BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Hasil Runway digunakan untuk kegiatan mendarat dan tinggal landas pesawat terbang. Panjang runway utama ditentukan oleh pesawat yang memiliki maximum take off weight terbesar dari pesawat rencana yang akan beroperasi dibandar udara tersebut. Pesawat rencana yang akan digunakan meliputi kelas terbesar hingga yang terkecil. Contoh pesawat rencana yang akan beroperasi sesuai dengan kelasnya telah disebutkan pada Tabel 3.3. Pesawat rencana yang akan digunakan dalam perencanaan runway adalah Boeing 737-400 dengan karakteristik teknis : 1.
Aeroplane reference field lengths : 2.400 m
2.
Wingspan
:
28,5 m
3.
Outer main gear wheel span
:
7m 4.
Overal length
:
36,5 m
5.
Maximum take off weight : 63.083 kg
Karakteristik teknik secara detail untuk Boeing 737-400 dapat dilihat pada Lampiran 2 dan Lampiran 3. Dari karakteristik diatas maka kode untuk pesawat sesuai dengan aeroplane reference code pada Tabel 3.2 dapat ditentukan, yaitu 4C.
61
Kode 4 untuk pesawat dengan ARFL > 1.800 m (ARFL Boeing 737-400 = 2.400 m). Sedangkan kode huruf C berarti pesawat Boeing 737-400 ini mempunyai wingspan width 24 - 36 m atau lebih (28,5 m) dan outer main gear wheelspan antara 6-9 m. 5.1.1
Data statistik penumpang angkutan udara periode 1997 s/d 2006
Tabel 5.1. Data statistik penumpang angkutan udara periode 1997 s.d 2006 No Tahun Jumlah Penumpang 1. 1997 30.081 2. 1998 23.535 3. 1999 55.006 4. 2000 53.602 5. 2001 53.820 6. 2002 45.302 7. 2003 42.397 8. 2004 47.735 9. 2005 47.492 10. 2006 50.391 Sumber : Bagian operasional Bandar Udara Pinang Kampai
5.1.2
Data jenis pesawat yang direncanakan beroperasi
Tabel 5.2. Data Jenis pesawat yang direncanakan beroperasi Pesawat Persentase (%) C 212 25 % F-100 10 % F – 27 15% F – 28 15 % B 737 - 400 35 % Sumber : Data hasil olahan
5.1.3
Data berat lepas landas pesawat serta tipe roda pesawat
Tabel 5.3. Data berat lepas landas pesawat serta tipe roda pesawat No 1. 2. 3. 4. 5.
Nama Pesawat C-212 F-100 F-27 F-28 B 737- 400
MTOW (lbs) 20.000 Lbs 90.000 Lbs 84.000 Lbs 66.000 Lbs 138.500 Lbs
Tipe Roda Pesawat Single Gear Dual Gear Dual Gear Dual Gear Dual Gear
Sumber : International Civil Aviation Organization (1984)
62
5.2 Pembahasan Perencanaan desain menggunakan code international civil aviation organization ( ICAO ) dengan aeroplane reference field length (ARFL), perencanaan yang dimaksud adalah perencanaan terhadap runway. 5.2.1 Landasan Pacu Dalam perencanaan ini jenis pesawat maksimum yang akan beroperasi di Bandar Udara Pinang Kampai Dumai adalah sejenis Boeing 737 - 400 . Jadi jenis inilah yang akan dijadikan orientasi dalam perencanaan. Batasan panjang landasan yang di keluarkan oleh pabrik pesawat terbang dapat dilihat dari Tabel 3.3 Karekteristik Pesawat Terbang Komersial. 5.2.1.1 Panjang runway Direncanakan panjang landasan pacu yang direncanakan untuk lepas landas adalah 2.250 meter. Elevasi diatas muka laut
= 16,848 m
Temperatur dilapangan terbang
= 320 C
Kemiringan landasan pacu
= 1,14%
Panjang landas pacu bila pesawat take-off di ARFL : Fe = 1 + 7 % ( TML ) T0
= 1 + 7 % ( 16.848 ) 300
= 1,0039
Ft = 1 + 1 % ( T – ( t0 – 0.0065 TML )) = 1 + 1 % ( 320 C – ( 150 C – 0.0065 x 16,848 ))
63
= 1,1710 Fs = 1 + 10 % ( GE ) = 1 + 10 % ( 1,14 ) = 1,0011 ARFL rencana =
2.250 m 1,0039 x1,1719 x1,1140
= 1.718 meter
Koreksi dengan membaca Tabel 3.2 dimana bentang sayap pesawat rencana Boeing 737-400 pada lampiran 1 adalah 28,5 meter. Dengan demikian diketahui kode angka dan kode huruf terkoreksi adalah 4C. Data diatas dan Tabel 3.2, diambil panjang landasan pacu rencana yaitu terpanjang yakni pesawat Boeing 733 – 400. • T0 ( untuk kenaikan 7 % pertambahan ARFL ) 300 m ( Peraturan Intenational Civila Aviation Organization ) 1. Penentuan panjang landasan pacu bergantung pada : a.
