Per en Canaan Jalan Bet On

DESAIN DAN APLIKASI JALAN BETON

DI PENDEKAT UTARA JALAN RINGROAD

TIMUR PEREMPATAN JALAN WONOSARI,

Oleh :Muhammad Miftakhur Riza08/ / 13005271740/ NT

Pembimbing :Suwardo, ST., MT., Ph.DNIP. 197101251997021001

Perencanaan Desain dengan Jalan Beton :

PRAKATA

Puji syukur dipanjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmatNya

sehingga penulisan tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan tepat waktu tanpa

halangan yang berarti.

Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi salah satu syarat kelulusan di

Program Diploma Teknik Sipil. Ucapan terima kasih disampaikan kepada :

1. Suwardo, ST., MT., Ph.D., Selaku pembimbing dan pengarah dalam

penyelesaian karya tulis ini.

2. Ir. Heru Budi Utomo, MT. Selaku Ketua Program Diploma Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.

3. Kedua orang tua yang telah memberikan nasehat dan mengajarkan arti

sebuah kesabaran.

4. Teman- teman dari Tahajud Call Indonesia, yang selalu membangunkan

saya di sepertiga malam dan mengirim tausiah yang menyejukkan hati.

5. Takmir Masjid Al Huda yang telah memberikan motivasi dan Spiritual

Problems Solving dalam setiap permasalahan hidup yang saya alami.

6. Teman- teman dari D3 teknik sipil UGM, yang telah memberikan semangat

dan motivasi dalam penyusunan karya tulis ini.

Sebagai penutup, penulis menggunakan peribahasa yang berbunyi Tiada Beton

yang Tidak Retak, sangat disadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih belum

sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat dibutuhkan untuk demi sempurnanya

tugas akhir ini.

Yogyakarta, Juli 2011

Muhammad Miftakhur Riza

iii

MOTTO DAN MOTIVASI

Barang siapa menjadikan Akhirat sebagai NIAT UTAMA, maka Allah menjadikan

rasa kaya pada hatinya, urusannya dimudahkan & dunia akan mendatanginya

dengan cara yang mudah. (HR At Tirmidzi)

Jika kita tidak melakukan sesuatu yang berarti, percuma berapa lama pun hidup kita

di Dunia ini.

Tidak ada impian yang terlalu tinggi untuk dicapai, yang ada hanyalah niat yang

terlalu rendah untuk berani melangkah.

Hidup bukan sekedar pilihan (pasif), tapi harus berani memilih (aktif).

Semua masalah pasti ada jalan keluarnya, jika kita focus mencari solusi dan berhenti

mencari alasan.

Jangan terjebak masa lalu dan jangan terlalu sibuk memikirkan masa depan. Tapi

fokuslah dengan Apa yang sedang kita lakukan saat ini.

Seseorang menjadi sangat lemah saat ia sedang emosi. Maka taklukkan lah

Duniamu dengan kesabaran.

Jika keadaan tidak mendukung, maka dukung lah diri kita sendiri. Jangan

membatasi impianmu dengan pendapat orang lain.

Tanpa harapan dan semangat, kita seperti mati sebelum mengalami kematian yang

sesungguhnya.

Saat kita memutuskan untuk menyerah, pada saat itu juga kita telah melepaskan

suatu keberhasilan dari genggaman tangan.

Ilmu yang dimiliki belum berarti, sebelum kita mau mengamalkannya. Knowledge

is nothing, but applying what you know is everything.

iv

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL... i

LEMBAR PENGESAHAN.... ii

PRAKATA. iii

MOTTO DAN MOTIVASI.... iv

DAFTAR ISI.. v

DAFTAR TABEL.. viii

DAFTAR GAMBAR ix

DAFTAR LAMPIRAN. x

DAFTAR NOTASI.... xi

INTISARI DAN ABSTRACT .. xii

BAB I PENDAHULUAN

A.

B. Tujuan Penelitian. 4

Latar Belakang. 1

Manfaat Penelitian... 4

1. Tipe Konstruksi Jalan... 6

.. 14

C.

