ANGKA EKIVALEN PENGERTIAN
Angka ekivalen (E) dari suatu beban sumbu kendaraan adalah angka yang menyatakan jumlah lintasan sumbu tunggal
seberat
8,16
tonf
(18.000
lbf)
yang
akan
menyebabkan derajat kerusakan yang sama apabila beban sumbu tersebut lewat satu kali (pada struk-tur perkerasan yang sama).
• Angka ekivalen menjadi dasar dalam menganalisa lalulintas sebagai beban perkerasan.
• Hampir tiap metode menetapkan nilainya sendiri-sendiri yang kadang hasilnya berbeda.
2. ANGKA EKIVALEN UNTUK PERKERASAN LENTUR a. AASHTO Dari hasil percobaan AASHTO didapat 3 persamaan dasar.
Gt
= β .(log Wt − log ρ )
β = 0,40 +
5,93
ρ = 10
.
3,23 L2 ) 1)5,19 . L32,23
0,081. ( L1 + ( SN
+
+ 1) 5,19 . L42,33 ( L1 + L2 ) 4 ,79
( SN
Angka Ekivalen - 1
dimana : Gt : fungsi logaritma dari perbandingan antara kehilangan tingkat pelayanan dari pt = Co atau IPo sampai pt = IPt dengan kehilangan tingkat pelayanan dari pt = Co atau IPo sampai pt = 1,5
β : fungsi dari desain dan variasi beban sumbu yang berpengaruh terhadap bentuk profil pt dan W W : faktor lalulintas
ρ : fungsi dari desain dengan variasi beban sumbu yang menyatakan jumlah perki-raan banyaknya sumbu yang
diperlukan
sehingga
jumlah
perkiraan
mempunyai tingkat pelayanan pt = 1,5 L1 : beban sumbu tunggal L2 : kode untuk beban sumbu, = 1 untuk sumbu tunggal, = 2 untuk beban sumbu ganda SN : structural number (atau D untuk perkerasan kaku)
Dengan persamaan tersebut akan dapat ditentukan nilai angka ekivalen, atau traffic equivalent factor (TEF), bagi suatu beban gandar. Sebagai beban dasar adalah beban sumbu tunggal 18 kips. TEF ini nilainya dipengaruhi oleh : - nilai tebal perkerasan (structural number /SN), - nilai indeks permukaan terminal (IPt), Angka Ekivalen - 2
- beban gandar, - jenis gandar. Analisa lalulintas didasarkan pada : SAL = 18.000 lbs L1 =
18
L2 = 1
kips kips
sehingga :
β = 0,40 +
0,081.(18 + 1) 3,23 ( SN
+ 1) 5,19
= 0,40 +
1094 ( SN
+ 1 )5,19
log ρ = 5,93 + 9,36.log( SN
+ 1) − 4,79.log( L1 + L2 ) + 4,33.log L2 log ρ = 5,93 + 9,36.log( SN + 1) − 4,79.log 19 + 4,33log 1 log ρ = 9,36.log( SN + 1) − 0,20
persamaan 1 (Gt) menjadi : log Wt18 = 9,36.log( SN
Gt
+ 1) − 0,20 + 0,40 +
Gt
1094 ( SN + 1) 5,19
4,2 − IPt = log 4,2 − 1,5
dari persamaan tersebut, faktor yang terkait adalah : Wt18 SN, dan Ipt (diambil 2,0 dan 2,5)
Angka Ekivalen - 3
dengan catatan persamaan tersebut cocok untuk kondisi iklim dan tanah seperti pada percobaan AASHO. a) Koreksi kondisi iklim, dinyatakan dalam faktor regional R
Wt18
. = Nt18
1 R
1 + log( ) log Wt18 = log Nt18 R
b) Koreksi kondisi tanah dasar. log Wt = log Nt18 + f(s) f(s) = K (Si - So) dengan : Si
= daya dukung tanah pada suatu kondisi i
So
= daya dukung tanah pada suatu kondisi AASHTO test
Nt18
= beban total pada kondisi AASHTO test
Wt18
= beban total pada suatu kondisi I
K
= bilangan tetap
persamaan menjadi : log wt18 = log Nt '18 + K ( Si 10 K( Si − So )
=
− So )
Wt 18 Nt 18
Angka Ekivalen - 4
dari AASHO Road Test : SN 1,98 1,98
S 10 3
Wt18 (daily) 1000 2,5
diperoleh : 10 K (10−3)
=
1000 2,5
⇒ K = 0,372
Koreksi kondisi tanah : log Wt = log Nt’18 + f(s) = log Nt’18 + 0,372 (Si - 3,0)
Setelah kondisi iklim dan tanah dimasukkan, persamaan menjadi :
log Wt18 = 9,36.log( SN
Gt
+ 1) − 0,20 + 0,40 +
1094
+ log
1 R
+ 0,372( S i − 3,0)
( SN + 1)5,19
dengan menggunakan metoda ilmu nomografi, maka dengan memasukkan nilai-nilai Wt untuk selama UR (=20 th) diperoleh nomogram untuk menentukan nilai SN.
