BAB V perhitungan AASHTO
description
Transcript of BAB V perhitungan AASHTO
BAB V
HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1 Lalu lintas Harian Rata – rata (LHR)
Untuk mengetahui jenis
Tabel 3.1 Golongan dan kelompok jenis kendaraan
Sumber : Pedoman survei pencacahan manual
Pengelompokan golongan kendaraan dapat mewakili perhitungan perkerasan dari
perhitungan Lalu lintas harian rata – rata dengan rumus :
LHR0 = LHR x (1+i)n
LHR2012 = 17944 x (1+6 %)10
LHR2012 = 17945,79 = 17946
3.2.2. Faktor Pertumbuhan lalu lintas
Jumlah kendaraan dari tahun ke tahun akan terus bertambah karena Faktor
perkembangan daerah,kemampuan masyarakat membeli kendaraan dan lain-lain
faktor ini di nyatakan dalam persen pertahun dengan persamaan :
Growth factor = (1+G)n−1
g
Growth factor = (1+0.06)10−1
0.06
Growth factor = 13,18
3.2.3. Tingkat Layanan
Nilai indeks pelayanan akhir (pt ) ditetapkan berdasar volume lalulintas
ADT = 2012 sebesar 3 (Tabel 3.2). Selanjutnya ∆PSI dapat dihitung dengan
perhitungan sebagai berikut:
∆𝑃𝑆𝐼 = 𝑝0 – 𝑝𝑡 (3.3)∆𝑃𝑆𝐼 = 4,2 – 3 = 1,2
3.2.4. Standar Deviasi
Standar deviasi keseluruhan (S0 ) adalah gabungan simpangan standar
dari perkiraan lalulintas dan pelayanan perkerasan. Besarnya nilai standar deviasi
keseluruhan pada AASHTO ini tergantung jenis perkerasan dan variasi
lalulintas. Kisaran standar deviasi (S0 ) yang disarankan untuk perkerasan lentur
adalah 0,35 – 0,45. Untuk perkerasan lentur dengan mempertimbangkan variasi
lalulintas digunakan standar deviasi keseluruhan (S0 ) sebesar 0,45.
3.2.5. Faktor ESAL
Fungsi logaritma dari perbandingan antara kehilangan tingkat pelayanan
dari p0 sampai pt dengan kehilangan tingkat pelayanan p0 = 4,2 dan pt = 3
dinyatakan sebagai nilai G. Untuk menentukan Faktor ESAL, nilai G dihitung
dengan nilai pt yang telah ditentukan sebelumnya yaitu sebesar 3. Nilai G dapat
dilihat pada perhitungan berikut:
G = log ( 4,2−Pt4.2−1.5 )
G = log ( 4,2−Pt4.2−1.5 )
G = log ( 4,2−34.2−1.5 )
G = -0,3521
βx = 0,40,081 x ( I x+ I 2)
3,23
(SN +1)5,19 x I 23,23
β18 = 0,40,081 x (2,2046+1)3,23
(SN+1)5,19 x I 23,23
3.4.6 Lalu lintas Rencana ESAL
Lalu lintas rencana merupakan perkalian antara lalu lintas harian rata –rata
dengan faktor pertuumbuhan lalu lintas dan jumlah hari dalam satu tahun.
Kemudian untuk mencari lalu lintas rencana ESAL, lalu lintas rancana di kali
dengan faktor ESAL. Dirumuskan dalam persamaan seperti berikut ini :
Lalu lintas rencana = LHR x GF x 365
= 15000 x 13,18 x 365
= 72.160.500
Lalu lintas rencana ESAL = Lalu lintas rencana x ESAL
= 72.160.500 x
=
Jumlah nilai lalulintas rencana ESAL selanjutnya dikali dengan faktor
distribusi arah dan lajur. Pembuktian telah menunjukan bahwa DD dapat
bervariasi dari 0,3 sampai 0,7 tergantung pada arah yang “terisi beban” dan yang
“tidak terisi beban”. Sedangkan DL ditentukan berdasarkan jumlah lajur seperti
ditunjukan pada Tabel 3.3.
