Hokb Hokbya yan n R.S R.S An Angk gkat at
1
METODE DESAIN PERKERASAN LAPANGAN TERBANG METODE CBR
OLEH
US
CORPORATION
OF
ENGINEERS
ME METO TODE DE FAA FAA o
MET METODE LCN DA DARI RI IN INGG GGR RIS
o
METO ME TODE DE AS ASPH PHAL ALT T IN INST STIT ITUT UTE E
o
METODE
CANADIAN
DEPARTEMEN
OF
TRANSPORTATION
2
METODE FAA Federal Aviation Administration
3
PERENCANAAN PERKERASAN LENTUR METODE FAA
1)
Perhitungan Tebal Tipa Lapisan Perkerasan Menggunakan Grafik Yang Telah Disiapkan Oleh FAA
2)
Katagori are perkerasan meliputi Area Kritis dan Area Tidak Kritis
3)
Area Kritis meliouti: TAXIWAY, RW 300 m DARI UJUNG THRESHOLD, APRON
4)
Tebal Area Tidak Kritis ≈ 0.9 x Ketebalan Area Kritis
5)
Harus ditentukan pesawat rencana untuk perhitungan tebal perkerasan
6)
Karen tipe roda pendaratan pesawat berbeda-beda maka harus dikonversi ke dalam pesawat rencana menggunakan Equivalent Annual Departure pesawat campuran
4
RUMUS KONVERSI ADALAH:
W 2
1 / 2
Log R 1 Log R 2 .
W 1
R1
= EQUIVALENT ANNUAL DEPARTURE PESAWAT RENCANA
R2
= ANNUAL DEPARTURE PESAWAT PESAWAT CAMPURAN DINYATAKAN DALAM RODA PENDARATAN PESAWAT RENC.
W1
= BEBAN RODA DARI PESAWAT RENCANA
W2
= BEBAN RODA DARI PESAWAT YANG DITANYAKAN
5
RUMUS KONVERSI TIPE RODA PENDARATAN KONVERSI DARI
KE
FAKTOR PENGALI
SINGLE WHEEL
DUAL WHEEL
0,8
SINGLE WHEEL
DUAL TANDEM
0,5
DUAL WHEEL
DUAL TANDEM
0,6
DOUBLE DUAL TANDEM
DUAL TANDEM
1,0
DUAL TANDEM
SINGLE WHEEL
2,0
DUAL TANDEM
DUAL WHEEL
1,7
DUAL WHEEL
SINGLE WHEEL
1,3
DOUBLE DUAL TANDEM
DUAL WHEEL
1,7
PARAMETER DALAM MENENTUKAN TEBAL PERKERASAN METODE FAA •
NILAI CBR TANAH DASAR
•
NILAI CBR SUB BASE (PONDASI BAWAH)
•
BERAT TOTAL/BERAT LEPAS LANDAS PESAWAT RENCANA 6
Kurva Rencana Perkerasan Flexible Daerah Kritis Single Wheel Gear
7
Kurva Rencana Perkerasan Flexible Daerah Kritis Dual Wheel Gear
8
Kurva Rencana Perkerasan Flexible Daerah Kritis Dual Tandem Wheel Gear
9
Tebal Minimum Lapis Pondasi Atas (Base Coarse)
10
Stabilisasi Material Subbase dan Base Course
Untuk mendapatkan lapisan yang lebih baik, maka lapisan subbase dan base course dapat distabilisasi. Bahan stabilisasi yang digunakan akan mempengruhi ketebalan lapisan rencana. Tabel berikut digunakan sebagai pembagi pada tebal lapisan yang diperoleh sesui dengan jenis bahan yang digunakan. Faktor equivalen untuk subbase yang distabilisasi
Faktor equivalen untuk base yang distabilisasi
11
Koreksi Untuk Tingkat Keberangkatan> 25.000 pertahun
1) Jika tingkat keberangkatan rencana bandara lebih 25.000 pertahun, maka tebal hasil perhitungan diberi faktor pengali yaitu dengan mengalikan faktor koreksi sesuai tingkat keberangkatan pada tebal hasil perhitungan. 2) Faktor pengali berdasarkan tingkat keberangkatan > 25.000 pertahun:
12
CONTOH 1 PERENCANAAN METODE FAA Rencanakan Tebal Lapis Perkerasan Flexible Bandara Pada Daerah Kritis dan Tidak Kritis. Bandara direncanakan melayani pesawat rencana dengan tipe roda pendaratan Dual Gear, berat lepas lasnda 75000 lbs (34000 kg), equivalent annual departure adalah 6000 pesawat rencana. Nilai CBR Subbase dan CBR Subgrade adalah 20% dan 6%
13
Langkah 1: Tentukan tebal total perkerasan lentur 1. 2. 3. 4. 5.