D. Batasan Masalah.. 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Umum. 5

B. Landasan Teori

1. Penentuan lalu lintas harian rata- rata (LHR) . 14

2. Perencanaan Tebal Pelat Beton 15

v

3. Faktor- faktor yang Mempengaruhi Perencanaan 16

1.

n. 32

n beton... 35

4. Besaran- besaran Rencana 17

5. Langkah- langkah Penentuan Tebal Pelat Beton .18

6. Rencana Penulangan Jalan Beton 27

BAB III METODOLOGI

A. Pengambilan Data... 31

Data konstan.. 31

2. Data tidak konsta

B. Metode Penelitian 33

1. Survei Pendahuluan... 33

2. Pelaksanaan Survei.... 33

a. Penjelasan cara kerja 33

b. Pengambilan data konstan 33

3. Alat Penelitian 33

4. Cara Kerja.. 34

C. Cara analisis data

1. Panjang dan blebar jalan beton... 35

2. Tebal lapisan perkerasan..... 35

3. Penulangan jala

4. Sambungan antar segmen... 35

5. Metode pelaksanaan.... 35

6. Gambar rencana.. 35

vi

BAB IV PEMBAHASAN

A. Material yang Digunakan Pada Perkerasan Kaku... 36

1. eton..... 36

. 39

Sambungan Memanjang dengan Batang Pengikat (Tie Bars)... 40

C. Perencanaan Tebal Pelat Beton......... 49

54

B

2. Agregat

B. Metode Sambungan 40

1.

2. Sambungan susut melintang.. 42

3. Sambungan isolasi. 43

4. Penutup sambungan... 46

BAB V APLIKASI PERENCANAAN JALAN BETON

A. Data Kendaraan. 47

B. Data Teknis.... 48

D. Perencaaan Tulangan.

1. Tulangan Melintang .... 54

2. Tulangan Memanjang ..... 55

BAB VI PENUTUP

A. Kesimpulan .. 59

B. Saran. 60

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Perbedaan antara Perkerasan Kaku dengan Perkerasan Lentur... 8

abel 2.2. Koefisien Distribusi Jalur. 20

Tabel 2.3. Faktor Keamanan. 20 Tabel 2.4. Perbandingan Tegangan i yang Diizinkan 21

Tabel 4.2. Proporsi Campuran Beton 39

T

dan Jumlah Repetis

Tabel 2.5. Koefisien Gesekan antara Pelat Beton dengan Lapis Pondasi Bawah. 29

Tabel 4.1. Lapis Permukaan dan Kualias (Grade) Beton. 38

Tabel 4.3. Hubungan Antara Tebal Pelat Beton dengan Diameter Ruji.. 43

Tabel 4.4. Hubungan Antara Tebal Pelat Beton dengan Diameter Ruji dan Jarak... 44

Tabel 5.1. Data Jumlah Total Kendaraan. 47

Tabel 5.2. Rekapitulasi Jumlah Kendaraan dan Konfigurasi Beban. 49 Tabel 5.3. Persentase Beban Sumbu dan Jumlah Repetisi Selama Umur Rencana.. 51