Tabel 3.3. Distribusi kendaraan berdasarkan jumlah lajur
Nilai Rencana ESAL (106) Reliabilitas< 0,1
0,1– 5,05,0 – 10,0
> 10,0
75859095
Reliabilitas (R) Deviasi StandarNormal (ZR )
Reliabilitas (R) Deviasi StandarNormal (ZR )
506070758085909192
-0,000-0,253-0,524-0,674-0,841-1,037-1,282-1,340-1,405
93949596979899
99,999,99
-1,476-1,555-1,645-1,751-1,881-2,054-2,327-3,090-3,750
Fungsi Jalan Tingkat Keandalan (R) Dalam PersenUrban Rural
Jalan Tol
Arteri
Kolektor
85 – 99,9
80 – 99
80 – 95
80 – 99,9
75 – 95
75 – 95
(Sumber: AASHTO, 1993)
Tingkat Reliabilitas berdasar pada nilai rencana ESAL dapat dilihat pada
Tabel 3.4. Tingkat Reliabilitas berdasarkan nilai rencana ESAL
(Sumber: Alberta Transport and Utilities, 1997)
Korelasi antara nilai deviasi standar normal (ZR ) dan Reliabilitas (R)
ditunjukan pada Tabel 3.4. Tabel 3.4. Deviasi standar normal (ZR ) yang
mewakili tingkat Reliabilitas (R)
(Sumber: AASHTO, 1993)
Berdasarkan Tabel 3.5 untuk jalan kolektor pada daerah rural, maka nilai
Reliabilitas berkisar antara 75 – 95 %. Dengan pendekatan nilai rencana ESAL
antara 898726,2 sesuai Tabel 23 nilai Reliabilitas dapat ditetapkan sebesar 85 %.
Untuk nilai Reliabilitas 85% sesuai pada Tabel 24 maka nilai ZR sebesar -1,037.
3.2.7. Reliabilitas
Nilai Rencana ESAL (106) Reliabilitas< 0,1
0,1– 5,05,0 – 10,0
> 10,0
75859095
Reliabilitas (R) Deviasi StandarNormal (ZR )
Reliabilitas (R) Deviasi StandarNormal (ZR )
506070758085909192
-0,000-0,253-0,524-0,674-0,841-1,037-1,282-1,340-1,405
93949596979899
99,999,99
-1,476-1,555-1,645-1,751-1,881-2,054-2,327-3,090-3,750
Reliabilitas adalah nilai profitabilitas dari kemungkinan tingkat
pelayanan yang dipandang dari sudut pemakai jalan. Dapat juga diartikan
sebagai cara menggabungkan beberapa tingkat kepastian pada proses
perencanaan untuk memastikan bahwa berbagai alternatif rencana akan
bertahan pada periode analisa. Tingkat Reliabilitas yang disarankan untuk
berbagai klasifikasi jalan sesuai dengan fungsinya ditunjukan pada Tabel 3.6.
Tabel 3.6. Tingkat Reliabilitas berdasarkan fungsi jalan
Fungsi Jalan Tingkat Keandalan (R) Dalam PersenUrban Rural
Jalan Tol
Arteri Kolektor
Lokal
85 – 99,9
80 – 99
80 – 95
80 – 99,9
75 – 95
75 – 95(Sumber: AASHTO, 1993)
Tingkat Reliabilitas berdasar pada nilai rencana ESAL dapat dilihat pada
Tabel 3.7. Tabel 3.7. Tingkat Reliabilitas berdasarkan nilai rencana ESAL
(Sumber: Alberta Transport and Utilities, 1997)
Korelasi antara nilai deviasi standar normal (ZR ) dan Reliabilitas (R)
ditunjukan pada Tabel 3.8. Deviasi standar normal (ZR ) yang mewakili tingkat
Reliabilitas (R)
(Sumber: AASHTO, 1993)
Berdasarkan Tabel 3.8 untuk jalan kolektor pada daerah rural, maka nilai
Reliabilitas berkisar antara 75 – 95 %. Dengan pendekatan nilai rencana ESAL
antara 898726,2 sesuai Tabel 23 nilai Reliabilitas dapat ditetapkan sebesar 85 %.
Untuk nilai Reliabilitas 85% sesuai pada Tabel 24 maka nilai ZR sebesar -1,037.
