IWAN SUTRIONO
41112120104
avement) Metode Bina Marga Pd T-14 2003 Desain Tebal Perkerasan Beton ( R i gi d pave a. Diketahui data parameter untuk perencanaan perkerasan kaku sebagai berikut:
1. Jumlah Lajur
= 2 x 2 (Awal), 2 x 3 (Akhir)
2. Umur Rencana (UR)
= 20 tahun
3. Laju pertumbuhan Lalu lintas ( i=% )
= 5 % per tahun
4. Koefisien Distribusi Kendaraan Jumlah lajur setiap arah
= 2 lajur
Lebar tiap lajur
= 3,7 meter
5. Status fungsi jalan
= Arteri (Jalan tol)
6. CBR tanah dasar
=8%
7. Direncanakan Kuat Lentur (FS)
= 45 kg/cm2 = 4.5 Mpa
8. Direncanakan Kuat Tekan (K-350),fc’ (K-350),fc’
= 290,5 kg/cm2 =29.05 Mpa
9. Bahan pondasi bawah direncanakan base B (granular material) 10. Mutu baja tulangan, direncanakan: -
BJTP 24 (f y : tegangan leleh = 28300 psi)
-
BJTD 40 (f y : tegangan leleh = 47500 psi)
11. Koefisien gesek antara pelat beton dengan pondasi ( μ) = 1,3 12. Bahu jalan direncanakan beton 13. Direncanakan memakai ruji (dowel) 14. Direncanakan perkerasan beton untuk jalan 2 lajur 2 arah: -
Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan (BBTT)
-
Perkerasan beton bersambung dengan tulangan (BBDT)
-
Perkerasan beton menerus dengan tulangan (BMDT)
1
IWAN SUTRIONO
41112120104
15. Data (LHR) lalu-lintas harian rata-rata dari hasil survai lalu-lintas ruas Jl. Batang Kuis – Kuis – Bandara Bandara Kuala Namu, Kec. Tanjung Morawa tahun 2013 :
Sedan, Jeep, Station, Wagon
= 16350
Micro truck, pick up, Mobil hantaran
= 475
Angkutan Penumpang Sedang
= 860
Bus Kecil
= 535
Bus besar
= 480
Truck Ringan 2 sumbu
= 685
Truck Sedang 2 sumbu
= 372
Truck 3 sumbu
= 164
Truck Gandengan
= 28
Truck semi trailer
= 19
2
IWAN SUTRIONO
41112120104
15. Data (LHR) lalu-lintas harian rata-rata dari hasil survai lalu-lintas ruas Jl. Batang Kuis – Kuis – Bandara Bandara Kuala Namu, Kec. Tanjung Morawa tahun 2013 :
Sedan, Jeep, Station, Wagon
= 16350
Micro truck, pick up, Mobil hantaran
= 475
Angkutan Penumpang Sedang
= 860
Bus Kecil
= 535
Bus besar
= 480
Truck Ringan 2 sumbu
= 685
Truck Sedang 2 sumbu
= 372
Truck 3 sumbu
= 164
Truck Gandengan
= 28
Truck semi trailer
= 19
2
IWAN SUTRIONO
41112120104
b. Langkah-langkah Perhitungan Tebal Pelat Beton Analisis lalu-lintas Kendaraan Niaga: Jenis Jenis
Konfi onfigu gur rasi Beban Beban
Jum Jumlah lah
Jum Jumlah lah
Jumlah
Ke ndaraan
Sumbu ton
Ke nd
Sb pe r
Sb
BS
JS
BS
JS
BS
JS
(bh)
Ke nd (bh)
(bh)
(ton)
(ton)
(ton)
(ton)
(ton)
(ton)
(3)
(4 )
(5)
(6)
(7)
(8)
(9 )
( 10 )
(11)
RD
RB
(1 )
RGD
RGB
(2)
STRT
STRG
STdRG
Angkutan 1
1
-
-
535
-
-
-
-
-
-
-
-
Bus besar
3
5
-
-
480
2
96 0
3
4 80
5
48 0
-
-
Truck Ringan 2 sumbu
2
4
-
-
685
2
1 3 70
2
68 5
-
-
-
-
4
6 85
-
-
-
-
37 2
-
-
14
16 4
Penumpang Sedang (MP)
Truck Sedang 2 sumbu
5
8
Truck 3 sumbu
6
14
Truck Gandengan
6
14
-
5
-
5
372
2
74 4
5
3 72
8
164
2
32 8
6
1 64
-
28
4
11 2
6
28
-
-
14
28
5
22
-
-
-
-
5
22
-
-
-
-
Total
3514
85 2
192
RD=Roda depan, RB=Roda Belakang, RGD=Roda Gandeng Depan,RGB=Roda Gandeng Belakang, BS=Beban Sumbu, JS=Jumalah Sumbu, STRT=Sumbu Tunggal Roda Tunggal, STRG=Sumbu tunggal roda ganda, STdRG=Sumbu tandem roda Ganda
Tabel 4.9 Perhitungan jumlah sumbu berdasarkan jenis dan bebannya.
