TEK. BAHAN: BETON PRACETAK

DEFENISI PRECAST CONCRETE ( BETON PRACETAK )

Precast Concrete Beton pracetak adalah suatu metode percetakan komponen secara mekanisasi dalam pabrik atau workshop dengan memberi waktu pengerasan dan mendapatkan kekuatan sebelum dipasang.

Precast Concrete atau Beton pra-cetak menunjukkan bahwa komponen struktur beton tersebut : tidak dicetak atau dicor ditempat komponen tersebut akan dipasang. Biasanya ditempat lain, dimana proses pengecoran dan curing-nya dapat dilakukan dengan baik dan mudah. Jadi komponen beton pra-cetak dipasang sebagai komponen jadi, tinggal disambung dengan bagian struktur lainnya menjadi struktur utuh yang terintegrasi.

Karena proses pengecorannya di tempat khusus (bengkel frabrikasi), maka mutunya dapat terjaga dengan baik. Tetapi agar dapat menghasilkan keuntungan, maka beton pra-cetak hanya akan diproduksi jika jumlah bentuk typical-nya mencapai angka minimum tertentu, sehingga tercapai break-event-point-nya. Bentuk typical yang dimaksud adalah bentuk-bentuk yang repetitif, dalam jumlah besar.

PERMASALAHAN UMUM PADA PENGEMBANGAN SISTEM PRACETAK

Ada 5 masalah utama dalam pengembangan system pracetak :

1. Kerjasama dengan perencana di bidang lain yang terkait, terutama dengan pihak arsitektur dan mekanikal/elektrikal/plumbing.
2. Sistem ini relative baru
3. Kurang tersosialisasikan jenisnya, produk dan kemampuan system pracetak yang telah ada.
4. Keandalan sambungan antarkomponen untuk system pracetak terhadap beban gempa yang selalu menjadi kenyataan
5. Belum adanya pedoman perencanaan khusus mengenai tata cara analisis, perencanaan serta tingkat kendala khusus untuk system pracetak yang dapat dijadikan pedoman bagi pelaku konstruksi.

SISTEM PRACETAK BETON

Pada pembangunan struktur dengan bahan beton dikenal 3 (tiga) metode pembangunan yang umum dilakukan, yaitu system konvensional, system formwork dan system pracetak.

Sistem konversional adalah metode yang menggunakan bahan tradisional kayu dan triplek sebagai formwork dan perancah, serta pengecoran beton di tempat. Sistem formwork sudah melangkah lebih maju dari system konversional dengan digunakannya system formwork dan perancah dari bahan metal. Sistem formwork yang telah masuk di Indonesia, antara lain System Outinord dan Mivan. Sistem Outinord menggunakan bahan baja sedangkan Sistem Mivan menggunakan bahan alumunium.

Pada system pracetak, seluruh komponen bangunan dapat difabrikasi lalu dipasang di lapangan. Proses pembuatan komponen dapat dilakukan dengan kontol kualitas yang baik.

SISTEM KONEKSI

I. SAMBUNGAN

Pada umumnya sambungan – sambungan bias dikelompokkan sebagai berikut :

1. Sambungan yang pada pemasangan harus langsung menerima beban ( biasanya beban vertical ) akibat beban sendiri dari komponen .
2. Sambungan yang pada keadaan akhir akan harus menerima beban-beban yang selama pemasangan diterima oleh pendukung pembantu.
3. Sambungan pada mana tidak ada persyaratan ilmu gaya tapi harus memenuhi persyaratan lain seperti : kekedapan air, kekedapan suara.
4. Sambungan-sambungan tanpa persyaratan konstruktif dan semata-mata menyerdiakan ruang gerak untuk pemasangan .

II. IKATAN

Cara mengikatkan atau melekatkan suatu komponen terhadap bagian komponen konstuksi yang lain secara prinsip dibedakan sebagai berikut :

A. Ikatan Cor ( In Situ Concrete Joint )

Penyaluran gaya dilakukan lewat beton yang dicorkan

• Diperlukan penunjang / pendukung pembantu selama pemasangan sampai beton cor mengeras
• Penyetelan berlangsung dengan bantuan adanya penunjang / pendukung pembantu. Toleransi penyusutan ‘ diserap ‘ oleh Coran Beton.

