Desain Perkerasan Jalan Kelompok Estu dkk

Desain Perkerasan Jalan

Estu Waskita Aji I0112040

Dian Putri Rahmawati I0113033

M Adi Ibrahim I0113084

Rifqi Adhityatama I0113111

Surya Dwitama J I0113127

PRODI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA2014

Kriteria Jalan

Lokasi : Kecamatan Wonogiri, Wonogiri, yang menghubungkan antara

kelurahan Giriwono dengan Desa Gondang Kulon

Kelas Jalan : Kolektor III A Lebar Jalur : 2 x 3,5 m (7 m) Faktor DL : 100 % (satu lajur dua arah) Kecp Rencana : 60 km/jam VLHR : 1600 Jalan 2 jalur 2 Lajur dengan faktor distribusi 100%

Peta Lokasi Jalan

Klasifikasi kendaraan yeng melewati jalan tersebut :

1. Bus kecil = 842 Kendaraan

2. Truk 2 sumbu ringan = 273 Kendaraan

3. Truk 2 sumbu kargo sedang = 214 Kendaraan

4. Truk 2 sumbu berat A (muatan normal) = 89 Kendaraan

5. Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) = 34 Kendaraan

Klasifikasi Kendaraan

Penentuan Nilai CBR

Nilai CBR adalah 3,7 %

3.00

4.205.80

6.705.70

3.00

4.205.70

5.80

6.70

Grafik CBR

Metode Perhitungan Manual

Desain Perkerasan Lentur

Metode Perhitungan Analisis

1. Umur Rencana Perkerasan

JenisPerkerasan Elemen Perkerasan Umur Rencana

(tahun)

Perkerasan lentur

lapisan aspal dan lapisan berbutir dan CTB 20

pondasi jalan

40

semua lapisan perkerasan untuk area yang tidak diijinkan sering ditinggikan akibat pelapisan ulang, misal : jalan perkotaan, underpass, jembatan, terowongan.Cement Treated Based

PerkerasanKaku

lapis pondasi atas, lapis pondasi bawah, lapis beton semen, dan pondasi jalan.

Jalan tanpa penutup Semua elemen Minimum 10

Desain Perkerasan Lentur (Manual)

Umur rencana perkerasan jalan adalah 20 tahun

(Manual Perkerasan Jalan No 02/M/BM/2013 halaman 9)


Tabel Klasfikasi Kendaraan & Nilai VDF Standar

KLIK !!??

2. Menentukan nilai CESA4 untuk umur desain yang telah dipilih

2011 – 2020 > 2021 – 2030

arteri dan perkotaan (%) 5 4

Kolektor rural (%) 3,5 2,5

Jalan desa (%) 1 1


Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas (i) Minimum untuk Desain

2. Menentukan nilai CESA4 untuk umur desain yang telah dipilih

(Manual Perkerasan Jalan No 02/M/BM/2013 halaman 9)

i = 3,5 %Ur = 20 tahunR = (1+0.01i)ur-1

0.01iR = 28.2797

Jenis Kendaraan LHRT VDF4 CESA4

1 842 0.3 252.6

2 273 0.8 218.4

3 214 0.7 149.8

4 89 0.9 80.1

5 34 7.3 248.2

Total 949.1

Desain Perkerasan Lentur (Manual)2. Menentukan nilai CESA4 untuk umur desain yang telah dipilih

Nilai TM kelelahan lapisan aspal untuk kondisi pembebanan yang berlebih di Indonesia berkisar 1,8 – 2. Nilai yang akurat berbeda-beda tergantung dari beban berlebih pada kendaraan niaga di dalam kelompok truk.(Manual Perkerasan Jalan No 02/M/BM/2013 halaman 20)

Desain Perkerasan Lentur (Manual)3. Menentukan nilai Traffic Multiplier (TM)