Tabel 5.4. Perhitungan Tebal Pelat Beton (Asumsi Tebal Pelat 12 cm)... 52

Tabel 5.4. Perhitungan Tebal Pelat Beton (Asumsi Tebal Pelat 15 cm)... 53

viii

DAFTAR GAMBAR

ambar 1.1. Kendaraan- kendaraan Berat yang Berhenti di Jalan Ring Road..... 2

ambar 1.2. Panjang Antrian yang Didominasi oleh Kendaraan Berat.... 2

ambar 1.3. Ruas Jalan yang Dilalui Kendaraan Berat ... 3

Gambar 1.4. Jalan Aspal yang Tergerus karena Gesekan Rem ....... 3

Gambar 1.5. Jalan Aspal yang Mulai Terkelupas. 3

Gambar 2.1. Detail Lapisan Perkerasan Kaku (rigid pavement). 7

Gambar 2.11. Alur Perhitungan Tulangan Perkerasan Beton Bersambung. 30

Gambar 4.1. Potongan Memanjang Sambungan dengan Batang Pengikat.. 41

Gambar 4.5. Contoh Persimpangan yang Membutuhkan Sambungan Isolasi..... 45

Gambar 5.1. Penulangan Arah Melintang Setiap Meternya...55

G

G

G

Gambar 1.6. Jalan Aspal yang Retak dan Terkelupas.. 3

Gambar 2.2. Detail Konstruksi Jalan Beton yang Dibuat Kontinyu....10

Gambar 2.3. Detail Konstruksi Jalan Beton dengan Sambungan Dowel.11

Gambar 2.4. Jalan Beton Tersegmen dengan Tulangan dan Dowel.... 12

Gambar 2.5. Jalan Raya Tajur, Kota Bogor. 13

Gambar 2.6. Jalan Raya Palbapang, Kota Magelang... 13

Gambar 2.7. Alur Perhitungan Tebal Pelat Beton... 23

Gambar 2.8. Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Tunggal (STRT). 24

Gambar 2.9. Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Ganda (STRG)... 25

Gambar 2.10. Nomogram untuk Sumbu Tandem Roda Ganda (STdRG)... 26

Gambar 3.1. Lokasi Survei di Jalan Ring Road Timur, perempatan Wonosari... 32

Gambar 4.2. Sambungan Susut Melintang Tanpa Ruji.... 42

Gambar 4.3. Sambungan Susut Melintang dengan Ruji.. 43

Gambar 4.6. Contoh Persimpangan dengan Sambungan Isolasi dan Ruji....45

ix

Gambar 5.2. Penulangan Arah Memanjang Setiap Meternya....56

Gambar 5.3. Penulangan Arah Memanjang dan Melintang Setiap Segmen. 57

Gambar 5.4. Tanpak Samping Jalan yang telah Dicor Beton... 57

Gambar 5.5. Bagian- bagian Jalan Beton Bertulang yang Direncanakan..... 58

Gambar 5.6. Jalan Beton Bertulang yang Direncanakan....58

piran 3. Gambar Pembagian Segmen Jalan Beton. 63

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Detail Lokasi Jalan yang Disurvei 61

Lampiran 2. Gambar Penulangan Setiap Segmen.. 62

Lam

x

DAFTAR NOTASI

As = Luas penampang tulangan baja (mm2/m lebar pelat)

Ec = Modulus elastisitas beton (1400

(kg/cm2)

Es = Modulus elastisitas baja (20000 kg/cm2)

F = Koefisien gesek antara pelat beton dan pondasi bawah (Tabel 4.8)

Fc = Mutu beton

Fct = Kuat tarik langsung beton

buhan lalu lintas tahunan dalam persen (%)

ga harian)

n aga h ian

diikat dan/atau tepi bebas pelat (m).

ungan (L)

aja dan beton (Es/Ec)

ang yang dibutuhkan terhadap luas

aitu j mlah lalu lintas yang direncanakan akan

1 jam perencanaan.

Fs = Tegangan tarik baja

Fy = Tegangan leleh baja ()

g = Gravitasi (m/s2)

h = Tebal pelat (m)

i = Faktor pertum

JKN = Jumlah kendaraan niaga

JKNH = Jumlah kendaraan nia

JSKNH = Jumlah sumbu kendaraa ni ar

L = Jarak antara sambungan yang tidak

L = Jarak antar samb

M = Berat per satuan volume pelat (kg/m3).

n = Angka ekivalensi antara b

Ps = Persentase luas tulangan memanj

penampang beton (%).

R = Faktor pertumbuhan

VJP = volume jam perencanaan, y u

melintasi suatu penampang jalan selama

xi

xii

Beban kendaraan kelas berat yang sering melewati dan berhenti di Pendekat Utara Simpang Jalan Wonosari, Ring Road Timur menyebabkan kerusakan pada jalan

se an jalan aspal yang mengelupas. Kasus tersebut harus segera diatasi untuk mencegah kerusakan yang diperkirakan akan semakin parah.

pada jalan aspal tersebut, yaitu dengan perencanaan jalan beton.