B. Ikatan Terapan

Cara menghubungkan komponen satu dengan yang lain secara “lego” (permainan balok susun anak-anak) disebut Iaktan Terapan.

Dimulai dengan cara hubungan “ PELETAKAN “, kemudian berkembang menjadi “ Saling Menggigit “.

Proses pemasangan dimungkinkan tanpa adanya pendukung / penunjang pembantu.

C. Ikatan Baja

Bahan pengikat yang dipakai : Plat baja dan Angkur. Sistem ikatan ini dapat dibedakan sebagai berikut :

• Menyambung dengan cara di las ( Welded Steel )
• Menyambung dengan Baut / Mur / Ulir ( Corbel Steel )

Catatan :

a. Harga dari profil baja sebagai pengikat tinggi

b. Mungkin dilaksanakan tanpa pendukung / penunjang

c. Harus dilindungi dari : korosi, api dan bahan kimia. Dengan Mortar / In Situ concrete Joint sebagai pelindung / Finishing ikatan.

D. Ikatan Tegangan

Merupakan perkembangan lebih jauh dari ikatan baja dengan memasukan unsure Post Tensioning dalam system koneksi.

• Memerlukan penunjang / pendukung Bantu selama pemasangan
• Perlu tempat / ruang yang relatuf besar untuk Post Tensioning
• Angker cukup mahal

III. SIMPUL

Merupakan kunci dalam struktur yang memakai komponen pra – cetak dan merupakan tempat pertemuan antara 2 atau lebih komponen struktur

Secara garis besar dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1. Simpul Primer

Pertemuan yang menghubungkan kolom dengan balok dan juga terhadap plat lantai. Disisni beban dari plat akan diteruskan ke pendukung-pendukung vertical.

1. Simpul Pertemuan Kolom

Pertemuan dimana beban-beban vertical dan sesewaktu momen-momen juga disalurkan.

1. Simpul Penyalur Sekunder-Primer ( Pelat Balok )

Untuk menyalurkan beban vertical

1. Simpul Pendukung sesama Plat / dengan Balok dan Kolom

Untuk menyalurkan beban horizontal dalam bentuk tegangan tekan – tarik dan geser

1. Simpul yang Mampu Menahan Momen

Yang secara statis bisa membentuk komponen pendukung tapi oleh alasan tertentu.

Misal : Transportasi dibuat terdiri dari 2 atau lebih bagian

PEMBUATAN BETON PRACETAK

Proses produksi/pabrikasi beton pracetak dapat dibagi menjadi tiga tahapan berurutan yaitu :

Tahap Design

 Proses perencanaan suatu produk secara umum merupakan kombinasi dari ketajaman melihat peluang, kemampuan teknis, kemampuan pemasaran. Persyaratan utama adalah struktur harus memenuhi syarat kekuatan, kekakuan dan kestabilan pada masa layannya

Tahap Produksi

Beberapa item pekerjaan yang harus dimonitor pada tahap produksi :

a. Kelengkapan dari perintah kerja dan gambar produk

b. Mutu dari bahan baku

c. Mutu dari cetakan

d. Mutu atau kekuatan beton

e. Penempatan dan pemadatan beton

f. Ukuran produk

g. Posisi pemasangan

h. Perawatan beton

i. Pemindahan, penyimpanan dan transportasi produk

j. Pencatatan ( record keeping )

Tahap produksi terdiri dari :

a. Persiapan

b. Pabrikasi tulangan dan cetakan

c. Penakaran dan pencampuran beton

d. Penuangan dan pengecoran beton

e. Transportasi beton segar

f. Pemadatan beton

g. Finishing / repairing beton

h. Curing beton

Tahap Pascaproduksi

Terdiri dari tahap penanganan ( handling ), penyimpanan ( storage ), penumpukan ( stacking ), pengiriman ( transport dan tahap pemasangan di lapangan ( site erection )

Yang perlu diperhatikan dalam system transportasi adalah :

• Spesifikasi alat transport : lebar, tinggi, beban maks, dimensi elemen
• Route transport : jarak, lebar jalan, kepadatan lalu lintas, ruang bebas bawah jembatan, perijinan dariinstansi yang berwenang.