VDF 5TM (trafic multiplier) = 1,9CESA4 = 949,1didapat VDF5 = CESA4 x TM

= 1803,29 ESA20

R = 28,2797Didapat ESA20 = VDF5 x 365 x R

= 18.613.723


4. Menentukan nilai ESA20

Tipe perkerasan jalan yang digunakkan :AC WC modifikasi atau SMA modifikasi dengan CTB (pangkat 5)


5. Pemilihan Jenis Perkerasan

Desain Perkerasan Lentur (Manual)6. Menentukan seksi-seksi subgrade yang seragam dan daya dukung subgrade

CBR tanah dasar : 3,7 dibulatkan jadi 4 Kelas kekuatan tanah dasar : SG4 Prosedur desain pondasi : A Deskripsi struktur pondasi jalan : Perbaikan tanah dasar meliputi bahan

stabilitas kapur atau timbunan pilihan (pemadatan berlapis <= 200 mm tebal lepas)

Tebal minimum peningkatan tanah dasar 100 mm.

Desain Perkerasan dilihat dari Bagan Desain 3 : Desain Perkerasan Lentur opsi biaya minimum termasuk CTB)1 yaitu :

Ketebalan Perkerasan adalah :AC WC 40 mm

AC BC 135 mm

CTB 150 mm

LPA Kelas A 150 mm

Desain Perkerasan Lentur (Manual)7. Menentukan struktur perkerasan yang memenuhi syarat dari desain 3 atau 3A atau bagan lainnya.

AC WC 40 mm

AC BC 135 mm

LPA Kelas A atau CTB 150

mm

Lapis Penopang/Perba

ikan Tanah Dasar

PerkerasanPondasi


Menghitung LHR ( Lintas Harian Rata-Rata)1. LHR pada tahun 2000 (awal umur rencana):

2. LHR pada tahun 2020 (akhir umur rencana):

LHR pada awal umur rencana jalan (LHR 2000)

Bus kecil = 842 x (1+0.05)^4 1023,4563Truk 2 sumbu ringan = 273 x (1+0.05)^4 331,8332Truk 2 sumbu kargo sedang = 214 x (1+0.05)^4 260,1183Truk 2 sumbu berat A (muatan normal) = 89 x (1+0.05)^4 108,1801Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) = 34 x (1+0.05)^4 41,3272

LHR pada tahun ke 20 (tahun 2020)

Bus kecil = 1023,4563 x (1+0.06)^20 3282,363

Truk 2 sumbu ringan = 331,8332 x (1+0.06^20 1064,234Truk 2 sumbu kargo sedang = 260,1183 x (1+0.06)^20 834,234Truk 2 sumbu berat A (muatan normal) = 108,1801x (1+0.06)^20 346,948

Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) = 41,3272 x (1+0.06)^20 132,542

Desain Perkerasan Lentur (Analisis)

Menentukan Angka Ekivalen

Menentukan LEP

Untuk jalan 2 jalur 2 arah, koefisien distribusi kendaraan (C) kendaraan ringan maupun berat sebesar 0,5 (Daftar II koefisien distribusi kendaraan (C) NSPM DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM)

Jenis Kendaraan Diatribusi Beban E

Bus kecil 2+4 0.0613

Truk 2 sumbu ringan 3+5 0.0137Truk 2 sumbu kargo sedang 4+6 0.0301

0.0587Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) 6+8 0.1111

Bus kecil 0,5 x1023,4563x 0.0613 30.70

Truk 2 sumbu ringan 0,5 x 331,8332x 0.0137 2.27

Truk 2 sumbu kargo sedang 0,5 x 260,1183x0.0301 3.91

Truk 2 sumbu berat A (muatan normal) 0,5 x108,1801x 0.0587 3.17

Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) 0,5 x 41,3272x 0.1111 2.30