Metode studi yang pertama dilakukan adalah dengan menganalisis panjang dan bar jalan aspal yang akan direncanakan menjadi jalan beton, kemudian mensurvei

jumlah kendaraan yang melewati jalan tersebut, terutama untuk kendaraan kelas berat dengan bobot melebihi lima ton, seperti

spal, beban kendaraan berat, penulangan.

h planning of rigid pavement.

to rigid pavement, and then observe the number of vehicles that r heavy vehicles weighing more than five ton, such us :

ruck 3 as, containers, and truck trailers.

The data are used as assumptio anning of the roads of rigid concreate with connection, which include a thick laye

load

Intisari

aspal, perti lendutan, retakan, d

Penelitian yang dilakukan berusaha untuk mengatasi dampak kerusakan yang terjadi

le

: Truk 3 as, kontainer, dan truk gandeng.

Data yang diperoleh digunakan sebagai asumsi dalam perencanaan jalan beton bertulang dengan sambungan, yang meliputi tebal lapisan perkerasan dan penulangan. Dari hitungan yang telah dilakukan diperoleh lapisan perkerasan beton dengan tebal 150 mm dan penulangan arah melintang sebesar D10 250 mm serta penulangan untuk arah memanjang diperoleh sebesar D12 150 mm.

Kata Kunci : jalan beton, lapisan perkerasan, kerusakan jalan a

Abstract

Heavy load vehicles that frequently pass though and stop at the North approach Wonosari Crossroads, East Ring Road causing damage of the asphalt road, such us deflection, cracking, and peeling asphalt road. This case should be treated immediately to prevent damage that is expected to become worse. This research carried out to try to overcome the effect of damage the asphalt road wit

The first methode of study carried by analyzing the length and width of road that will be planned inpassing the road, especially foT

n in the plr of pavement and reinforcement. The

account that has been achieved with a thick layer of reinforced concrete is 150 mm and the bar transverse direction is D10- 250 mm, and bar reinforcement to longitudinal direction is D12- 150mm. Keywords : rigid pavement, pavement layer, damage of asphalt roads, heavyvevicle, reinforcement.

BAB I

PENDAHULUAN

Pada bab pendahuluan ini akan dijelaskan latar belakang penggunaan jalan

beton, tujuan, manfaat, dan batasan masalah.

A. Latar Belakang

Saat ini jalan beton relatif banyak digunakan di jalan- jalan ibukota maupun di

daerah- daerah yang mempunyai tingkat kepadatan lalu lintas tinggi. Beban kendaraan

yang relatif besar dan arus lalu lintas yang semakin padat menjadi alasan utama

pemilihan jalan beton. Terlebih lagi strukturnya yang lebih kuat, awet, dan bebas

perawatan.

Alasan itulah yang menjadi dasar mengapa jalan beton banyak dipilih. Berbeda

dengan tipe jalan aspal yang membutuhkan perawatan rutin setiap tahunnya. Saat cuaca

tidak menentu seperti hujan yang terus terjadi sekarang ini, jika konstruksi aspal tidak

direncanakan dengan baik akan mudah mengelupas, berlubang, dan tergerus oleh air.

Jalan beton menjadi solusi yang sangat efektif untuk mengatasi kerusakan-

kerusakan yang terjadi pada jalan aspal. Oleh karena itu, tugas akhir ini disusun untuk

mengetahui karakteristik jalan beton, material apa saja yang digunakan, metode

sambungan, penulangan, dan aplikasi perencanaan jalan beton di lapangan dengan studi

1

kasus di Jalan Ring Road Timur, Perempatan Jalan Wonosari. Kerusakan- kerusakan

yang terjadi pada jalan aspal tersebut disebabkan karena beban kendaraan yang relatif

berat, sebagai solusinya jalan aspal tersebut akan direncanakan dengan jalan beton.