Akibat Koreksi Ketinggian Lr1 = Lr0 + Lr0 ( 7 %
TML ) T0
= 1.718 + 1.718 ( 7 % 16,848 ) = 1.724,7538 m ≈ 1.725 m 300 b.
Akibat Koreksi Temperatur Sebagai temperatur standar 150 C dengan 2 % untuk tiap 300 m dari muka air laut, 1 % tiap 10 C. Lr2 = Lr1 + Lr1 x 1 % ( T – ( 150 C - 20 C x
TML )) T0
= 1.725 + 1.725 x 1 % ( 32 – ( 150 C - 20 C x
16,848 )) 300
= 2.020,1875 m ≈ 2.020 m. 64
c.
Akibat Koreksi Gradien Efektif Lr3 = Lr2 + Lr2 ( 20 % x 1,14 % ) = 2.020 + 2.020 ( 20 % x 1,14% ) = 2.025 m Jadi, panjang landasan pacu lepas landas rencana adalah 2.025 meter.
2. Koreksi Panjang Landasan pacu terhadap ARFL adalah sebagai berikut : a.
Faktor koreksi temperatur untuk kenaikan 10 C sebesar 1 %. Ft = 1 + 1 % ( T – ( t0 – 0.0065 TML )) = 1 + 1 % ( 320 C – ( 150 C – 0.0065 x 16,848 )) = 1,1710
b.
Faktor koreksi terhadap ketinggian sebesar 7 % untuk setiap kenaikan sebanyak 300 m. Fe = 1 + 7 % (
TML ) T0
= 1 + 7 % ( 16.848 ) 300 c.
= 1,0039
Faktor Koreksi terhadap kemiringan landasan ( gradien ) sebesar 10 % tiap kemiringan 1 %. Fs = 1 + 10 % ( GE ) = 1 + 10 % ( 1,14 ) = 1,0011
65
Berdasarkan standar Aeroplane Reference Field Lengths, panjang landasan pacu yang dibutuhkan untuk lepas landas ( Takeoff ) adalah : ARFL = Lr3 x Ft x Fe x Fs = 2.025 x 1,17109512 x 1,0039312 x 1,00114 = 2.383,504432 m ≈ 2.400 m Jadi panjang landasan pacu yng diperlukan berdasarkan Aeroplane reference Field Lengths adalah 2.400 meter, sesuai dengan syarat ICAO dan pabrik pada lampiran 2. Untuk menghitung panjang landas pacu agar sesuai dengan maximum take off weight adalah dengan memakai standar yang telah ditetapkan AFRL dari international civil aviation organization pada Tabel 3.3 dan lampiran 2 dimana panjang landasan yang diperlukan yaitu ARFL = 2.400 meter. a.
Koreksi terhadap ketinggian permukaan tanah dari muka air laut : L1 = L0 ( 1 + 7 % x TML ) T0
= 2.400 ( 1 + 7 % x b.
16,848 ) = 2.508,8241 m ≈ 2.509 m 300
Koreksi terhadap temperatur Sebagai temperatur standar 150 C dengan 2 % untuk tiap 300 m dari muka air laut, 1 % tiap 10 C. L2 = L1 x 1 % ( 1 + ( T – ( 150 C – 0,0065 x TML ))) = 2.509 x 1 % ( 1 + ( 32 – ( 150 C – 0,0065 x 16.848 ))) = 2.938,2776 m ≈ 2.938 m.
66
c.