Jumlah sumbu kendaraan niaga (JSKN) selama umur rencana (20 tahun). Lalu-lintas Rencana: JSKN = 365 x JKSNH x R
(R diambil dari Tabel 4)
= 365 x 3514 x 36.8 = 4,7 x 107 JSKN rencana = 0.5
x 4,7 x 107
(C diambil dari Tabel 4)
= 2,36 x 107
3
IWAN SUTRIONO
41112120104
Jenis
Beban
Jumlah
Proporsi
Proporsi
Lalu-lintas
Repetisi
Sumbu
Sumbu (ton)
Sumbu
Beban
Sumbu
Rencana
yang terjadi
(1.00)
(2.00)
(3.00)
(4.00)
(5.00)
(6.00)
(7.00) (4)*(5)*(6)
STRT
0.25
7
2498349
7
4600455
7
3223677
7
4600455
7
2498349
7
3223677
7
1289471
0.07
0.68
2,36 x 10
5
372
0.16
0.68
2,36 x 10
4
685
0.29
0.68
2,36 x 10
3
480
0.20
0.68
2,36 x 10
2
685
0.29
0.68
2,36 x 10
2386
1.00
8
372
0.44
0.24
2,36 x 10
5
480
0.56
0.24
2,36 x 10
852
1.00
192
1.00
0.05
2,36 x 10
192
1.00
Total STdRG
1101423
164
Total STRG
7
6
14 Total
Komulatif
23,035,857
Tabel 4.10 : Perhitungan repetisi sumbu rencana
Proporsi sumbu =
Proporsi beban =
Julah Subu total tiap jenis Subu total subu seua jenis subu
Julah Subu tiap beban Subu julah subu total seua beban pada setiap jenis subu
c. Perhitungan tebal pelat beton -
Jenis bahu
: beton
-
Umur rencana
: 20 tahun
-
JSK
: 2.36 x 10^7
-
Faktor keamanan beban
: 1,1 (Tabel 4)
-
Kuat tarik lentur beton (f’cf) asumsi umur 28 hari : 45 kg/cm2 = 4,5 Mpa 4
IWAN SUTRIONO
-
Jenis dan tebal lapis pondasi bawah
41112120104
: stabilisasi semen 10 cm (acuan SNI
No.03-6388-2000/ SNI No.03-1743-1989) -
Tebal taksiran pelat beton
-
tebal pelat minimum berdasarkan Pd T-14 2003 : 15 mm
-
CBR tanah dasar
:8%
-
CBR efektif
: 55 % (Gambar 3)
: 16 - 18 mm (Gambar 24 s/d 31)
Gambar 4.3.1: CBR tanah dasar efektif dan tebal pondasi bawah
5
IWAN SUTRIONO
41112120104
Dicoba Pelat beton 150 mm Jenis
Beban
Beban
Repetisi
Faktor
Sumbu
Sumbu
Rencana
yang
Tegangan
Repetisi
Persen
Repetisi
ton (kN)
Per roda
terjadi
& Erosi
Ijin
Rusak
Ijin
Analisa Fatik
(kN) (1)
(2)
STRT
STRG
Analisa Erosi Persen Rusak
(%)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(%) (8)
(9)
=Beban Sumbu
=(4)*100
=(4)*100
/2*Fkb
/(6)
/(8)
6 (60)
33.00
1,101,423
TE = 1.23
1.5 x 10^6
73%
TT
0
5 (50)
27.50
2,498,349
FRT = 0.31
TT
0
TT
0
4 (40)
22.00
4,600,455
FE = 2.06
TT
0
TT
0
3 (30)
16.50
3,223,677
TT
0
TT
0
2 (20)
11.00
4,600,455
TT
0
TT
0
8 (80)
22
2,498,349
TE =1.74
3 x 10^5
833%
4 x 10^5
625%
5 (50)
13.75
3,223,677
FRT =0.44
TT
0
TT
0
TT
0
6 x 10^7
2%
FE = 2.67 STdRG
14 (140)
19.25
1,289,471
TE =1.49 FRT = 0.37 FE =2.6
Total 0%<100% 0%<100% Keterangan : TE = tegangan ekivalen; FRT = faktor rasio tegangan; FE = faktor erosi; T T = tidak terbatas
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan: % rusak fatik lebih besar dari 100% (tebal pelat tidak aman) Keterangan: TE=tegangan ekivalen, FRT=faktor rasio tegangan, FE=Faktor erosi, TT=tidak terbatas
beban subu ∗
-
Beban per roda =
-