Pemilihan alat angkut dengan pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :

• Macam komponennya : linier atau plat
• Ketinggian alat angkat : berhubungan dengan ketinggian bangunan yang akan dibangun
• Berat komponen : berdasarkan beban maksimum
• Kondisi local : pencapaian lokasi dan topografi

Menurut tempat pembuatan beton pracetak dibagi 2 yaitu :

• Dicor di tempat disebut Cast In Situ
• Dicor di pabrik

Menurut perlakuan terhadap bajanya dibagi 2 yaitu :

• Beton pracetak biasa
• Beton prategang pracetak

Ada 2 prinsip yang berbeda pada beton prategang ;

• Pre-tensioned Prestressed Concrete
• Post-tensioned Prestressed Concrete

Metode Membangun dengan Konstruksi Precast

a. Serangkaian kegiatan yang dilakukan pada proses produksi adalah :

1. Pembuatan rangka tulangan

2. pembuatan cetakan

3. Pembuatan campuran beton

4. Pengecoran beton

5. Perawatan ( curing)

6. Penyempurnaan akhir

7. Penyimpanan

b. Transportasi Dan alat angkut

Transportasi adalah pengangkatan elemen pracetak dari pabrik ke lokasi pemasangan. Sistem transportasi berpengaruh terhadap waktu, efisiensi konstruksi dan biaya transport.

Yang perlu diperhatikan dalam system transportasi adalah :

• Spesifikasi alat transport
• Ronte transport
• Perijinan

Alat angkat yaitu memindahkan elemen dari tempat penumpukan ke posisi penyambungan ( perakitan ).

Peralatan angkat untuk memasang beton pracetak dapat dikategorikan sebagai berikut :

1. Keran mobile

2. Keran teleskopis

3. keran menara

4. Keran portal

c. Pelaksanaan Konstruksi ( Ereksi )

Metode dan jenis pelaksanaan konstruksi precast diantaranya adalah :

a) Dirakit per elemen

b) Lift – Slab system

Adalah pengikatan elemen lantai ke kolom dengan menggunakan dongkrak hidrolis.

Prinsip konstruksinya sebagai berikut :

• Lantai menggunakan plat-plat beton bertulang yang dicor pada lantai bawah
• Kolom merupakan penyalur beban vertical dapat sebagai elemen pracetak atau cor di tempat.
• Setelah lantai cukup kuat dapat diangkat satu persatu dengan dongkrak hidrolis.

c) Slip – Form System

Pada system ini beton dituangkan diatas cetakan baja yang dapat bergerak memanjat ke atas mengikuti penambahan ketinggian dinding yang bersangkutan.

d) Push – Up / Jack – Block System

Pada system ini lantai teratas atap di cor terlebih dalu kemudian diangkat ke atas dengan hidranlic – jack yang dipasang di bawah elemen pendukung vertical.

e) Box System

Konstruksi menggunakan dimensional berupa modul-modul kubus beton.

PRINSIP KONSTRUKSIONAL

Berikut prinsip-prinsip yang dapat diterapkan untuk desain struktural :

1. Struktur terdiri dari sejumlah tipe-tipe komponen yang mempunyai funfgsi seperti balok, kolom, dinding, plat lantai dll
2. Tiap tip[e komponen sebaiknya mempunyai sedikit perbedaan
3. Sistem sambungan harus sederhana dan sama satu dengan yang lain, sehingga komponen-komponen tersebut dap[at dibentuk oleh metode yang sama dan menggunakan alat Bantu yang sejenis
4. Komponen harus mampu digunakan untuk mengerjakan beberapa fungsi
5. Komponen-komponenharus cocok untuk berbagai keadaan dan tersedia dalam berbagai macam-macam ukuran produksi
6. Komponen –komponen harus mempunyai berat yang sama sehingga mereka bias secara hemat disussun dengan menggunakan peralatan yang sama

Ada tiga macam konstruksi prefabrikasi :

1. Pembuatan didalam sebuah pabrik, dimana komponen-komponen mudah untuk dibuat dan nyaman untuk pengangkutan
2. Pembuatan pada site dengan menggunakan alat-alat6 mekanik
3. Rangkaian dari komponen dirakit ke dalam komponen-komponen yang lebih luas