LEP 42.35

npelaksanaa awal LHRadalah an dipergunak yang LHR :ctt jalan melintasi yangkendaraan jenis j

kendaraan distribusikoefisien C kendaraan masing-masingekivalen angka E : dimana

CjxEj x LHRj n

1i

LEP


Menentukan LEA

Menentukan LET

akhir LHRadalah an dipergunak yang LHR:catatan Rencana, UR

jalan melintasi yangkendaraan jenis j kendaraan distribusikoefisien C

kendaraan masing-masingekivalen angka E : dimana

CjxEjx i)(1 LHRj n

1j

UR

Umur

LEA

Bus kecil 0,5 x3282,363x 0.0613 98.47

Truk 2 sumbu ringan 0,5 x 1064,234x 0.0137 7.29

Truk 2 sumbu kargo sedang 0,5 x 834,234x0.0301 12.51

Truk 2 sumbu berat A (muatan normal) 0,5 x346,948x 0.0587 10.41Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) 0,5 x132,542x 0.1111 7.36

LEA 136.04

LET = (LAP+LEA)/2=(42.35 + 136.04 )/2= 89.19


Menentukan LER

LER = LET x UR/10 = 178,38

Mencari ITPCBR tanah dasar = 3,7 %IP = 2FR = 1,5DDT = 4,2ITP = 7,8 (nomogram 4) Ipo = (3,9-3,5)


Penentuan nilai a (koefisien kekuatan relatif)Lapisan permukaan : Laston, MS 744 a1 = 0,40Lapisan Pondasi atas : Batu pecah kelas B a2 = 0,13Lapisan Pondasi bawah : Sirtu kelas A a3 = 0,13


Menetapkan Tebal PerkerasanPenentuan nilai D menggunakan tebal minimum daftar VIID1 = 7,5 cmD2= 20 cmD3=?

D3 = 23,07 cmD3 = 23 cm

ITP = a1 x D1 + a2 x D2 + a3 x D3

8.6 = 0.4 x 7.5 + 0.13 x 20 + 0.13 x D3


Gambar Hasil Desain

23 cm (Sirtu)



Desain Perkerasan Kaku

Nilai CBR : 3,7 % Fcf : 4 Mpa (f’c = 285 kg/cm2, Silinder) Bahan pondasi bawah : Stabilitas Mutu Baja Tulangan : BJTU39 (fy : 3900 kg/cm 2) untuk BMDT dan

BJTU 24 (fy : 2400 kg/cm 2 ) untuk BBDT µ : 1,3 Bahu Jalan : ya Ruji (dowel) : ya Data lalu-lintas harian rata-rata :

Bis Kecil : 842 Kendaraan Truk 2 sumbu ringan : 273 Kendaraan Truk 2 sumbu kargo sedang : 214 Kendaraan Truk 2 sumbu berat A (muatan normal) : 89 Kendaraan Truk 2 sumbu berat B (muatan: tanah, pasir, besi, semen) : 34 Kendaraan I : 2,625 % per Tahun UR : 40 Tahun

Desain Perkerasan Kaku (Analisis)1. Data dan Parameter Perencanaan :

Direncanakan perkerasan beton semen untuk 2 lajur 2 arah untuk Jalan Arteri

Perencanaan meliputi: Perkerasan beton bersambung tanpa tulangan

(BBTT) Perkerasan beton bersambung dengan tulangan

(BBDT) Perkerasan beton menerus dengan tulangan

(BMDT)


Analisis lalu-lintas

Jenis Kendaraan

Konfigurasi beban sumbu (ton)Jml. Kend

(bh)Jml.

Sumbu Per Kend (bh)

Jml. Sumbu

(bh)

STRT STRG STdRG

RD RB RGD RGB BS (ton) JS (ton)

BS (ton)

JS (ton)

BS (ton)

JS (ton)

[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]

Bus Kecil 2 4 - - 842 2 1684 24

842842 - - - -

Truk 2 sumbu ringan

3 5 - - 273 2 546 35

273273 - - - -

Truk 2 sumbu sedang kargo

4 6 - - 214 2 428 4 214 6 214 - -

Truk 2 sumbu berat

A5 7 - - 89 2 178 5 89 7 89 - -

Truk 2 sumbu berat

B6 8 - - 34 2 68 6 34 8 34 - -

Total 2904 2567 337 -

Desain Perkerasan Kaku (Analisis)2. Langkah-langkah perhitungan tebal pelat

RD = roda depan, RB = roda belakang, RGD = roda gandeng depan, RGB = roda gandeng belakang, BS = beban sumbu, JS = jumlah sumbu, STRT = sumbu tunggal roda tunggal, STRG = sumbu tunggal roda ganda, STdRG = sumbu tandem roda ganda