Faktor tegangan dan erosi (TE dan FE) didapat dari tabel tegangan ekivalen dan faktor erosi untuk perkerasan tanpa bahu beton atau dengan bahu beton (Pd T-142003 halaman 23 -25)
-
FRT= TE/Kuat lentur beton 28 hari -
Analisa fatik dan analisa erosi didapatkan dari gambar/grafik analisis fatik dan beban repetisi ijin berdasarkan rasio tegangan, dengan/tanpa bahu beton.(perencanaan perkerasan jalan beton semen Pd T-14-2003 halaman 26 -28) Dari hasil perhitungan diatas didapatkan: % rusak fatik lebih kecil dari 100% (tebal pelat aman) 6
IWAN SUTRIONO
41112120104
7
IWAN SUTRIONO
41112120104
8
IWAN SUTRIONO
41112120104
Dicoba Pelat beton 160 mm
9
IWAN SUTRIONO
41112120104
Jenis
Beban
Beban
Repetisi
Faktor
Sumbu
Sumbu
Rencana
yang
Tegangan
Repetisi
Persen
Repetisi
ton (kN)
Per roda
terjadi
& Erosi
Ijin
Rusak
Ijin
(1)
STRT
STRG
Analisa Fatik
(kN) (2)
(3)
Analisa Erosi Persen Rusak
(%) (4)
(5)
(6)
(7)
(%) (8)
(9)
=Beban Sumbu
=(4)*100
=(4)*100
/2*Fkb
/(6)
/(8)
6 (60)
33.00
1,101,423
TE = 1.12
TT
0
TT
0
5 (50)
27.50
2,498,349
FRT = 0.28
TT
0
TT
0
4 (40)
22.00
4,600,455
FE = 1.98
TT
0
TT
0
3 (30)
16.50
3,223,677
TT
0
TT
0
2 (20)
11.00
4,600,455
TT
0
TT
0
8 (80)
22
2,498,349
TE =1.6
TT
0
10 x 10^7
25%
5 (50)
13.75
3,223,677
FRT =0.4
TT
0
TT
0
TT
0
TT
0
FE = 2.59 STdRG
14 (140)
19.25
1,289,471
TE =1.36 FRT = 0.34 FE =2.53
Total 0%<100% 0%<100% Keterangan : TE = tegangan ekivalen; FRT = faktor rasio tegangan; FE = faktor erosi; TT = tidak terbatas
Dicoba Pelat beton 170 mm Dari hasil perhitungan diatas didapatkan: % rusak fatik lebih kecil dari 100% (tebal pelat aman)
10
IWAN SUTRIONO
41112120104
11
IWAN SUTRIONO
41112120104
12
IWAN SUTRIONO
41112120104
Dicoba Pelat beton 170 mm
Jenis
Beban
Beban
Repetisi
Faktor
Sumbu
Sumbu
Rencana
yang
Tegangan
Repetisi
Persen
Repetisi
ton (kN)
Per roda
terjadi
& Erosi
Ijin
Rusak
Ijin
Analisa Fatik
(kN) (1)
(2)
STRT
STRG
(3)
Analisa Erosi
(%) (4)
(5)
(6)
(7)
Persen Rusak (%)
(8)
(9)
=Beban Sumbu
=(4)*100
=(4)*100
/2*Fkb
/(6)
/(8)
6 (60)
33.00
1,101,423
TE = 1.03
TT
0
TT
0
5 (50)
27.50
2,498,349
FRT = 0.26
TT
0
TT
0
4 (40)
22.00
4,600,455
FE = 1.91
TT
0
TT
0
3 (30)
16.50
3,223,677
TT
0
TT
0
2 (20)
11.00
4,600,455
TT
0
TT
0
8 (80)
22
2,498,349
TE =1.49
TT
0
TT
0
5 (50)
13.75
3,223,677
FRT =0.37
TT
0
TT
0
TT
0
TT
0
FE = 2.51 STdRG
14 (140)
19.25
1,289,471
TE =1.25 FRT = 0.31 FE =2.47
Total 0%<100% 0%<100% Keterangan : TE = tegangan ekivalen; FRT = faktor rasio tegangan; FE = faktor erosi; T T = tidak terbatas
Dicoba Pelat beton 170 mm Dari hasil perhitungan diatas didapatkan: % rusak fatik lebih kecil dari 100% (tebal pelat aman)
13
IWAN SUTRIONO
41112120104
14
IWAN SUTRIONO
41112120104
15
IWAN SUTRIONO
41112120104
Dari tebal taksiran pelat beton 15, 16, 17, cm, Maka tebal pelat beton yang dipakai adalah 160 mm.
