STUDI ANALISIS BALOK BETON PRATEGANG PADA STRUKTUR RANGKA PEMIKUL MOMEN DENGAN PROGRAM ADAPT-PT DAN SAP 2000 NONLINEAR

Gary Satwika

NPM : 2004410036

Pembimbing : Ny. Winarni Hadipratomo, Ir.

UNIVERSITAS KATOLIK PARAHYANGAN FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

(Terakreditasi Berdasarkan SK BAN-PT No.: 026/BAN-PT/Ak-VII/S1/VIII/2003) BANDUNG

JANUARI 2008

ABSTRAK

Pada dasarnya sifat beton adalah kuat terhadap tekan dan lemah terhadap tarik. Kekuatan tarik hanya 10-15% dari kekuatan tekan, sedangkan tegangan tarik yang besar selalu terjadi pada struktur yang mempunyai bentang panjang, atau beban yang berat. Maka dari itu, perlu digunakan balok beton prategang pada sistem struktur tersebut. Dalam perhitungan balok beton prategang, Program komputer yang sering digunakan adalah Analysis and Design Post-Tensioned (ADAPT-PT) dan Structural Analysis Program (SAP). ADAPT-PT merupakan program yang khusus digunakan untuk analisis dan desain balok beton prategang dengan output berupa nilai pasca-tarik. Sedangkan program SAP lebih bersifat umum karena selain digunakan untuk menganalisis struktur bangunan, dapat juga digunakan untuk struktur jembatan, struktur tangga, rangka atap, dll. Khusus pada SAP2000 versi 10 dan 11 terdapat tambahan fasilitas untuk analisis beton prategang pasca-tarik dengan tambahan input gaya tendon yang diperoleh dari program lain. Struktur yang menjadi bahan studi adalah portal beton prategang dengan kantilever. Struktur tersebut dianalisis dan desain dengan menggunakan ADAPT-PT. ADAPT-PT dapat menganalisis tendon dan besarnya gaya prategang efektif setelah seluruh kehilangan prategang diperhitungkan, besarnya lendutan seketika dan lendutan jangka panjang yang terjadi pada balok, kehilangan prategang jangka panjang yang terjadi pada tendon, tegangan akhir yang terjadi pada balok akibat beban kerja, tegangan ijin awal dan akhir, dan desain tulangan non-prategang memanjang dan geser. Gaya prategang dan momen sekunder dari program ADAPT-PT diinput ke dalam SAP2000. Hasil momen DL, momen LL, momen pasca-tarik, momen kombinasi layan, dan momen kombinasi kekuatan pada SAP dibandingkan dengan hasil ADAPT-PT dalam bentuk rasio. Hasilnya, rasio momen DL berkisar antara 0.89 hingga 1.01, rasio momen LL berkisar antara 0.88 hingga 1.00, rasio momen pasca-tarik berkisar antara 0.67 hingga 0.97, rasio momen kombinasi layan berkisar antara 0.92 hingga 1.43, rasio momen kombinasi kekuatan berkisar antara 0.81 hingga 1.16. Kesimpulan, SAP2000 ver.11 dapat melakukan analisis struktur beton prategang.

ANALYTICAL STUDY OF PRESTRESSED CONCRETE BEAM IN MOMENT RESISTING FRAME STRUCTURE

BY ADAPT-PT AND SAP 2000 NONLINEAR PROGRAMME

Gary Satwika NPM : 2004410036

Advisor: Ny. Winarni Hadipratomo, Ir.

PARAHYANGAN CATHOLIC UNIVERSITY DEPARTMENT OF CIVIL ENGINEERING

(Accredited by SK BAN-PT No.: 026/BAN-PT/Ak-VII/S1/VIII/2003) BANDUNG

JANUARY 2008

ABSTRACT

Basically the nature of concrete is strong against compression and weak against tension. The strength of tension is only 10-15% of compression, while a large tension stress always happen in structure with a long span or a heavy load. So, prestressed concrete is recommended for that kind of structure. In calculating the prestressed concrete beam, the computer program frequently used is the Analysis and Design Post-Tensioned (ADAPT-PT) and Structural Analysis Program (SAP). ADAPT-PT is a program particularly used to analyze and design prestressed concrete beam to obtain the post-tensioned forces. While SAP program is more general for analyze building structures as well as bridge structures, stairs, roof frames, etc. Especially in version 10 and 11 of SAP2000, there is an additional facility to analyze post-tensioned data of prestressed concrete beam with additional input of tendon force that can be obtained from other programs. Prestressed concrete frame with cantilever is studied in this thesis. The structure is analyzed and designed with the ADAPT-PT. ADAPT-PT are capable of analyzing tendon and the number of effective prestressed forces after all prestressed losses has been calculated, the number of immediate and long term deflection that occurred in the beam due long term losses of prestressed that occurred in the tendons, final stresses that occurred in the beam due to working load, allowable initial and final stresses, and the design of longitudinal and shear non-prestressed reinforcements. Prestressed force and the secondary moment from ADAPT-PT are input into the SAP 2000. The ratio of flexural moments due to dead loads, live loads, post-tensioning, and combined factored loads resulting from SAP2000 and ADAPT-PT was obtained. The results are: DL moment ratios are 0.89 to 1.01, LL moment ratios are 0.88 to 1.00, post-tensioning moment ratios are 0.67 to 0.97, service combination moment ratios are 0.92 to 1.43, and strength combination moment ratios are 0.81 to 1.16. It can be concluded, that SAP2000 ver.11 can analyze prestressed concrete structures.