Bus kecil dimana beban sumbu adalah 6 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 2 ton dan roda belakang 4 ton (sumber: Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)

Untuk truk 2 sumbu ringan dimana beban sumbu adalah 8 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 3 ton dan roda belakang 5 ton (sumber: Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)

Untuk truk 2 sumbu sedang kargo dimana beban sumbu adalah 10 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 4 ton dan roda belakang 6 ton (sumber: Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)

Untuk truk 2 sumbu berat A dimana beban sumbu adalah 12 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 5 ton dan roda belakang 7 ton (sumber: Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)

Untuk truk 2 sumbu berat B dimana beban sumbu adalah 14 ton, kemudian di distribusi ke roda depan 6 ton dan roda belakang 8 ton (sumber: Pd-T-01-2003 Pedoman Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen)

Desain Perkerasan Kaku (Analisis)Keterangan Analisis Lalu-lintas

JSKN = 365 x JSKNH x R= 365 x 2904 x 69,303= 7,346 x 107

JSKN Rencana = 0,5 x JSKN= 3,673 x 10 7

Keterangan R : Faktor pertumbuhan lalu-lintas berdasarkan Umur

Rencana (UR) dan laju pertumbuhan per tahun (i) → (tabel 3 faktor pertumbuhan lalu-lintas Pd-T-14-2003 tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)

Angka 0,5 pada perhitungan JKSN Rencana merupakan faktor koefisien distribusi dari perencanaan jalan 2 lajur 2 arah (Pd T-14-2003 tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)

Desain Perkerasan Kaku (Analisis)3. Perhitungan Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga (JKSN)

Perhitungan Repitisi Sumbu RencanaJenis Sumbu Beban

Sumbu (ton)Jumlah Sumbu

Proporsi Beban

Proporsi Sumbu

Lalu-lintas Rencana

Repitisi yang terjadi

[1] [2] [3] [4] [5] [6][7] = [4] x [5]

x [6]STRT 6 34 0,013 0,883 3,673 x 107 421623.67

5 362 0,141 0,883 3,673 x 107 4572995.194 1056 0,411 0,883 3,673 x 107 13329794.493 273 0,106 0,883 3,673 x 107 3437854.542 842 0,328 0,883 3,673 x 107 10637889.52

Total 2567 1,00 STRG 8 34 0,101 0,116 3,673 x 107 430328.68

7 89 0,264 0,116 3,673 x 107 1124819.526 214 0,635 0,116 3,673 x 107 2705531.8

Total 337 1,00 STdRG - - - - -Total - - Komulatif 36660837.41

Desain Perkerasan Kaku (Analisis)3. Repitisi Sumbu yang Terjadi

Jumlah sumbu : akumulasi dari jumlah sumbu masing-masing konfigurasi beban sumbu kendaraan yang beratnya sama

Proporsi beban : Jumlah sumbu masing-masing beban/ total jumlah sumbu (STRT/ STRG/ STdRG)

Proporsi sumbu : Jumlah total sumbu(STRT/ STRG/ STdRG) dibagi total jumlah sumbu (STRT+ STRG + STdRG)

Lalu lintas rencana : JKSN Rencana Repitisi yang terjadi : Proporsi beban x Proporsi sumbu

x Lalu lintas rencana

Desain Perkerasan Kaku (Analisis)Keterangan Perhitungan Repitisi yang Terjadi

Sumber data beban : 3,7 % Jenis perkerasan : 4 Mpa (f’c = 85 kg/cm2, Silinder) Jenis bahu : Beton Umur rencana : 40 Tahun JSK : 3,673 x 10 7

Faktor keamanan beban : 1 (tabel 4 Pd T-14-2003 Tentang pedoman perencanaan perkerasan jalan beton semen)

F’cf umur 28 hari : 4,0 MPa Jenis dan tebal lapisan pondasi : Stabilisasi semen 15 cm CBR tanah dasar :3,64% CBR efektif : 24 % Tebal taksiran pelat beton : 15 cm(diambil nilai minimum (150 mm) karena data yang ada tidak ada di

dalam grafik)


Berdasarkan Analisiss-analisis diatas, persen rusak fatik lebih kecil (mendekati) 100% maka tebal pelat diambil 15 cm.