4..4 Perhitungan Tulangan (dari analisa tebal pelat Bina Marga Pd T 14-2003) 4.4.1 Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan Pemasangan sambungan memanjang ditujukan untuk mengendalikan terjadinya retak memanjang. Jarak antar sambungan memanjang sekitar 3 - 4 m. Sambungan memanjang harus dilengkapi dengan batang ulir dengan mutu minimum BJTU- 24 dan berdiameter 16 mm.
Diketahui Tebal pelat = 16 cm
Jumlah lajur setiap arah
= 2 lajur
Lebar tiap lajur
= 3,7 meter
Mutu baja tulangan, direncanakan: -
BJTP 24 (f y : tegangan leleh = 28300 psi)
-
BJTD 40 (f y : tegangan leleh = 47500 psi)
Dicoba Panjang pelat = 5,0 m dan lebar pelat 3,6 m
Dipilih batang pengikat D-16 mm
16
IWAN SUTRIONO
41112120104
a. Ukuran batang pengikat ruji (batang polos) Ukuran batang pengikat dapat digunakan sesuai tebal pelat beton pada tabel dibawah ini: No. Tebal pelat beton, h(mm) Diameter ruji (mm) 1 20 125
70 cm
Gambar : Sambungan muai arah melintang dan memanjang
17
IWAN SUTRIONO
41112120104
Bahan Penutup
Selubung Plastik/ Cat anti Karat
0 8 1
225
225
Ruji/Dowel D28 mm
Membran (polyethene)
Gambar : Sambungan muai arah melintang dengan Ruji/dowel
Bahan Penutup
Selubung Plastik/ Cat anti Karat
0 8 1
350
350
Membran (polyethene)
Tie Bars Ø16 mm
Gambar : Sambungan muai arah memanjang dengan Tie Bars 4.4.2 Perkerasan beton bersambung dengan tulangan -
Tebal pelat = 16 cm
-
Dicoba lebar pelat = 2 x 3,5 m
-
Panjang pelat = 15 m
-
Koefisien gesek antara pelat beton dengan pondasi bawah = 1,3
-
Kuat tarik ijin baja = 240 MPa
-
Berat isi beton = 2400 kg/m3
-
Gravitasi (g) = 9,81 m/dt2
a) Tulangan memanjang
18
IWAN SUTRIONO
.
....ℎ .
=
As
41112120104
=
, x x x ,8 x ,8.
= 172,16 mm2/m'
Asmin = 0,1% x 180 x 1000 = 180 mm2/m' > Asperlu
Dari grafik dan tabel perhitungan beton bertulang, (Ir. W.C Vis) Maka digunakan tulangan Ø6 – 100 (As = 262,7mm²) (dapat menggunakan wire mash ukuran 5,4 x 2,1 m2)
5400
0 0 1 2
b) Tulangan melintang .
....ℎ .
=
As
=
, x (x,) x x ,8 x ,8.
