Home / Artikel / Beton Pratekan untuk Struktur Gedung Tinggi

Beton Pratekan untuk Struktur Gedung Tinggi

SEJALAN dengan melajunya pembangunan di Indonesia yang hampir terjadi di segala bidang, maka pembangunan gedung bertingkat banyak juga mengalami perkembangan yang sangat pesat tiga tahun terakhir ini, terutama di ‘segitiga emas’ Sudirman-Gatot Subroto-Kuningan, Jakarta.

Kalau kita amati, dari sekian banyak gedung bertingkat yang dibangun, ternyata beton masih merupakan bahan bangunan yang sangat disukai oleh para ahli struktur, dan lebih dari itu, gedung-gedung tersebut banyak pula yang direncanakan dengan sistem beton pratekan, baik pada balok maupun pelatnya.

Beton pratekan merupakan suatu cara untuk mengoptimasi penampang beton, dengan memberikan suatu gaya ‘pratekan’, melalui penarikan ‘kabel berkekuatan tinggi’ yang diangkur (dibaji) di kedua ujung elemen beton. Dengan demikian, bagian yang tertarik pada penampang beton, yang sering merupakan daerah ‘parasit’ pada konstruksi beton bertulang (ikut membenani tapi tidak ikut mendukung beban), dapat dioptimasi atau ditiadakan sama sekali (full prestressing).

Teknologi BETON PRATEKAN baru mulai berkembang di Indonesia pada sekitar tahun 1960-an, ketika Prof. Roosseno mendapat tawaran dari CITRA (Group perusahaan Prancis Spie Batignol yang sedang membangun pelabuhan di Semarang) untuk mengikuti seminar khusus mengenai beton pratekan di Paris. Ini boleh dibilang awal pengenalan sistem beton pratekan di Indonesia. Kemudian Prof. Roosseno pun menjadi anggota dari S.T.U.P. (Societe Technique pour Utilisation de la Precontrainte) suatu badan yang menghimpun para ahli konstruksi dunia dalam mengembangkan pratekan, seperti Eugene Freyssinet, Yves Guyon, dan lain-lainnya.

Pada masa itu pulalah beberapa staf dari Departemen Pekerjaan Umum dikirim ke Prancis dan Belanda atas prakarsa Prof. Roosseno, untuk mendalami sistem beton pratekan.

Dengan adanya proyek Jembatan Semanggi maka sistem beton pratekan mulai direalisasikan di Indonesia, yang pelaksanaannya dilakukan dengan sistem BBRV.

Kira-kira bersamaan waktunya pada saat itu pula dibangun Monumen Nasional (Monas) dengan sistem beton pratekan, yang dihitung oleh Prof. Roosseno, dan pelaksanaannya dengan sistem Freyssinet. Kemudian, baru sekitar tahun 1970-an sistem beton pratekan mulai lebih banyak dikenal dan dipakai di Indonesia, baik untuk jembatan maupun gedung.

Pada bangunan gedung bertingkat banyak, teknik modern dari post tensioning (di mana pratekan diberikan setelah beton mengeras) ternyata dapat menghasilkan ketinggian lantai gedung yang lebih rendah atau bentang yang lebih besar, yang menyebabkan mengurangnya jumlah tiang-tiang tumpuan. Satu keuntungan dari rendahnya ketinggian lantai di gedung bertingkat tinggi, ialah lebih banyaknya jumlah lantai yang dapat diterapkan pada gedung tersebut —pada ketinggian yang sama— dibandingkan apabila struktur bangunan itu dikerjakan dengan menggunakan beton bertulang biasa. Sebagai hasil dari luasnya ruang-ruang bebas di lantai gedung tersebut, maka kegunaannya dapat disesuaikan dengan kebutuhan masing-masing ruangan yang berbeda sifatnya dari tiap-tiap penghuninya.

Di samping itu, Beton Pratekan juga ternyata menghasilkan struktur bangunan yang lebih ringan, dan menyebabkan berkurangnya beban yang harus disalurkan ke pondasi, yang ternyata seringkali merupakan pe-ngurangan biaya konstruksi yang cukup potensial.

KEUNTUNGAN DARI BETON PRATEKAN
Acapkali balok dan pelat dari struktur bangunan yang dibuat dari beton pratekan (post-tensioned slabs and bearns) merupakan suatu alternatif yang lebih ekonomis terhadap balok dan pelat dari beton bertulang biasa, di dalam penggunaannya untuk gedung bertingkat tinggi. Banyak keuntungan yang dapat dicapai dari sistem beton pratekan, beberapa di antaranya seperti yang disebutkan di bawah ini:

Bentang lebih besar
Bentang tumpuan dapat menjadi 50% lebih besar daripada struktur yang menggunakan beton bertulang biasa.

Kemudahan penyesuaian ruangan
Pengaturan nrang dalam (interior) lebih mudah dengan berkurangnya jumlah kolom dan lebih mudah memindahkan partisi bila diperlukan.

Ukuran pelat dan balok lebih tipis
Pelat dan balok beton pratekan yang pipih dapat dimanfaatkan untuk mengurangi ketinggian dari lantai gedung bertingkat atau menambah jumlah lantai bila ketinggian gedung itu terbatas.