3.2.8. Modulus resilent tanah dasar
Karakteristik mutu tanah dasar pada perencanaan perkerasan lentur
ditentukan oleh nilai resilient modulus (MR ). Resilient Modulus adalah nilai
hubungan dinamis antara tegangan dan regangan yang mempunyai karakteristik
nonlinear. Dari hasil perhitungan kumulatif 90 % sebelumnya, didapat nilai CBR
rencana sebesar 3,25%. Dengan menggunakan persamaan dari Heukelom and
Klomp (1962) korelasi antara nilai CBR Corps of Engineer dan nilai resilient
modulus (MR ) dihitung seperti berikut:𝑀𝑅 (𝑝𝑠𝑖) = 1500 × 𝐶𝐵𝑅 (3.7)Dengan :
MR = resilent modulus
CBR = California Bearing Ratio
3.2.9. Drainage coefficient
Faktor yang digunakan untuk memodifikasi koefisien kekuatan
relatif sebagai fungsi yang menyatakan seberapa baiknya struktur
perkerasan dapat mengatasi pengaruh negatif masuknya air ke dalam struktur
perkerasan. Dalam buku ini diperkenalkan konsep koefisien drainase untuk
mengakomodasi kualitas sistem drainase yang dimiliki perkerasan jalan. Tabel
3.9 memperlihatkan definisi umum mengenai kualitas drainase.
Tabel 3.9.Definisi kualitas drainase
Kualitas drainase Air hilang dalam
Baik sekali 2 jam
Baik 1 hari
Sedang 1 minggu
Jelek 1 bulan
Kualitas drainasePersen waktu struktur perkerasan dipengaruhi
oleh kadar air yang mendekati jenuh
< 1 % 1 – 5 % 5 – 25 % > 25 %
Baik sekali 1,40 – 1,35 1,35 – 1,30 1,30 – 1,20 1,2
Baik 1,35 – 1,25 1,25 – 1,15 1,15 – 1,00 1
Sedang 1,25 – 1,15 1,15 – 1,05 1,00 – 0,80 0,8
Jelek 1,15 – 1,05 1,05 – 0,80 0,80 – 0,60 0,6
Jelek sekali 1,05 – 0,95 0,08 – 0,75 0,60 – 0,40 0,4
Jelek sekali air tidak akan mengalirSumber : AASHTO’93
Faktor untuk memodifikasi koefisien kekuatan relatif ini adalah
koefisien drainase (m) dan disertakan ke dalam persamaan Indeks Tebal
Perkerasan (ITP) bersama-sama dengan koefisien kekuatan relative (a) dan
ketebalan (D). Tabel 3.9 memperlihatkan nilai koefisien drainase (m) yang
merupakan fungsi dari kualitas drainase dan persen waktu selama setahun
struktur perkerasan akan dipengaruhi oleh kadar air yang mendekati jenuh.
Tabel 3.9.Koefisien drainase (m) untuk memodifikasi koefisien kekuatan
relative material untreated base dan subbase pada perkerasan lentur
Sumber : AASHTO’93
3.2.10. SN rencana
SN yang sebelumnya digunakan untuk menentukan faktor ESAL (LEF)
dimasukan pada persamaan dasar AASHTO untuk menentukan SN rencana.
Apabila tidak memenuhi maka nilai SN ditentukan ulang dari SN yang
digunakan untuk menentukan faktor ESAL (LEF). Pembuktian nilai SN
memenuhi persamaan dasar AASHTO dengan memasukan nilai dan asumsi
yang telah ditentukan sebelumnya adalah sebagai berikut:
logw18=Z R × S0+9,36 log (SN+1 )−0,2+log( ∆ PSI
4.2−1.5 )0.4+ 1094
(SN+1 )5.19
+2.32 log ( M R )−8.07
Dengan :
W18 = Perkiraan nilai kumulatif ekivalen beban kendaraan dari
Volume Lalulintas ESAL Beton Aspal (inch) Fondasi Agregat (inch)< 50.000
50.001 – 150.000150.001 – 500.000
500.001 – 2.000.0002.000.001 – 7.000.000
> 7.000.000
1,02,02,53,03,54,0
444666
aplikasi ESAL (Equivalent Single Axle Load)
ZR = deviasi normal yang mewakili nilai relialibilitas (R)
S0 = gabungan kesalahan baku dari perkiraan beban lalulintas dan
kinerja suatu perkerasan jalan
SN = Structural number, Nilai korelasi total suatu tebal perkerasan yang
dibutuhkan
∆PSI = selisih antara indeks pelayanan awal dan akhir
MR = resilient modulus (psi)
3.4.11. Tebal masing – masing lapisan perkerasan
Menurut AASHTO 1993 nilai tebal minimum setiap lapis perkerasan
ditunjukan Tabel 3.10. Tebal minimum lapis perkerasan
(Sumber: AASHTO, 1993)