Kondisi jalan aspal yang disurvei ditunjukkan dalam Gambar berikut :

Gambar 1.1. Kendaraan- kendaraan Berat yang Berhenti di Jalan Ring Road Timur saat Lampu Merah

Gambar 1.2. Panjang Antrian yang Didominasi oleh Kendaraan Berat

2

Beban kendaraan yang relatif berat menyebabkan jalan aspal melendut dan terjadi

retakan di beberapa tempat seperti yang ditunjukkan pada Gambar di bawah ini.

Gambar1.6. Jalan Aspal yang Retak dan Terkelupas

Gambar1.5. Jalan Aspal yang Mulai Terkelupas

Gambar1.4. Jalan Aspal yang Tergerus karena Gesekan Rem

Gambar1.3. Ruas Jalan yang Dilalui Kendaraan Berat

3

B. Tujuan Penelitian

Penelitian ini disusun dengan tujuan untuk mengetahui karakteristik jalan beton,

material yang digunakan, konstruksi lapisan perkerasan, dan aplikasi perencanaan jalan

beton di lapangan, dengan studi kasus di Jalan Ring Road Timur, Perempatan

Wonosari.

C. Manfaat Penelitian

Dari kegiatan studi yang telah dilakukan, hasilnya diharapkan dapat berguna

dan diaplikasikan dalam perencanaan jalan beton, baik sebagai teori maupun dalam

aplikasi di lapangan, sebagai solusi untuk mengatasi kerusakan yang terjadi pada jalan

aspal yang diakibatkan oleh kepadatan dan beban lalu lintas yang padat terutama di

kota- kota besar di Indonesia.

D. Batasan Masalah

Studi ini mencakup berbagai faktor dalam perencanaan jalan beton yang meliputi :

a. Karakteristik jalan beton (sifat struktur, kelebihan, dan kekurangan).

b. Konstruksi lapisan perkerasan.

c. Aplikasi perencanaan jalan beton di lapangan.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Jalan beton menjadi solusi yang efektif untuk menanggulangi kerusakan jalan

aspal akibat beban kendaraan yang terlalu berat. Pada bab ini akan dijelaskan dasar-

dasar dan ketentuan yang harus diperhatikan dalam perencanaan jalan beton.

A. Umum

Pada dasarnya jalan beton direncanakan untuk menopang beban kendaraan lalu

lintas yang relatif berat dan padat, seperti pada perberhentian pintu masuk jalan tol,

perberhentian lampu merah, tempat parkir, dan tikungan- tikungan tajam. Dalam

perencanaannya, pelaksanaan jalan beton mengacu pada Petunjuk Perencanaan Jalan

Beton Semen yang diterbitkan oleh Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah,

Pd T-14-2003.

Pedoman ini diadopsi dari AUSTROADS, Pavement Design, A Guide to the

Structural Design of Pavements (1992). Dalam penerapannya, perencana dan pelaksana

harus mempertimbangkan berbagai faktor lingkungan di sekitar lokasi proyek, sehingga

tidak mengganggu atau merusak lingkungan sekitar.

5

1. Tipe Kostruksi Jalan

Arthur (1999) mengatakan bahwa pada perkerasan jalan dikenal dua macam tipe

konstruksi yaitu :

a. Jalan aspal (fleksibel pavement), yang jenisnya terdiri dari :

(1) Aspal keras (asphalt cement)

(2) Aspal cair (liquid asphalt)

(3) Aspal emulsi (emulsion asphalt)

b. Jalan beton (rigid pavement), yang jenisnya terdiri dari :

(1) Beton tanpa tulangan (URC, unreinforced concrete)

(2) Beton bertulang dan sambungan (JRC, jointed reinforced concrete)

(3) Pelat beton menerus dan bertulang (CRCP, concrete pavement)

Pada dasarnya, perbedaan utama antara jalan beton dengan jalan aspal adalah

terletak pada lapisan perkerasan di atasnya, jenis material yang digunakan, dan metode

pengerjaan. Wiryanto (2010) mengatakan bahwa perkerasan jalan beton dilaksanakan

dalam beberapa tahap, mulai dari pekerjaan tanah (urugan dan galian), pembuatan lapis

pondasi, dan lapisan di atasnya (berupa beton). Susunan lapis perkerasan untuk jalan

beton ditunjukkan dalam Gambar 2.1.