= 80,4 mm2/m'
Asmin = 0,1% x 180 x 1000 = 180 mm2/m' > Asperlu Dari grafik dan tabel perhitungan beton bertulang, (Ir. W.C Vis) Maka digunakan tulangan Ø6 – 100 (As = 262,7mm²) (dapat menggunakan wire mash ukuran 5,4 x 2,1 m2)
19
IWAN SUTRIONO
41112120104
4.4.3 Perkerasan beton menerus dengan tulangan -
Tebal pelat = 18 cm
-
Lebar pelat = 2 x 3,5 m
-
Kuat tekan beton (fc’) = 350 kg/cm²
-
BJTP 24 (f y : tegangan leleh = 28300 psi = 1990 kg/cm2)
-
BJTD 40 (f y : tegangan leleh = 47500 psi = 3340 kg/cm2)
-
Es/Ec = 6
-
Koefisien gesek antara beton dan pondasi bawah μ = 1,3 fcf = 40 kg/cm² Ambil fct = 0,5 fcf = 0,5 x 40 = 20 kg/cm²
-
Sambungan susut dipasang setiap jarak 75 m
-
Ruji digunakan ukuran diameter 28 mm, panjang 45 cm dan jarak 30 cm
a) Tulangan memanjang
=
100.. (1,3 0,2)
= 40 kg , = 0.5 =20 kg = 6 (dari Kuat tekan beton fc’= 290,5 kg/cm²) =
10020(1,3 0,21,3) 3340 (620)
= 0,65 %
20
IWAN SUTRIONO
41112120104
perlu = 0,65 % x 100 x 18,0 = 11,7 cm min = 0,6 % x 100 x 18 = 10,8 cm/m < perlu ’
Dicoba tulangan diameter 12 jarak 180 mm (
= 15,2 cm )
Untuk tulangan memanjang ambil diameter 12 mm jarak 360 mm
Gambar: Contoh aplikasi Perkerasan beton menerus dengan tulangan memakai (wire mash)
b) Pengecekan jarak teoritis antar retakan
=
...(.−)
U = 4/d = 4/1,2 = 3,33 P = 15,2 /(100 x 12) = 0,0126 Ambil = (1,97 √′ )/d= (1,97 √ 290,5 )/1,2 = 27,98 kg/ cm Ambil
=
400 x
10− 21
IWAN SUTRIONO
41112120104
= 14850* √′ = 14850* √ 290,5 = 253,104 kg/ cm\
Dikontrol terhadap jarak teoritis antar retakan ( )
=
∗,∗..7, (.∗)
=
55,48
cm <
(250 ) …….ok !
Maka, dipakai tulangan diameter 12 jarak 180 mm (
= 15,2 cm ) dan tulangan
melintang ambil diameter 12 mm jarak 360 mm.
4.5 Perhitungan Tulangan (dari analisa tebal pelat AASHTO 1993) 4.5.1 Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan
Diketahui Tebal pelat
= 280 mm
Jumlah lajur setiap arah
= 2 lajur
Lebar tiap lajur
= 3,6 meter 22
IWAN SUTRIONO
41112120104
Mutu baja tulangan, direncanakan: -
BJTP 24 (f y : tegangan leleh
= 28300 psi)
-
BJTD 40 (f y : tegangan leleh
= 47500 psi)
Dicoba Panjang pelat = 5,0 m dan lebar pelat 3,6 m
Dipilih batang pengikat D-16 mm Dengan tebal pelat = 280 mm, dipakai diameter ruji = 28 mm, panjang = 450 mm, dan jarak = 300 mm
a. Menghitung panjang batang pengikat (Sambungan memanjang) L
= (38,3 x φ) + 75 = 38,3 x (16) + 75 = 687,8 mm
70 cm
4.5.2 Perkerasan beton bersambung dengan tulangan -
Tebal pelat = 28 cm
-
Dicoba lebar pelat = 2 x 3,5 m
-
Panjang pelat = 15 m
-
Koefisien gesek antara pelat beton dengan pondasi bawah = 1,3
-
Kuat tarik ijin baja = 240 MPa
-
Berat isi beton = 2400 kg/m3
-
Gravitasi (g) = 9,81 m/dt2
a. Tulangan memanjang
23
IWAN SUTRIONO
.
....ℎ .
=
As =
41112120104
, x x x ,8 x ,8.
= 267.813 mm2/m'
Asmin = 0,1% x 280 x 1000 = 280 mm2/m' > Asperlu Dari grafik dan tabel perhitungan beton bertulang, (Ir. W.C Vis) Maka digunakan tulangan Ø8 – 100 (As = 502,7 mm²) (dapat menggunakan wire mash ukuran 5,4 x 2,1 m2)
5400
0 0 1 2
b. Tulangan melintang .