Koreksi terhadap kelandaian = 0 L3 = L2 x ( 1 + kelandaian x 1% ) 1
= 2.938 x ( 1 +
0 x 1% ) 1
L3 = 2.938 m Jadi, panjang landasan yang diperlukan dalam kondisi MTOW berdasarkan ARFL yang disyaratkan ICAO adalah 2.938 meter. Panjang landasan pacu yang digunakan untuk mendapatkan nilai take off weight diperoleh dari pembagian panjang landasan pacu yang direncanakan dibagi dengan faktor koreksi temperatur : Ft = 1 + 1 % ( T – ( t0 – 0.0065 TML )) = 1 + 1 % ( 320 C – ( 150 C – 0.0065 x 16,848 )) = 1,17109512 Take off weight =
2.250 1,17109512
= 1.921,28 m
Dari nilai panjang landasan pacu tersebut dapat ditarik kesimpulan ketinggian lapangan terbang memberikan nilai berat lepas landas dan dibaca dari Gambar 3.1, Gambar 3.2 dan Lampiran 3 = 56.774 kg atau 10 % dari MTOW boeing 737– 400 yang beratnya adalah 63.083 kg. 5.2.1.2 Lebar runway Pada Tabel 3.5 dapat dilihat bahwa ICAO mengklasifikasikan lebar runway berdasarkan code letter dan code number yang diketahui dari klasifikasi bandar udara pada Tabel 3.5. lebar runway untuk perencanaan sesuai persyaratan 4C adalah 45 m.
67
5.2.1.3 Longitudinal Slope Longitudinal slope
yang dipakai dalam perencanaan sesuai dengan
ketentuan pada Tabel 3.6 adalah 0,1% per 30 meter. 5.2.1.4 Transverse Slope Transverseslope untuk runway pada perrencanaan sesuai dengan ketentuan ICAO adalah 1,5%, sedangkan untuk slope pada runway shoulder, diambil sebesar 1,5%. Untuk runway strip, slope diambil sebesar 2%. 5.2.1.5 Runway Shoulder Sesuai dengan ketentuan ICAO, klasifikasi bandar udara 4 > 1.800 m, maka ukuran runway shoulder pada masing-masing sisi sebesar 30 m. Lebar total runway shoulder adalah kurang dari 60 m. 5.2.1.6 Runway Strip Lebar total Runway strip sesuai dengan kode pesawat yang disyaratkan ICAO yang tercantum pada Tabel 3.7 adalah sebesar 150 dengan lebar total 300 m. Panjang runway dengan tambahan 60 m diujung runway. 5.2.1.7 RESA RESA ( Runway End Safety Area ) terletak dikedua sisi ujung runway strip dan yang sesuai dengan ketentuan yang disyaratkan ICAO adalah 90 x 90 m. 5.2.1.8 Clearway Clearway terletak dimasing-masing ujung runway. Panjang clearway adalah 1.469 m, hal ini sesuai dengan ketentuan ICAO, yaitu tidak melebihi ½ panjang runway.
68
5.2.1.9 Stopway Stopway terletak pada ujung runway. Lebar stopway sama dengan lebar runway, yaitu 45 m. Panjang stopway diambil sebesar 60 m. 5.2.2 Perencanaan Taxiway Perencanaan desain taxiway dilakukan berdasarkan code ICAO Aerodrome Desaign Manual, Part 1. 5.2.2.1 Lebar Taxiway Lebar taxiway yang digunakan dalam perencanaan desain sesuai dengan kode yang disyaratkan pada Tabel 3.8 yaitu 18 m. 5.2.2.2 Taxiway Slope Sesuai dengan ketentuan yang disyaratkan ICAO, slope pada taxiway diambil sebesar 1,5%. Sedangkan pada taxiway shoulder dan taxiway strip masing-masing diambil sebesar 1,5% dan 2%. 5.2.2.3 Taxiway Shoulder Total lebar taxiway beserta shoulder adalah 44 m. Hal ini sesuai dengan persyaratan yang terdapat pada Tabel 3.9 untuk menggunakan ukuran shoulder sebesar 3,5 m dimasing-masing sisi pada bandar udara. 5.2.2.4 Taxiway Strip Taxiway strip width yang digunakan sesuai dengan persyaratan ICAO pada Tabel 3.9 bandar udara dengan pesawat klasifikasi 4C adalah sebesar 95 m.