6

Gambar 2.1. Detail Lapisan Perkerasan Kaku (Rigid Pavement)

Sumber : Pavement Design Guide (1992)

Susunan lapisan perkerasan jalan beton tersebut terdiri dari dua lapis, yaitu

lapisan beton dan lapisan pondasi di bawahnya. Lapisan perkerasan beton dikerjakan

secara per segmen dan diberi sekat untuk mengantisipasi resiko kerusakan akibat faktor

kembang susut (shrinkage). Lapis beton tersebut berada di atas lapisan pondasi yang

bisa berupa material berbutir dengan tebal minimal 15 cm atau campuran beton kurus

(lean- mix concrete) dengan tebal minimal 10 cm.

Hal ini tentu berbeda dengan jalan aspal yang konstruksinya terdiri dari tiga

lapis, yaitu: lapisan aspal, lapisan pondasi atas, dan lapisan pondasi bawah. Karena

kekuatan jalan aspal lebih didukung oleh lapisan perkuatan pondasi di bawahnya, maka

pondasi untuk konstruksi jalan aspal relatif lebih tebal (minimal 12- 15 cm).

Perbedaan- perbedaan antara perkerasan lentur (fleksibel pavement) dengan perkerasan

kaku (rigid pavement) dijelaskan pada Tabel 2.1.

7

Tabel 2.1. Perbedaan antara Perkerasan Kaku dengan Perkerasan Lentur

NO PERBEDAAN PERKERASAN KAKU PERKERASAN LENTUR

1. Distribusi tegangan Merata.

Terpusat.

2. Susunan perkerasan Dua lapis yaitu : lapis beton dan

lapis pondasi.

Tiga lapis yaitu : lapis aspal, lapis

pondasi atas, dan lapis pondasi

bawah.

3. Tebal sub base Relatif lebih tipis. Relatif lebih tebal.

4. Kekuatan Lebih ditentukan oleh tebal dan

kualitas beton itu sendiri.

Ditentukan lapisan pondasi di

bawah (maka pondasi lebih tebal).

5. Perawatan Lebih awet, direncanakan 20- 40

tahun. Perawatan berkala 3- 5 tahun.

6. Daya tahan beban Untuk menahan beban lalu lintas

berat.

Untuk menahan beban lalu lintas

ringan dan sedang.

7. Metode pengerjaan Per segmen (dengan bekisting). Langsung dihamparkan.

8. Biaya perawatan Biasanya hanya pada sambungan

(biaya relatif kecil).

Mahal (mencapai dua kali lebih

mahal dari perkerasan kaku).

8

Wiryanto (2010) mengatakan bahwa jalan beton dari sisi perilaku strukturnya

memang terlihat lebih baik, tegangan yang timbul akibat beban yang sama relatif lebih

kecil, sehingga tidak diperlukan lapisan bawah (base- course) yang tebal. Namun

karena materialnya dari beton, maka pengaruh kembang susut (shrinkage) akibat

perubahan suhu menjadi dominan. Hal inilah yang menyebabkan konstruksi jalan beton

memiliki dua metode pengerjaan yaitu:

a. Jalan beton dibuat kontinyu

Jalan beton dibuat memanjang dengan jarak antar segmen sampai 15

meter, maka untuk mengantisipasi pengaruh kembang susut pada jalan tersebut

harus dipasang tulangan baja sebagai tulangan susut. Meskipun jumlahnya relatif

kecil, tetapi penggunaan tulangan baja menyebabkan jalan beton menjadi mahal

dan pengerjaannya akan lebih kompleks. Detail dari jalan beton yang dibuat

kontinyu ditunjukkan pada Gambar 2.2.