Angka Ekivalen - 5
Contoh : nilai TEF beban sumbu tunggal (ganda). Untuk IPt = 2,0 Beban
Structural Number
Sumbu 10.000 18.000 22.000 30.000 38.000
lbf lbf lbf lbf lbf
2
4
6
0,085 (0,008) 1 (0,077) 2,443 (0,171) 10,031 (0,623) 29,949 (1,746)
0,085 (0,007) 1 (0,075) 2,310 (0,174) 8,649 (0,643) 24,553 (1,723)
0,076 (0,006) 1 (0,066) 2,408 (0,158) 9,169 (0,617) 25,099 (1,744)
Untuk IPt = 2,5 Beban
Structural Number
Sumbu
2
4
6
10.000 lbf
0,102 (0,013)
0,102 (0,009)
0,080 (0,006)
18.000 lbf
1
1
1
22.000 lbf
2,376 (0,198)
2,094 (0,207)
2,299 (0,166)
30.000 lbf
9,547 (0,648)
6,831 (0,695)
7,793 (0,633)
38.000 lbf
28,296 (1,731)
18,064 (1,679)
18,984 (1,726)
(0,097)
(0,092)
(0,070)
b. Bina Marga Dasar yang digunakan adalah rumus dasar yang disajikan oleh AASHO dengan di-modifikasi, sehingga diperoleh suatu persamaan untuk menentukan angka ekivalen (E). Beban dasar yang digunakan adalah 8,16 tonf. Nilai angka ekivalen (E) dipengaruhi oleh : - beban sumbu gandar, - jenis gandar, untuk ini diambil koefisien (b) = 0,086 Contoh : Nilai E
Angka Ekivalen - 6
Beban Sumbu
E –angka ekivalen
(lbf)
(kgf)
Tunggal
( ganda )
10.000
4.540
0,095
( 0,008 )
18.000
8.160
1,0
( 0,086 )
22.000
9.988
2,236
( 0,192 )
30.000
13.620
7,716
( 0,664 )
38.000
17.252
19,863
( 1,708 )
c. Road Note Menurut Road Note , angka ekivalen disebut equivalence factor (EF), nilainya didapat dari pengembangan TEF AASHO.
Nilai EF dipengaruhi oleh beban gandar saja,
ditentukan berdasar beban 18.000 lbf atau 8.200 kgf. Contoh : Nilai EF Beban Sumbu
EF
10.000 lbf
0,0833
18.000 lbf
1,0
22.000 lbf
2,4270
30.000 lbf
9,8837
38.000 lbf
29,4023
d. Asphalt Institute Menurut AI, angka ekivalen disebut load equivalent factor (LEF). LEF ditentukan juga dari angka yang diusulkan oleh AASHO dan AI menentukan nilai beban dasar 80 kN (sumbu tunggal). Nilai LEF dipengaruhi oleh : Angka Ekivalen - 7
- beban gandar, - jenis gandar, Beban Sumbu
LEF tunggal
( ganda )
10.000 lbf
0,088
( 0,007 )
18.000 lbf
1,0
( 0,077 )
22.000 lbf
2,182
( 0,180 )
30.000 lbf
6,971
( 0,658 )
38.000 lbf
17,202
( 1,703 )
e. Shell Angka ekivalen atau conversion factor (ne) ditentukan berdasar beban standar 80 kN. Contoh : Nilai ne Beban Sumbu
ne
Beban Sumbu
ne
20 kN
0,00384
100 kN
2,4
40 kN
0,061
120 kN
4,98
60 kN
0,31
150 kN
12,15
80 kN
1,0
200 kN
38,40
3. ANGKA EKIVALEN UNTUK PERKERASAN KAKU
AASHTO Dari hasil percobaan AASHO didapat 3 persamaan dasar. Dengan persamaan tersebut akan dapat ditentukan nilai angka
Angka Ekivalen - 8
ekivalen, atau traffic equivalent factor (TEF), bagi suatu beban gandar. Sebagai beban dasar adalah beban sumbu tunggal 18 kipf. TEF ini nilainya dipengaruhi oleh : - tebal slab ( slab thickness / D ), - nilai indeks permukaan terminal ( IPt ), - beban gandar, - jenis gandar. Contoh : Nilai TEF beban sumbu tunggal (ganda) Untuk IPt = 2,5 : Beban
Slab Thickness
Sumbu
6
8
10
10.000 lbf
0,10 (0,01)
0,08 (0,01)
0,08 (0,01)
18.000 lbf
1
1
1
(0,16)
(0,14)
(0,13)
22.000 lbf
2,21 (0,34)
2,28 (0,31)
2,38 (0,30)
30.000 lbf
8,18 (1,11)
7,79 (1,13)
8,79 (1,14)
38.000 lbf
23,18 (2,85)
20,61 (2,91)
22,74 (3,12)
4. MUATAN KENDARAAN
• Muatan kendaraan akan berkaitan dengan beban gandar dan selanjutnya ke angka ekivalen.
• Kenyataan menunjukkan bahwa kenaikan muatan atau beban gandar diikuti dengan meningkatnya angka ekivalen secara tidak linier.
Angka Ekivalen - 9
• Menurut Bina Marga misalnya, apabila beban gandar naik menjadi 2 x, maka angka ekivalen akan naik menjadi 16 x. Ini berarti tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh gandar tadi bertambah 14 x.
• Untuk itu perlu usaha agar ketentuan tentang batas muatan ijin maksimum dapat selalu dipatuhi.
• Dari ketentuan yang ada khususnya bagi kendaraan angkutan barang akan ada pembatasan : - MST
: muatan sumbu terberat
- JBB
: jumlah berat beban (kendaraan + penumpang + barang)
- DAI
: daya angkut ijin
- JBI
: jumlah berat yang diijinkan
• Pengawasan terhadap pembatasan tersebut dapat dilakukan dengan pengawasan melalui jembatan timbang.
• Usaha lain adalah dengan cara menganjurkan untuk menambah jumlah gandar kendaraan tersebut.
Angka Ekivalen - 10