....ℎ .
=
As
=
, x (x,) x x ,8 x ,8.
= 124.98 mm2/m'
Asmin = 0,1% x 280 x 1000 = 280 mm2/m' > Asperlu Dari grafik dan tabel perhitungan beton bertulang, (Ir. W.C Vis) Maka digunakan tulangan Ø8 – 100 (As = 502,7 mm²) (dapat menggunakan wire mash ukuran 5,4 x 2,1 m2)
5400
0 0 1 2
24
IWAN SUTRIONO
41112120104
4.5.3 Perkerasan beton menerus dengan tulangan -
Tebal pelat = 28 cm
-
Lebar pelat = 2 x 3,5 m
-
Kuat tekan beton K-350 kg/cm², f’c =290,5 kg/cm2
-
BJTP 24 (f y : tegangan leleh = 28300 psi = 1990 kg/cm2)
-
BJTD 40 (f y : tegangan leleh = 47500 psi = 3340 kg/cm2)
-
Es/Ec = 6
-
Koefisien gesek antara beton dan pondasi bawah μ = 1,3 fcf = 40 kg/cm² Ambil fct = 0,5 fcf = 0,5 x 40 = 20 kg/cm²
-
Sambungan susut dipasang setiap jarak 75 m
-
Ruji digunakan ukuran diameter 28 mm, panjang 45 cm dan jarak 30 cm
a. Tulangan memanjang
=
100.. (1,3 0,2)
= 40 kg , = 0.5 =20 kg = 6 (dari Kuat tekan beton fc’= 290,5 kg/cm²)
25
IWAN SUTRIONO
=
41112120104
10020(1,3 0,21,3) 3340 (620)
= 0,65 %
perlu = 0,65 % x 100 x 18,0 = 11,7 cm min = 0,6 % x 100 x 18 = 10,8 cm/m < perlu ’
Dicoba tulangan diameter 12 jarak 180 mm (
= 15,2 cm )
Untuk tulangan melintang ambil diameter 12 mm jarak 360 mm
b. Pengecekan jarak teoritis antar retakan
=
...(.−)
U = 4/d = 4/1,2 = 3,33 P = 15,2 /(100 x 12) = 0,0126 Ambil = (1,97 √′ )/d= (1,97 √ 290,5 )/1,2 = 27,98 kg/ cm Ambil
=
400 x
10−
= 14850* √′ = 14850* √ 290,5 = 253,104 kg/ cm\
Dikontrol terhadap jarak teoritis antar retakan ( )
=
∗,∗..7, (.∗)
=
55,48
cm <
(250 ) …….ok !
26
IWAN SUTRIONO
41112120104
Maka, dipakai tulangan memanjang diameter 12 jarak 180 mm (
= 15,2 cm)
dan tulangan melintang ambil diameter 12 mm jarak 360 mm.
4.6 Pertimbangan pemilihan tipe perkerasan kaku 4.6.1
Bagaimana perencanaan dipilih untuk dilaksanakan (life cycle cost analysis) di ruas Jalan tol Medan – Kualanamu
Dalam perancangan dibutuhkan pemilihan di antara ketiga tipe perkerasan kaku, yaitu perkerasan beton tanpa tulangan, atau dengan tulangan. Sebagai pertimbangan awal, perkerasan kaku bisa dibuat tanpa dowel bila volume lalu lintas rendah, atau yang lain, bila diantara dasar-dasar dan pelat beton diletakkan lapis pondasi bawah yang distabilisasi dengan semen. Keputusan pemilihan tipe perkerasan kaku, bisaanya lebih didasarkan pada pertimbangan ketersediaan biaya pembangunan.