69
5.2.2.5 Jarak Minimum Landas Pacu dan Landas Hubung (Taxiway) Dari Tabel 3.11 dengan kode huruf C didapatkan lebar landasan hubung sebesar 18 m. Jarak minimum antara landasan pacu dan landasan hubung dapat diperoleh dengan persamaan dari International Civil Aviation Organization : Jrt = 0,5 x ( LS x W1 ) LS = Lebar strip area total W1 = Lebar maksimum sayap pesawat terbang pada kode huruf lapangan terbang tersebut. Untuk klasifikasi bandar udara 4C maka lebar strip total 300 m dan W1 = 36 m dari Tabel 3.2. Jrt = 0,5 x ( 300 + 36 ) = 168 meter. Hasil yang diperoleh dan dari kondisi yang ada dapat diperlihatkan pada Tabel 5.4. Tabel 5.4. Perbandingan Kondisi yang Ada dan Hasil Perhitungan Pembanding Master Plan 1. Panjang landasan pacu ( m ) 2.250 2. Perbandingan TOW dengan MTOW (%) 100 (diharapkan) 3. Lebar landasan pacu ( m ) 45 4. Lebar landasan hubung ( m ) 18 5. Lebar runway strip ( m ) 300 6. Jarak dari sumbu landasan pacu dan 125 sumbu landasan hubung ( m )
Hasil Perhitungan 2.938 90 45 18 300 168
Sumber : Data hasil olahan
Dari Tabel 5.4 tersebut terlihat bahwa landasan pacu yang ada tidak dapat melayani pesawat rencana dengan maximum take off weight. Berat pesawat terbang ketika lepas landas maksimum adalah 90% MTOW. Lebar runway, taxiway dan
70
runway strip sudah memenuhi syarat namun jarak dari sumbu landasan pacu kesumbu landasan hubung terlalu pendek. 5.2.3 Perkerasan Landasan Pacu 5.2.3.1. Annual Departure Setelah mendapat nilai CBR untuk menentukan tebal perkerasan, selanjutnya kita menentukan annual departure pesawat rencana atau berapa kali pesawat akan lepas landas pada runway tersebut dapat dilihat pada Tabel 5.5 berikut. Tabel 5.5. Frekuensi rata-rata Pesawat Masuk / Bulan tahun 2000 Pesaswat Frekuensi C 212 26 kali F 28 6 kali F 70 6 kali F 100 6 kali Sumber : Bagian operasional Bandar Udara Pinang Kampai
Berdasarkan frekuensi pesawat masuk pada bandara Pinang Kampai diambil rata-rata 6000 pesawat. Jenis, spesifikasi dan persentase pesawat tersebut disajikan dalam bentuk Tabel sebagai berikut : Tabel 5.6. Annual Departure Pesawat Rencana Pesaswat Forecast Annual Tipe Roda Departure C 212 25 % Singel Gear F 28 15 % Dual Gear F 70 15 % Dual Gear F 100 10 % Dual Gear B 737 – 400 35 % Dual Gear
Berat Take off Pesawat (Lbs) 20.000 60.000 84.000 90.000 138.500
Sumber : Data hasil olahan
Kemudian dikonversikan terhadap pesawat rencana yaitu Boeing 737 – 400. angka faktor konversi dari single wheel ke dual wheel adalah 0,8 untuk lebih jelas dapat disusun sepertiTabel 5.7 berikut ini.
