini. Didalam struktur tidak
terjadi lendutan dan karenanya tidak bekerja momen lentur apapun, sedangkan
tegangan beton pada penampang struktur bekerja merata. Beban-beban lain diluar
beban seimbang (beban vertikal dan horizontal) merupakan “inbalanced load”,
yang akibatnya pada struktur dapat dihitung dengan mudah dengan menggunakan
teori struktur biasa. Tegangan akhir dalam penampang didapat dengan menggunakan
tegangan merata akibat “balanced” dan tegangan lentur akibat “unbalanced
load”. Tanpa melalui prosedur rumit dapat dihitung dengan mudah dan cepat.
Gagasan ini telah menjurus kepada pemakaian baja tulangan biasa disamping baja
prategang, yaitu dimana baja prategang hanya diperuntukkan guna memikul akibat
dari inbalanced load.
Teori “inbalanced
load” telah mengakibatkan perkembangan yang sangat pesat dalam menggunakan
beton pratekan dalam gedung-gedung bertingkat tinggi. Struktur flat slab,
struktur shell, dan lain-lain. Terutama di Amerika dewasa ini boleh
dikatakan tidak ada gedung bertingkat yang tidak menggunakan beton pratekan
didalam strukturnya.
T.Y. Lin juga telah
berhasil membuktikan bahwa beton pratekan dapat dipakai dengan aman dalam
bangunan-bangunan didaerah gempa, setelah sebelumnya beton pratekan dianggap
sebagai bahan yang kurang kenyal (ductile) untuk dipakai didaerah-daerah
gempa, tetapi dikombinasikan dengan tulangan baja biasa ternyata beton pratekan
cukup kenyal, sehingga dapat memikul dengan baik perubahan-perubahan bentuk
yang diakibatkan oleh gempa.
c). P.W. Abeles
P.W. Abeles adalah seorang
insinyur Inggris, yang sangat gigih mendongkrak aliran ”full prestressing”,
karena penggunaanya tidak kompetitif terhadap penggunaan beton bertulang biasa
dengan menggunakan baja tulangan mutu tinggi. Penggunaan full prestressing
ini tidak ekonomis, menurut berbagai penelitian biaya struktur dengan beton
pratekan dan full prestressing dapat sampai 3,5 atau 4 kali lebih mahal
dari pada struktur yang sama tetapi dari beton bertulang biasa dengan
menggunakan tulangan baja mutu tinggi. Dengan demikian timbullah gagasan baru
yang dikemukakan oleh P.W. Abeles untuk mengkombinasikan prinsip pratekan
dengan prinsip penulangan penampang atau dikenal dengan nama “partial
prestressing”. Yang mana didalam penampang diijinkan diadakannya bagi
tulangan, lebar retak dapat dikombinasikan dengan baik.
“Partial prestressing” telah disetujui oleh Chief
Engineer’s Departement untuk digunakan pada jembatan-jembatan kereta api di
Inggris, dimana tegangan tarik boleh terjadi sampai 45 kg/cm2 dengan lebar
retak yang dikendalikan dengan memasang baja tulangan biasa. Freyssinet sendiri
menjelang akhir karirnya telah mengakui juga bahwa “partial prestressing”
mengembangkan struktur-struktur tertentu. Begitupun dengan teori “load
balancing” dari T.W. Lin yang ikut mendorong dipakainya “partial
prestressing” karena pertimbangannya kecuali segi ekonomis juga segi
praktisnya bagi perencanaan.
3.
ardi.staff.gunadarma.ac.id/Downloads/files/40144/Beton+Prategangz.pdf
Tidak ada komentar:
Posting Komentar