27
IWAN SUTRIONO
41112120104
Untuk panjang pelat kurang dari 5 atau 6 m (20 ft), maka volume tulangan bisaanya bisa diabaikan. Lapisan CTB (cement treated base) menambah daya dukung struktur perkerasan, dan membantu transfer beban melintasi sambungan, baik sambungan dowel, maupun tanpa dowel. 1. Perkerasan Beton Tak Bertulang Perkerasan beton tak bertulang bisaanya dibuat bersambungan sehingga disebut perkerasan beton tak bertulang bersambungan (jointed plain concrete pavement, JPCP ). Seperti tercermin dalam sebutannya, JPCP terdiri dari blok-blok beton dengan ukuran tertentu dan tebal sekitar 15-30 cm, yang diletakkan diatas lapis pondasi bawah. Pelat beton tak bertulang membutuhkan jarak sambungan melintang dan memanjang yang agak pendek untuk mengendalikan retak termal supaya masih dalam batas-batas toleransi. Karena JPCP dirancang agar tidak terjadi retak-retak diantara sambungan, maka jarak sambungan dibuat minimal dan tulangan temperature tidak diperlukan. Sambungan arah memanjang dicocokkan dengan lebar lajur (sekitar 3,6 m) dan sambungan melintang berkisar antara 4,5 – 9 m atau 15 – 30 ft. Untuk perkerasan beton tak bertulang bersambungan (JPCP), Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah (Pd T-14-2003) menyarankan jarak maksimum sambungan arah memanjang 3 – 4 m, dan sambungan arah melintang maksimum 25 kali tebal pelat, atau maksimum 5 m. Bentuk panel-panel pelat beton dibuat mendekati bujur sangkar atau perbandingan maksimum antara panjang dan lebarnya 1,25 : 1. Walaupun namanya perkerasan beton tak bertulang, namun batang baja pengikat (tie bar), umumnya tetap digunakan pada sambungan arah memanjang guna mencegah terbukanya sambungan ini. Selain batang-batang ruji/dowel yang berfungsi sebagai alat bantu transfer beban juga dipasang pada sambungan-sambungan melintang. Terjaminnya
28
IWAN SUTRIONO
41112120104
transfer beban yang baik pada sambungan merupakan hal yang sangat penting. Jika transfer beban tidak bekerja dengan baik, maka permukaan jalan tidak menjadi rata (terjadi beda tinggi antara tepi pelat satu dengan yang lannya), sehingga mengganggu kenyamanan lalu lintas. Kinerja perkerasan beton tak bertulang bergantung pada : 1. Kerataan permukaan perkerasan awal yang dipengaruhi oleh cara pelaksanaan 2. Tebal perkerasan yang sesuai untuk mencegah timbulnya retak beton di bagian tengah 3. Batasan jarak sambungan, juga untuk mencegah retak beton di bagian tengah 4. Perencanaan dan pelaksanaan sambungan, serta teknik pelaksanaan yang baik.
2. Perkerasan Beton Bertulang Perkerasan beton bertulang terdiri dari pelat beton semen Portland dengan tebal tertentu yang diperkuat dengan tulangan-tulangan. Tulangan bisaa berupa batang batang baja terpisah atau anyaman (welded steel mats). Tulangan-tulangan berfungsi untuk mengendalikan retak dan bukan untuk mendukung beban. retak perkerasan
29
IWAN SUTRIONO
41112120104
4.6 Pemilihan antara perkerasan kaku dan perkerasan lentur/ flexible pavement dari segi teknis (engineering) dan biaya (Life Cycle Cost Analysis) Beberapa kelebihan dan kekurangan antara perkerasan kaku dan perekerasan lentur, menurut beberapa sumber : Perkerasan Kaku
Perkerasan Lentur
(Rigid Pavement)
(flexible pavement)
Biaya konstruksi
Mahal
Relatif murah
Biaya pemeliharaan
Kecil
Besar
Frekuensi pemeliharaan
Rendah
Tinggi
Penggunaan agregat/m2
Sedang
Tinggi
Gangguan arus lalu-
Rendah
Tinggi (akibat
lintas
pemeliharaan)
CBR tanah dasar
Sedang
Tinggi
Kenyamanan
Kurang (adanya suara
Baik
Baik
bising)
Ketahanan slip
Kurang (apalagi di musim hujan)
Kerusakan ban
Cepat
Tahan lama
kendaraan
Lama unsur rencana
20 - 40 tahun
Bertahap
Waktu pelaksanaan
Relatif cepat
Lebih lama
Bahan pengikat pokok
Produksi dalam negeri
Masih harus diimport
Beban yang dapat
Sedang s/d berat
Ringan s/d sedang
dipikul º
Kelandaian maksimum
<10
>10 º
Pelaksanaan konstruksi
Mudah
Sulit
Tabel 2.1. kelebihan dan kekurangan antara jenis perkerasan lentur dan perkerasan kaku (Sumber : Jurnal Neutron, volume 9, No.1, maret 2009:143-225)
30
IWAN SUTRIONO
41112120104
Beberapa kelebihan dan kekurangan dari pemilihan perkerasan kaku, menurut manual desain perkerasan jalan, Kementerian Pekerjaan Umum, Direktorat Jenderal Bina Marga antara lain: 1. Struktur perkerasan lebih tipis kecuali untuk area tanah lunak yang membutuhkan struktur pondasi jalan lebih besar dari pada perkerasan kaku 2. Konstruksi dan pengendalian mutu yang lebih mudah untuk area perkotaan tertutup termasuk jalan dengan beban lebih kecil 3. Biaya pemeliharaan lebih rendah jika dikonstruksi dengan baik, keuntungan signifikan untuk area perkotaan dengan LHRT tinggi 4. Pembuatan campuran yang lebih mudah (contoh, tidak perlu pencucian pasir)
Beberapa kekurangannya antara lain: 1. Biaya lebih tinggi untuk jalan dengan lalu lintas rendah 2. Rentan terhadap retak jika konstruksi diatas tanah dasar lunak 3. Umumnya memiliki kenyamanan berkendara yang lebih rendah.