71
Tabel 5.7. Hasil Konversi Pesawat Rencana Dual Gear Wheel Load Wheel load dari Departure ( W2) pesawat rencana ( R2) (WI) 1500 4750 32.894 600 15.675 32.894 900 19.950 32.894 9000 21.375 32.894 2100 32.894 32.894 JUMLAH
Eguivalen Annual Departure pesawat rencana (RI) 16 83 200 241 2100 2.640
Sumber : Data hasil olahan
Keterangan : 1. R2 dihitung dengan mengkonversikan tipe roda pendaratannya ke roda pesawat rencana yaitu dual wheel faktor konversinya seperti pada tabel 3.12 karena faktor konversi dari dual wheel ke single wheel adalah 0,8 contoh : Pesawat rencana C 212 dengan forecast annual departure 1.875 x 0,8 = 1.500 2. W2dihitung dengan menganggap 95% ditumpu oleh roda pendaratan utama, dual wheel mempunyai 4 roda maka : W2 = Berat take off pesawat ( MTOW) x 0,95 x ¼ 3. W1 atau berat wheel load pesawat rencana ( MTOW B 737 – 400 = 138.500 lbs) yaitu : W1 = 138.500 X 0, 95 X ¼ = 32.894 4. RI dihitung dengan rumus : Log RI = Log R2 ( W 2)1/2 W1
Jadi, equivalen annual departure dari pesawat rencana adalah 2.640. agar perencanaan tebal perkerasan yang didapat lebih aman dan untuk jangka waktu cukup lama maka diambil RI = 3.000
72
5.2.3.2. Tebal Perkerasan dengan Grafis
Subgrade
:
5%
Subbase
:
13%
Annual departure
:
3.000
Tipe roda pendaratan
:
Dual Wheel Gear
Berat take off pesawat rencana
:
138.500 lbs
1.
Tebal Perkerasan eksisting Surface
: 1,97 inch
= 5
cm
Binder
: 2,99 inch
= 7,6
cm
Base
: 11,82 inch
= 30
cm
Sub base
: 11,82 inch
= 30
cm
= 72,6
cm
30, 63 inch
surface course = 5 cm + 7,6 cm = 12,6 cm
base course = 30 cm
subbase course = 30 cm
subgrade
Gambar 5.1. Gambar struktur lapisan perkerasan eksisting
73
1.
Tebal Total Perkerasan
Pada Gambar 3.4 dengan CBR subgrade 5% ditarik garis kebawah memotong berat kotor pesawat yaitu 138.500 lbs, kemudian ditarik garis arah horizontal dan memotong pada garis annual departure 3.000, didapat tebal dari perkerasan = 32 inch = 81 cm 2. Tebal lapis permukaan ( Surface course) Pada Gambar 3.3 ditulis tebal surface : Untuk daerah kritis = 4 inch = 10,2 cm 3. Tebal Lapisan pengikat ( Binder Course) Tebal lapisan ini sama dengan tebal lapisan pengikat pada perkerasan yang telah ada yaitu = 10,8 cm = 4,2 inch. 4. Tebal Base course Tebal Base course yang digunakan adalah tebal base course landasan pacu yang telah ada yaitu = 30 cm = 11,8 inch. Tebal base course yang telah diuji terhadap grafik pada Gambar 3.4, dari ordinat paling kiri, ambil tebal total perkerasan 30,5 inch, tarik garis horizontal, berpotongan dengan nilai CBR subgrade, maka terbaca base course minuman ialah : 8,2 inch – 20, 83 cm. berarti tebal base course yang didapat adalah sama dengan 11,8 inch > 8,2 inch (oke) 5. Tebal Subbase Tebal subbase course yang digunakan adalah tebal subbase course landasan pacu yang telah ada yaitu = 30 cm = 11,8 inch.
74
2.
Tebal Perkerasan rencana adalah : Surface
: 4 inch
= 10,2 cm
Binder
: 2,99 inch
= 10,8 cm
Base
: 11,82 inch
= 30 cm
Sub base
: 11,82 inch
= 30 cm
30, 63 inch
= 81
cm
surface course = 10,2 cm + 10,8 cm = 21 cm
base course = 30 cm
subbase course = 30 cm
subgrade
Gambar 5.2. Gambar struktur lapisan perkerasan rencana
5.2.3.3 Tebal Perkerasan dengan Analitis Nilai PCN (Pavement Classification Number) menunjukkan perkerasan dalam melayani pergerakan pesawat. Sebuah pesawat dapat beroperasi pada perkerasan tersebut jika memiliki nilai ACN yang lebih kecil atau maksimal sama dengan PCN (ACN