Menggunakan grafik Dual Whee Gear CBR subgrade = 6% Berat pesawat rencana = 75.000 lbs Ekivalen keberangkatan tahunan = 6.000 Maka tebal perkerasan total = 23 in
Langkah 2: Tentukan tebal lapis pondasi bawah subbase 1. 2. 3. 4. 5.
6.
23 in
Menggunakan grafik Dual Whee Gear CBR subbase = 20% Berat pesawat rencana = 75.000 lbs Ekivalen keberangkatan tahunan = 6.000 Bacaan angka ketebalan = 9.5 in → merupakan ketebalan surface (lapis permukaan) dan base (lapis pondasi atas) di atas lapisan subbase (lapis bawah) Tebal Lapis Bawah (subbase) = tebal total – 9.5 = 23-9.5 = 13.5 in
9.5 in
14
Langkah 3: Tentukan tebal Lapis Permukaan ( Asphalt Surfaces) 1. 2.
Menggunakan grafik Dual Whee Gear Berdasarkan grafik tersebut, maka Tebal Lapis Permukaan a) Daerah kritis = 4 in b) Daerah non kritis = 3 in
Langkah 4: Tentukan tebal Lapis Pondasi Atas (Base Coarse) Telah diperoleh dari Langkah 3 bahwa ketebalan surface (lapis permukaan) dan base (lapis pondasi atas) adalah 9.5 in Maka tebal Lapis Pondasi Atas (base coarse) hitung = 9.5 – Lapis Permukaan = 9.5 – 4 = 5.5 in ≈ 6 in Tebal lapis pondasi harus dibandingkan dengan tebal minimum.
Periksa tebal lapis pondasi minimum 1. Tebal perkerasan total = 23 in 2. CBR subgrage = 6% 3. Bacaan tebal lapis pondasi minimum = 7 in 4. Karena tebal lapis pondasi minimum (7 in) > tebal lapis pondasi atas hitung (6 in), maka digunakan tebal lapis pondasi atas = 7 in Tebal perkerasan akhir
1. 2. 3.
Tebal Lapis Pondasi Atas (base coarse) akhir = 7 in Selisih base coarse = 7 – 6 = 1 in 23 in Tebal Lapis Bawah (subbase) akhir = subbase lama –selisih base coarse = 13.5 – 1 = 12.5 in
Langkah 5: Ketebalan Daerah Tidak Kritis Untuk menghitung ketebalan daerah tidak kritis gunakan pengali 0.9 kali base dan subbase daerah kritis
15
Kesimpulan
Wheel Load
Area of Tire Contact Wearing Surface Base Course Subbase Subgrade Approximate Line of Wheel-Load Distribution Subgrade Support
CONTOH 2 PERENCANAAN METODE FAA Rencanakan tebal lapis perkerasan flexible pada contoh 1 jika subbase coarse distabilisasi dengan P216 mix in place dan base coarsenya ditabilisasi dengan P 201 bituminous base course
Jawab Dari Soal 1 diketahui tebal lapisan-lapisan yang belum distabilisasi adalah sebagai berikut Lapis Permukaan (surface course)
T=
4.0 in
Lapis Pondasi Atas (base coarse) Lapis Pondasi Bawah (subbase coarse)
TBC= TSB=
7.0 in 12.5 in
Nilai equivalent bahan stabilisasi Lapisas Lapis Pondasi Atas (base coarse)
Stabbilisasi
Equivalent
Tabel Pilih P 201 bituminous base course 1.2 -1.6 1.4
Lapis Pondasi Bawah (subbase coarse) P 216mix in place base course 1.5 – 1.7 1.6
Tebal setelah stabilisasi Lapisan
Tebal Awal angka equivalent
Stabilisasi
Lapis Permukaan (surface course)
T=
4
-
hitung 4
pakai 4
Lapis Pondasi Atas (base coarse)
TBC=
7
1.4
5.0
7.0
Lapis Pondasi Bawah (subbase coarse)
TSB=
12.5
1.6
7.8
8.0
T TOTAL =
23.5
16.81
19.00
17
PERENCANAAN METODE FAA Contoh 3 : Menentukan Pesawat Rencana Data Pergerakan Pesawat
Tentukan pesawat mana yang menjadi pesawat rencana!