Pemilihan perkerasan jalan pada ruas jalan tol Medan – Kuala Namu antara perkerasan kaku (Rigid Pavement) dan perkerasan lentur (aspal) dikaji dalam beberapa aspek yaitu: 1. CBR Tanah Dasar a. Masalah CBR tanah dasar Dari hasil Penyelidikan tanah yang dilakukan oleh instansi pembangunan Jalan bebas hambatan Medan – Kuala Namu dengan alat Dynamic Cone Penetrometer (DCP), didapatkan data-data keberagaman CBR tanah dasar, mulai dari STA 0+275
31
IWAN SUTRIONO
41112120104
– STA 0+628 (Ramp 1 Parbarakan), seperti yang ditunjukkan dalam tabel berikut ini:
No.
Lab Test Number
Stationing
L/R
CBR
1
Lab/dcp/pb/Ramp1/001
0+275
Ramp1
5,91
2
Lab/dcp/pb/Ramp1/002
0+325
Ramp1
5,69
3
Lab/dcp/pb/Ramp1/003
0+375
Ramp1
3,23
4
Lab/dcp/pb/Ramp1/004
0+425
Ramp1
3,90
5
Lab/dcp/pb/Ramp1/005
0+475
Ramp1
6,81
6
Lab/dcp/pb/Ramp1/006
0+525
Ramp1
2,91
7
Lab/dcp/pb/Ramp1/007
0+550
Ramp1
7,15
8
Lab/dcp/pb/Ramp1/008
0+575
Ramp1
10,76
9
Lab/dcp/pb/Ramp1/009
0+625
Ramp1
5,02
Tabel : Summary of DCP Test (Location : STA 0+275 – STA 0+628 Ramp 1 Parbarakan)
Dari data CBR diatas, yang paling minimum adalah 2,91 dan terbesar adalah 10,76 , data yang dipakai untuk desain adalah yang terkecil. Jika perkerasan direncanakan menggunakan perkerasan lentur maka pondasi bawah lebih tebal dibandingkan dengan perkerasan kaku. Pasalnya dengan CBR tanah dasar 2,91 harus diperbaiki menjadi persyaratan CBR standard perkerasan jalan yaitu 6%. Jika menggunakan perkerasan kaku pondasi lebih tipis karena dapat distabilisasi dengan beton kurus (lean concrete).
32
IWAN SUTRIONO
41112120104
2. Aspek biaya ( Life Cycle Cost Analysis)
Data teknis jalan:
panjang jalan Seksi 2 (Kualanamu – Parbarakan) : 6,155 km
Jumlah lajur : 2 x 2 (Awal), 2 x 3 (Akhir)
Lebar pern lajur : 3.6 m
Lebar bahu Luar : 3.0 m
Lebar bahu dalam : 1.5 m
Jika dianalisis dari segi biaya dapat dipaparkan sebagai berikut:
33
IWAN SUTRIONO
41112120104
Kajian Perbandingan antara Perkerasan Kaku dengan Perkerasan Lentur No
Uraian
1.
Dari segi Life Cost Cycle Analysis -
Biaya pekerjaaan jalan baru :
-
Pemeliharaan
-
Perkerasan Kaku
Rp.
Perkerasan Lentur