Desain Perkerasan Kaku

Desain Perkerasan Kaku (Manual)

1. Umur Rencana Perkerasan Kaku

Umur rencana ditentukan 40 tahun kecuali diperintahkan atau disetujui yang lain.(Manual Perkerasan Jalan No 02/M/BM/2013 halaman 34)

interval tahun n. Tahun i2015-2020 5 3,52021-2056 35 2,5

40 2,625

Nilai ESA 40 tahun

VDF5 = 1803,29(dari perencanaan perkerasan lentur)

ESA 40 = VDF5 x 365 x R= 1803,29 x 365 x 69,3030 = 45.615.293,507


Perkerasan Kaku untuk Jalan dengan Beban Lalulintas Berat

Struktur Perkerasan R1 R2 R3 R4 R5

Kelompok sumbu kendaraan berat(overloaded)11

6<4.3x10 6<8.6 x 10 < 25.8 x 106

6<43 x 10 <86 x 106

Dowel dan bahu beton Ya

STRUKTUR PERKERASAN (mm)

Tebal pelat beton 265 275 285 295 305

Lapis Pondasi LMC 150

Lapis Pondasi Agregat Kelas A12 150


Struktur Perkerasan

Asumsi jalan untuk beban lalu lintas berat, perencanaan menggunakan acuan Bagan Desain 4(Manual Desain Perkerasan Jalan Raya, hal. 61)

Tebal Pelat Beton = 305 mm Tebal Lapis Pondasi LMC = 150 mm Tebal Lapis Pondasi Agregat Kelas A = 150 mm


Struktur Perkerasan


Drainase


Jenis Sambungan dan Bahu Jalan

Asumsi jalan untuk beban lalu lintas berat, perencanaan menggunakan acuan Bagan Desain 4 (Manual Desain Perkerasan Jalan Raya, hal. 61)

Jenis Sambungan = Dowel Bahu Jalan = Bahu Beton


Perkerasan Lentur vs. Kaku

Karakteristik Perkerasan Lentur Perkerasan Kaku

Penyaluran Gaya

Perawatan Mudah, rutin (berkala)

Tidak perlu perawatan khusus

Keawetan - +Waktu Konstruksi Cepat Lama

Biaya Mahal Murah

Rekaputulasi Hasil Perhitungan

Jenis Perkerasan Analisis Komponen Cara Manual

Perkerasan Lentur D1= 7,5 cm (Laston)D2= 20 cm (Batu pecah)D3= 23 cm (Sirtu)

AC WC = 40mmAC BC = 135 mmCTB = 150 mmLPA Kelas A = 150 mm

Perkerasan Kaku Tebal Beton= 15 cm Tebal Pelat Beton : 305mmLapis Pondasi LMC : 150 mmLapis Pondasi Agregat kelas A : 150 mm

Kesimpulan

Dengan melihat jenis tanah yang merupakan lempung kelanauan yaitu tanah yang mempunyai kemungkinan kembang susut yang besar apabila menggunakan perkerasan lentur akan membutuhkan perbaikan tanah dasar yang cukup kompleks. Artinya biaya akan lebih mahal. Perkerasan kaku dirasa akan lebih efektif untuk digunakan sebagai perkerasan pada jenis tanah semacam itu. Dan dengan pertimbangan tersebut maka kami merekomendasikan untuk menggunakan perkerasan kaku saja.

Desain Perkerasan Jalan Kelompok Estu dkk

Education

Transcript of Desain Perkerasan Jalan Kelompok Estu dkk