Kecepatan pekerjaan
Cetakan beton yang sederhana, memungkinkan pembongkaran yang lebih cepat sekaligus juga mengecilkan jumlah besi tulangan (dan juga betonnya), mengakibatkan pekerjaan pembangunan dapat lebih cepat diselesaikan, jika dibandingkan dengan pekerjaan beton bertulang biasa.

Harga lebih murah
Dengan mengecilnya kuantitas dari bahan-bahan, mengecil pula waktu pemasangannya serta tenaga kerja yang diperlukan, sehingga secara ke-seluruhan mengurangi harga dari pem-bangunan gedung tersebut.

Daya tahan terhadap resapan air
Ketahanan terhadap retak dan resapan air yang lebih baik, yang disebabkan oleh kecilnya lendutan dari struktur, dan mutu beton pratekan yang tinggi.

Integritas dari struktur bangunan dengan pelat ‘Post-tensioned’
Pelat Post-tensioned dikerjakan dengan pengecoran di tempat yang menghasilkan hubungan kerangka struktural yang monolitas.

Proteksi terhadap korosi
Proteksi ganda terhadap korosi dihasilkan oleh selubung kabel plastik (plastic sheath) disertai lapisan gemuk (grease coating) jika digunakan un-bonded tendon, dan teknik injeksi semen (cernent group) telah terbukti dengan baik sebagai jaminan proteksi terhadap korosi jika digunakan bonded tendon. Di samping itu, keadaan beton yang tidak mengalami retakan merupakan perlindungan tambahan terhadap meresapnya air ke dalam elemen beton.

Dari keuntungan-keuntungan tersebut di atas terlihatbahwagedung yang direncanakan menggunakan beton pratekan akan lebih ekonomis, dan dapat diharapkan untuk bisa mempertahankan lebih lama nilai harga jual kembali yang lebih tinggi, terhadap ba-ngunan yang sama yang menggunakan metode konstruksi secara tradisional.

BAGAIMANA BETON PRATEKAN DILAKSANAKAN?
Untuk ilustrasi yang lebih baik, kami sampaikan di bawah ini contoh penggunaan sistem beton pratekan pada gedung WISMA BUMI PUTERA (lihat foto).

Gedung bertingkat 22 ini pada dasarnya terdiri dari dua struktur berbentuk persegi empat yang disatukan sehingga membentuk segi delapan.

Balok poral dengan cantilever yang panjangnya 8.50 meter pada lantai tipikal menggunakan sistem pratekan dengan cara Freyssinet.

Metode pratekan yang diterapkan adalah post-tensioned (penarikan tendon dilaksanakan setelah beton dicor mencapai kekuatan tertentu).

Pada proyek Wisma Bumi Putera ini, penarikan tendon dilakukan pada kekuatan beton minimum 280 bar.

Dengan menggunakan bahan aditif, maka penarikan tendon sudah dapat dilakukan pada umur beton tiga-lima hari. Tiap lantai tipikal terdapat empat balok pratekan, masing-masing balok terdapat dua buah beton, di mana masing-masing tendon terdiri dari kumpulan strand sebanyak 12 buah.

Sedang pada lantai atap, tiap balok terdapat tiga buah tendon dengan jumlah strand 35 buah, yang diakibatkan oleh pembebanan yang lebih besar. Proses penarikan tendon dilakukan dengan empat buah jack sekaligus.

Penarikan dengan menggunakan empat jack sekaligus ini, dengan maksud untuk mencapai keseimbangan struktur (agar lendupan yang terjadi pada empat jack balok pratekan sebanding), dan secara non teknis sangat menguntungkan bagi penghematan waktu, karena tower crane yang ada hanya satu menjadi tidak terlalu lama di dalam melayani proses stressing.

Semua tendon dilakukan stressing pada dua arah. Pada pertemuan antara masing-masing balok prestressed dipakai Precast End Block. Dan angkur kabel pratekan dipasang pada Precast End Block tersebut.

Setelah proses stressing selesai, maka lobang-lobang atau celah-celah tendon diisi dengan bahan grout yang dipompakan dengan tekanan kurang lebih tujuh bar. Bahan aditif untuk grouting dipakai plasticed expanding group mix.

Material yang dipakai:
a. Beton: beton mutu agak tinggi K 350.
b. Strand: High tensile seven wire super grade stress relieved strand dengan diameter 0.5″ sesuai dengan spesifikasi ASTM 416-74 Grade 270.
c. Anchorage: 12K13 (Freyssinetv sistem)
d. Sheath: Galvanised dengan diameter 69 mm
e. Grout Additive: Conbex 100
f. Komposisi Grout mix : 277 gram Conbex 100 untuk setiap 50 kg Portland Cement dengan W/C Ratio = 0.45.
Alat pelaksanaan Pratekan:
a. Dongkrak: K200 Jack (Freyssinet)
b. Streeing – Pump: OTC Twin Van Guard Pump (Hydraulic)
c. Grout Pump/Mixer: PSC/ Freyssinet Electric Grout Pump/ Mixer.

OLEH: F.X. Supartono, staf pengajar FTUI.

Sumber: Majalah AKUTAHU/ EDISI 98 JUNI 1991

Share
%d blogger menyukai ini: