Merancang dan membangun bekisting beton secara efektif memerlukan pemahaman dasar tentang bagaimana beton berperilaku saat memberikan tekanan pada bekisting. Beton memberikan tekanan lateral pada bekisting. Bekisting dirancang berdasarkan gaya lateral ini.
Pertimbangan Desain Bekisting Beton
Tekanan beton lateral pada bekisting dipengaruhi oleh:
a. Ketinggian tuang beton
Sebelum beton mengeras, bentuknya seperti cairan yang mendorong dan menekan dinding bekisting. Besarnya tekanan pada setiap titik cetakan secara langsung ditentukan oleh tinggi dan berat beton di atasnya. Tekanan tidak dipengaruhi oleh ketebalan dinding.
b. Tingkat tuang beton
Tekanan beton di sembarang titik pada cetakan berbanding lurus dengan tinggi beton cair di atasnya. Jika beton mulai mengeras sebelum penuangan selesai, cairan yang penuh tidak akan berkembang dan tekanan terhadap cetakan akan lebih kecil daripada jika penuangan selesai sebelum beton mengeras. Setelah beton mengeras, beton tidak dapat memberikan tekanan lebih pada cetakan meskipun beton cair terus ditempatkan di atasnya. Diagram berikut mengilustrasikan bagaimana tekanan bentuk bervariasi ketika laju tuang dinaikkan dari satu tingkat ke tingkat lainnya. Untuk memudahkan penjelasan, diasumsikan bahwa beton mengeras dalam satu jam (biasanya) pada 21°C.
c. Berat beton
Tekanan yang diberikan pada cetakan berbanding lurus dengan berat satuan beton. Beton ringan akan memberikan lebih sedikit tekanan daripada beton berat normal seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
d. Suhu
Waktu yang dibutuhkan beton untuk mengeras sangat dipengaruhi oleh suhunya. Semakin tinggi suhu beton, semakin cepat mengeras. Sebagian besar desain bekisting didasarkan pada asumsi suhu udara dan beton rata-rata 21°C. Pada suhu udara rendah, pengerasan beton tertunda sehingga perlu mengurangi laju tuang atau memanaskan beton agar tekanan terhadap bekisting tidak meningkat. Idealnya, beton harus dituangkan pada suhu antara 16°C dan 38°C. Di luar kisaran suhu ini sering kali tidak tersedia cukup air untuk proses curing. Jika air yang cukup untuk perawatan tidak tersedia maka kekuatan beton akan berkurang.
e. Jenis semen
Jenis semen akan mempengaruhi tingkat pengerasan beton. Beton dengan kekuatan awal yang tinggi akan mengeras lebih cepat dari beton normal dan akan memungkinkan laju tuang yang lebih cepat. Saat menggunakan semen seperti ini, pastikan untuk menyesuaikan laju tuangnya.
f. Getaran
Getaran internal mengkonsolidasikan beton dan menyebabkannya berperilaku seperti cairan murni. Jika beton tidak digetarkan, maka akan mengurangi tekanan pada cetakan. Formula yang direkomendasikan ACI untuk tekanan bentuk dapat dikurangi 10% jika beton dirojok daripada digetarkan secara internal. Getaran ulang dan getaran eksternal menghasilkan beban bentuk yang lebih tinggi daripada getaran internal. Jenis getaran ini membutuhkan bekisting yang dirancang khusus.
g. Workability beton (rasio air-semen)
Ketika beton memiliki nilai slump yang sangat rendah, maka beton bertindak tidak seperti cairan dan akan mengirimkan lebih sedikit tekanan. Bila menggunakan beton dengan nilai slump lebih besar dari 10 cm, bekisting harus dirancang untuk menahan beban cairan penuh.
h. Bahan Aditif
Saat menggunakan bahan tambahan kimia seperti retarder, plasticizer, dll, pastikan untuk merujuk ke data aplikasi vendor.
Beban Bekisting Beton dan Perhitungan Tekanan
Berikut adalah macam-macam beban dan tekanan yang bekerja pada bekisting beton:
a. Beban vertikal
Beban vertikal diberikan pada bekisting terdiri dari beban mati seperti beban mati bekisting, tulangan baja yang tertanam dalam bekisting, beton segar yang dicetak dan beban hidup seperti berat pekerja, peralatan, dan perkakas. Direkomendasikan untuk menghitung berat bahan secara terpisah dalam kasus tulangan berat untuk menentukan berat satuan yang akurat.
Berdasarkan ACI 347-04 (Panduan untuk Bekisting Beton ):
- Beban hidup minimal 2,4kPa digunakan untuk desain bekisting horizontal
- Beban hidup minimum sebesar 3,6 kPa digunakan dalam kasus di mana gerobak dan mesin bermotor digunakan.
- Beban hidup dan beban mati gabungan dirancang tidak kurang dari 4,8 kPa atau 6 kPa jika menggunakan mesin bermotor.
Akhirnya, berat bekisting dihitung dengan menggunakan berat satuan dan dimensi bekisting. Berat bekisting secara substansial lebih kecil dari beban mati beton segar dan beban hidup konstruksi. Asumsi awal beban bekisting antara 0,239-0,718 kPa berdasarkan pengalaman dan diperiksa setelah seluruh komponen diukur.
b. Tekanan lateral beton
Tekanan internal dihasilkan dari akumulasi kedalaman beton yang ditempatkan dikenakan pada bekisting vertikal seperti dinding dan kolom. Selama proses penggetaran untuk waktu yang singkat, beton segar yang ditempatkan dekat dengan bagian atas ke bagian dalam bekisting akan berperilaku seperti cairan dan memberikan tekanan lateral pada bekisting sesuai dengan ketinggian vertikal. Beton segar berbentuk butiran dengan gesekan internal tetapi getaran dapat menghilangkan ikatan dalam campuran dan menghasilkan keadaan cair.
Ada alasan seperti tingkat penempatan, suhu beton, dan gesekan internal yang mempengaruhi tekanan lateral akibat getaran dan membuat tekanan lateral lebih kecil dari tekanan cair di atasnya. Ketika penuangan dilakukan dengan lambat, beton segar dapat memiliki waktu untuk mulai mengeras. Selain itu, kecuali jika suhu beton rendah, waktu untuk memulai pengaturan tidak singkat. Faktor lain seperti pergerakan air pori, terjadinya gesekan dan parameter lainnya dapat menyebabkan penurunan tekanan lateral.
Berbagai jenis semen, bahan tambahan, pengganti semen, dan praktik konstruksi dapat mempengaruhi tingkat tekanan lateral. Distribusi tekanan lateral dimulai pada bagian atas cairan dan mencapai nilai puncak di tingkat yang lebih rendah. Untuk alasan desain, disarankan agar tekanan ultimit seragam pada nilai konservatif.
--- Perhitungan Tekanan Lateral pada Bekisting Beton
ilustrasi beban lateran pada plat
ilustrasi beban lateran pada kolom dan dinding
ACI 347-04 menetapkan bahwa, tekanan lateral beton dihitung sesuai rumus dibawah jika nilai slump beton segar lebih besar dari 17.5 cm dan tidak ditempatkan dengan getaran internal normal hingga kedalaman 1.2 m atau kurang.
Dimana:
P = Tekanan lateral beton (kPa)
= Densitas Beton / Berat jenis beton (kg/m3) g = Konstanta gravitasi, 9,81 (N)
h = Kedalaman beton dalam cetakan (m)
Tekanan Lateral pada Bekisting Beton untuk Kolom
ACI 347-04 menyatakan bahwa, jika nilai slump beton tidak lebih besar dari 17.5 cm dan ditempatkan dengan getaran normal sampai kedalaman 1.2 m atau kurang, maka tekanan lateral beton dihitung sebagai berikut:
Dengan minimal 30Cw kPa, tetapi tidak boleh lebih besar dari 
Dimana:
Pmax = Tekanan lateral maksimum beton (kPa)
Cw = Koefisien berat satuan
Cc = Koefisien kimia
R = Laju kecepatan beton, (m/h)
T = Suhu beton selama pengecoran (Celcius)
Tekanan Lateral pada Bekisting Beton untuk Dinding
a. Tekanan lateral beton untuk dinding dengan laju penempatan lebih kecil dari 2,1 m/jam dan tinggi penempatan tidak lebih dari 4,2 m.
Dengan minimum 30Cw kPa, tetapi tidak boleh lebih besar dari Rumus untuk Tekanan pada 
b. Tekanan lateral beton untuk dinding dengan laju penempatan lebih besar dari 2,1 m/jam dan tinggi penempatan melebihi 4,2 m, dan untuk semua dinding dengan laju penempatan 2,1 hingga 4,5 m/jam.
Dengan minimum 30Cw kPa, tetapi dalam hal tidak lebih besar dari .
. Berikut adalah tabel Koefisien Berat Satuan (Cw)
| Berat Jenis - Kg/m3 | Cw |
| kurang dari 2240 | Cw=0.5[1+(w / 2320 Kg/m3)] tapi tidak kurang dari 0.80 |
| 2240 hingga 2400 | 1.0 |
| lebih dari 2400 | Cw=w / 2320 Kg/m3 |
Berikut adalah tabel Koefisien Kimia (Cc)
| Tipe semen atau campuran | Cc |
| Type I, II, and III tanpa retarder | 1.0 |
| Type I, II, and III dengan retarder | 1.2 |
| Tipe lain atau campuran mengandung paling sedikit 70% slag atau 40 % fly ash tanpa retarder | 1.2 |
| Tipe lain atau campuran mengandung paling sedikit 70% slag atau 40 % fly ash dengan retarder | 1.4 |
| Campuran dengan lebih dari 70% slag atau 40% fly ash | 1.4 |
Note:
Retarder termasuk campuran apapun, seperti retarder, retarder water reducer, retarding mid-range water-reducing admixture, atau high-range water-reducing admixture (superplasticizer), yang menunda pengerasan beton.
c. Beban horizontal
Beban horizontal diakibatkan oleh gaya seperti angin, pembuangan beton, start dan stop peralatan, dan penopang miring yang harus dilawan dengan bracing dan penopang yang dirancang dengan benar. Untuk konstruksi bangunan, nilai asumsi untuk beban ini tidak boleh kurang dari 1.5 KN/m atau 2% dari beban mati total yang tersebar sebagai beban seragam per meter linier tepi pelat. Asumsi ini ditentukan oleh ACI 347- 04.
Penahan untuk bekisting dinding harus dirancang untuk memenuhi persyaratan beban angin minimum ASCE 7-10 dengan penyesuaian untuk interval pengulangan yang lebih pendek yang dapat ditemukan di ASCE 37-02. Untuk bekisting dinding yang terpapar mendapat beban angin minimum sebesar 0,72 kPa. Dinding yang di bracing perlu dirancang untuk beban tidak kurang dari 1.5 KN/m sepanjang dinding.
d. Beban khusus
Perlu untuk merancang bekisting pada kondisi konstruksi yang tidak biasa yang dapat terjadi seperti beban tulangan terpusat, penempatan beton yang tidak simetris, benturan beton yang dihasilkan mesin, pengangkatan, beban penanganan bekisting. Konstruksi dinding di atas bentang pelat atau balok yang dapat menimbulkan pola pembebanan yang berbeda sebelum pengerasan beton adalah contoh kondisi khusus yang harus dipertimbangkan.
Comments
Post a Comment