75
namun apabila kekuatan daya dukung perkerasan diperkirakan sudah mengalami penurunan maka nilai PCN dapat dicari berdasarkan pergerakan pesawat dalam hal ini keberangkatan dengan menggunakan ketebalan yang sudah diekivalen. Nilai PCN berdasarkan pergerakan pesawat dimaksudkan untuk mencari nilai PCN perkerasan dengan tebal tertentu yang akan digunakan selama 20 tahun (umur rencana 20 tahun) berdasarkan nilai rata-rata keberangkatan tahunan (Average Annual Departure) dari tipe pesawat tertentu. Tabel 5.8. Penentuan nilai ACN metode ICAO TIPE/JENIS B737-400 B737-300 B737-200 B737-500 C-130 F27 F28 F50 F100 MD-82 MD-90 A320
MTOW (kg) Max Min 64.864 33.643 61.462 32.904 58.332 29.620 60.781 31.312 69.750 19.777 11.879 29.484 15.650 20.820 12.649 44,680 24.375 68.266 35.629 76.430 39.915 68.000 39.700
RODA PENDARATAN TIPE DIST TEK.BAN DW 46,90% 1,44 DW 45,90% 1,34 DW 46,00% 1.25 DW 46,10% 1,34 DW 47,50% 0,72 DW 47,50% 0,54 DW 46,30% 0,58 DW 47,80% 0,59 DW 47,80% 0,98 DW 47,60% 1,27 DW 46,98% 1,33 DW 47,10% 1,34
ACN MAX MIN 41 18 37 17 35 15 37 16 37 16 12 6 16 7 12 6 30 14 46 20 52 24 40 20
Sumber : International Civil Aviation Organization
Untuk menghitung nilai PCN Pesawat rencana Boeing 737-400 terlebih dahulu harus mengetahui PCN eksisting Bandar Udara Pinang Kampai Dumai, karena belum diketahui maka dapat dihitung dengan asumsi pesawat terbesar yang sekarang beroperasi yaitu Fokker-100 dapat dilihat pada Tabel 5.8.
76
Berat pesawat =
44 .680 48 % x 2
ACN Max
= 30
ACN Min
= 14
Bobot Max
= 44.680 kg
Bobot Min
= 24.375 kg
=
PCN eksisting = 30 – (
46.541 kg
44 .680 − 46 .541 ) x ( 30 – 14 ) 44 .680 − 24 .375
= 30 + 2 = 32 Pesawat jenis Fokker-100 mempunyai kategori medium, sehingga termasuk dalam kategori X. Dengan demikian berdasarkan perhitungan di atas maka Bandar Udara Pinang Kampai Dumai mempunyai nilai PCN 32/F/X/T untuk model perkerasan eksisting. Dari nilai PCN 32/F/X/T dapat diketahui berapa tebal perkerasan lenturnya dengan menggunakan rumus baku untuk perkerasan Bandar Udara. ACN
=
32
=
t
=
t2 878 −12 ,49 CBR
t2 878 −12 ,49 5 163 ,11 x32
77
=
72,24 cm
=
30,5 inch.
Sesuai dengan tebal perkerasan eksisting Bandar Udara Pinang Kampai Dumai yaitu 30,5 inch. Jika pada Bandar Udara Pinang Kampai Dumai tersebut akan dimasuki pesawat besar seperti Boeing 737-400 dengan karakteristik seperti pada Tabel 5.8. sehingga dapat dihitung tebal perkerasannya dimana nilai ACN Boeing 737-400 adalah 41. t2
ACN
=
41
=
878 −12 ,49 CBR t2 878 −12 ,49 5
t
=
163 ,11 x 41
=
81,77 cm
=
32
inch.
Jadi, dengan dimasukkannya pesawat pesawat Boeing 737-400 dengan karakteristik pesawat yang sama, maka landasan hanya perlu dilakukan overlay dari 72 cm menjadi 82 cm. Dari rencana pada masterplan Bandar Udara Pinang Kampai Dumai didapat kekuatan rencana perkerasan PCN 40 F/C/X/U untuk pesawat beroperasi maksimum yaitu Boeing 737-400 dengan karakteristik seperti pada Tabel 5.8. sehingga dapat dihitung tebal perkerasannya.
78
t2
ACN
=
40
=
878 −12 ,49 CBR t2 878 −12 ,49 5
t
=
163 ,11 x 40
=
80,77 cm
=
31
inch.
Dari hasil analisis dan grafik dapat disimpulkan seperti pada Tabel 5.9 berikut ini : Tabel 5.9. Perbandingan Tebal Perkerasan Lentur Metode Analisis Grafik Analitis PCN Masterplan
Tebal Total Perkerasan Lentur 81 cm 82 cm 81 cm
Sumber : Data hasil olahan
79