18
Contoh 3 : Menentukan Pesawat Rencana PENYELESAIAN 3
Caranya? Tentukan tebal total perkerasan untuk masing-masing jenis pesawat menggunakan kurva rencana yang sesuai dengan konfigurasi roda nya.
Dari hasil plotting diperoleh bahwa pesawat jenis B-727-200 adalah jenis yang memberikan tebal terbesar sehingga kita tetapkan menjadi pesawat rencana. Untuk itu jenis pesawat yang lain harus diekivalenkan ke pesawat ini.
Periksa menggunakan tabel !
19
PERENCANAAN METODE FAA Contoh 4 : Menentukan Ekivalen Annual Departure dan Tebal Perkerasan Diberikan daftar pesawat yang diperkirakan harus dilayani oleh Bandara yang direncanakan. 1) Hitunglah equivalent annual departurenya. 2) Hitung tebal perkerasan daerah kritis dan tidak kritis jik nilai CBR Subbase 20% dan CBR Subgrade 6% MTWO = Maximum Take Off Weight
TIPE PESAWAT
FORECAST ANNUAL DEPARTURE
TIPE RODA PENDARATAN
MTOW (lbs)
727-100 727-200 707-320 B DC 9-30 CV-880 737-200 L-1011-100
3760 9080 3050 5800 400 2650 1710
DUAL DUAL DUAL TANDEM DUAL DUAL TANDEM DUAL DUAL TANDEM
160.000 190.000 327.000 108.000 184.500 115.500 450.000
747-100
85
DOUBLE DUAL TANDEM
700.000
20
Contoh 4 : Menentukan Ekivalen Annual Departure dan Tebal Perkerasan
PENYELESAIAN 4 1) Lakukan perhitungan pendahuluan untuk menentukan pesawat
rencana.
Misal, hasil perhitungan pendahuluan menghasilkan Pesawat Rencana adalah Boing 727 – 200
2) Kemudian pesawat lain dikonversi ke pesawat rencana dengan menggunakan persamaan:
W 2
1 / 2
Log R1 Log R 2 .
W 1
R1 = Equivalent Annual Departure Pesawat Rencana R2 = Equivalent Annual Departure Pesawat Yang Dikonversi, dinyatakan dalam roda pendaratan pesawat rencana W1 = Beban roda pesawat rencana W2 = Bebab roda pesawat yang dikonversi
3) Untuk faktor konversi gunakan tabel konversi roda pendaratan pesawat rencana KONVERSI DARI
KE
FAKTOR PENGALI
SINGLE WHEEL
DUAL WHEEL
0,8
SINGLE WHEEL
DUAL TANDEM
0,5
DUAL WHEEL
DUAL TANDEM
0,6
DOUBLE DUAL TANDEM
DUAL TANDEM
1,0
DUAL TANDEM
SINGLE WHEEL
2,0
DUAL TANDEM
DUAL WHEEL
1,7
DUAL WHEEL
SINGLE WHEEL
1,3
DOUBLE DUAL TANDEM
DUAL WHEEL
1,7 21
PENYELESAIAN 4 5)
Hitung R2
R2= forecast annual departure * faktor konversi roda ke Dual Wheel
Pesawat 727-100, dual wheel → R2 = 3760 * 1 =3760
Pesawat 727-200, dual wheel → R2 = 9080 * 1 =9080
Pesawat 707-320 B, dual tandem → R2 = 3050 *1.7 = 5185
Selanjutnya di tabel
6)
Hitung berat wheel load pesawat W2:
Wheel load pesawat dihitung dengan asumsi bahwa 95% beban bertumpu pada roda roda pendaratan utama.
Wheel load pesawat juga dipengaruhi oleh tipe roda pendaratan, yaitu jumlah rodanya menjadi pembagi
Contoh tipe roda pendaratan utama pesawat rencana adalah Dual Wheel, yang berate memilik 4 roda, sehingga berat wheel load pesawat rencana W2 adalah = (MTOW*0.95)/4= (190.000*0.95)/4= 45.240 lbs
Pesawat 727-100, dual wheel , 160.000lbs→ W2 = 160.000 * 0.95)/4 =380.000 lbs
Untuk pesawat berbadan lebar dianggap mempunyai MTOW 300.000 lbs. Hal ini
disebabkan konfiguasi roda pesawat berbadan lebar sudah diatur, sehingga pengaruh berat pesawat berbadan lebar akan seperti pada 300.000 lbs. Selanjutnya di tabel
7)
Hitung equivalen annual departure terhadap pesawat rencana R1
Pesawat 727-100 → logR1 = log R1 * (W1/W2)^0.5 =log (3760)*(38.000/45.240)^0.5 = 3,281 R1 = 10^(3,281) = 1909
22
PENYELESAIAN 4
Berbadan lebar, MTOW = 300.000 lbs
R2= forecast annual departure * faktor konversi roda ke Dual Wheel
Pesawat 707-320 B, dual tandem → R2 = 3050 *1.7 = 5185
W2 = (MTOW*0.95)/jlhroda
Pesawat 727-100, dual wheel , 160.000lbs→ W2 = 160.000 * 0.95)/4 =380.000 lbs logR1 = log R1 * (W1/W2)^0.5
Pesawat 727-100 → =log (3760)*(38.000/45.240)^0.5 = 3,281 R1 = 10^(3,281) = 1909
Maka equivalent annual departure = 16.308
23
Langkah 1 Tentukan tebal total perkerasan lentur
1. Menggunakan grafik Dual Whee Gear 2. CBR subgrade = 6% 3. Berat pesawat rencana = 190.000 lbs 4. Ekivalen keberangkatan tahunan = 16308 5. Maka tebal perkerasan total = 38 in
Langkah 2 Tentukan tebal lapis pondasi bawah subbase
1. 2. 3. 4. 5. 6.
23 in
Menggunakan grafik Dual Whee Gear CBR subbase = 20% Berat pesawat rencana = 190.000 lbs Ekivalen keberangkatan tahunan = 16.308 Bacaan angka ketebalan = 18 in → tebal surface (permukaan) dan base (lapis pondasi) Tebal Lapis Bawah (subbase) = tebal total – 9.5 = 38-18 = 20 in
9.5 in
24
Langkah 3: Tentukan tebal Lapis Permukaan ( Asphalt Surfaces)
1. 2.
Menggunakan grafik Dual Whee Gear Berdasarkan grafik tersebut, maka Tebal Lapis Permukaan a) Daerah kritis = 4 in b) Daerah non kritis = 3 in
Langkah 4: Tentukan tebal Lapis Pondasi Atas (Base Coarse)
Telah diperoleh dari Langkah 3 bahwa ketebalan surface (lapis permukaan) dan base (lapis pondasi atas) = 18 in Maka tebal Lapis Pondasi Atas (base coarse) hitung = 18 – Lapis Permukaan = 18 – 4 = 14 in Tebal lapis pondasi harus dibandingkan dengan tebal minimum.
Periksa tebal lapis pondasi minimum 1. Tebal perkerasan total = 38 in 2. CBR subgrage = 6% 3. Bacaan tebal lapis pondasi minimum = 13 in 4. Karena tebal lapis pondasi minimum (13 in) < tebal lapis pondasi atas hitung (14 in), maka digunakan tebal lapis pondasi atas = 14 in
38 in
Tebal perkerasan akhir
1. 2.
Tebal Lapis Pondasi Atas (base coarse) akhir = 14 in Tebal Lapis Bawah (subbase) akhir = 20 in
Langkah 5: Ketebalan Daerah Tidak Kritis Untuk menghitung ketebalan daerah tidak kritis gunakan pengali 0.9 kali base dan subbase daerah kritis
25
Kesimpulan Wheel Load
SURFACE COURSE, T = 4 Inc
Area of Tire Contact Wearing Surface
BASE COURSE, TBC= 14 in
Base Course
SUB BASE COURSE, T SB= 20 in
Subbase Subgrade
TANAH DASAR, CBR = 6%
Approximate Line of Wheel-Load Distribution Subgrade Support