9

Gambar 2.2. Detail Konstruksi Jalan Beton yang Dibuat Kontinyu


b. Jalan beton disekat- sekat dengan siar dilatasi.

Jalan beton dibuat dengan pengerjaan per segmen yang terpisah- terpisah

untuk mengatasi resiko kerusakan akibat faktor kembang susut tanpa perlu

memasang tulangan susut. Biaya yang dikeluarkan akan lebih murah jika

dibandingkan dengan pengerjaan jalan beton yang dibuat kontinyu. Namun

akibatnya, jalan ini menjadi tidak nyaman karena tegangan pada bagian pinggir

segmen menjadi besar, maka untuk mengatasinya kedua segmen yang berdekatan

dipasangi dowel/ ruji.

10

Detail dari jalan beton yang di sekat- sekat dengan siar dilatasi ditunjukkan pada

Gambar 2.3.

Gambar 2.3. Detail Konstruksi Jalan Beton dengan Sambungan Dowel


Adanya segmen- segmen pada pengerjaan jalan beton menyebabkan

penggunaannya tidak nyaman dan pengerjaannya membutuhkan waktu yang lama

karena banyaknya sambungan yang harus dipasang. Oleh karena itu, dikembangkan

suatu konstruksi lain yang merupakan kombinasi kedua cara di atas, yaitu konstruksi

jalan beton tersegmen dengan tulangan dan dowel, seperti yang ditunjukkan dalam

Gambar 2.4.

11

Gambaran crack yang ditunjukkan pada Gambar 2.4 tersebut terjadi karena

kembang susut, bukan karena beban. Dengan konsep ini, crack yang dihasilkan relatif

sedikit dan jarak sambungan antar segmen menjadi lebih panjang, sehingga jalan

menjadi lebih nyaman saat dilalui.

Gambar 2.4. Jalan Beton Tersegmen dengan Tulangan dan Dowel

Sumber : Pavement Design Guide (1992 )

12

Gambar 2.5 dan 2.6 berikut menunjukkan aplikasi jalan beton yang telah banyak

digunakan di kota- kota besar di Indonesia.

Gambar 2.5. Jalan Raya Tajur, Kota Bogor

Gambar 2.6. Jalan Raya Palbapang, Kota Magelang

13

B. Landasan Teori

Susunan lapisan perkerasan jalan beton terdiri dari dua lapis, yaitu lapis beton

dan lapis pondasi di bawahnya. Lapis beton tersebut dikerjakan secara per segmen

dengan diberi sekat untuk mengantisipasi resiko kerusakan akibat faktor kembang susut

(shrinkage). Lapis beton tersebut berada di atas lapis pondasi yang bisa berupa material

berbutir dengan tebal minimal 15 cm atau campuran beton kurus (lean- mix concrete)

dengan tebal minimal 10 cm.

Konstruksi jalan beton dengan sistem sambungan dowel, siar dilatasi, dan

tulangan membuat jalan beton lebih kuat dan nyaman jika dilalui, karena beban yang

timbul dari beban kendaraan dapat disalurkan dengan merata ke semua bagian segmen

jalan beton dengan jarak antar segmen yang lebih panjang. Sambungan dowel berfungsi

sebagai pengikat atau penyatu antar segmen. Siar dilatasi berfungsi untuk memberikan

celah atau ruang untuk pemuaian, dan pemasangan tulangan susut berfungsi untuk

mengatasi pengaruh kembang susut beton (shrinkage).

1. Penentuan lalu lintas harian rata- rata (LHR)

Lalu lintas harian rata- rata (LHR) secara kasar dapat diperoleh dengan survei

lalu lintas selama 4 jam, kemudian volume kendaraan yang diperoleh dirata- rata tiap

jam. LHR digunakan sebagai volume jam perencanaan, yaitu volume yang digunakan

untuk perencanaan teknik jalan. Perhitungannya adalah sebagai berikut :

14

VJP = K x LHR , atau

LHR = VJP

K ... (2.B-1)

Dimana :

VJP = volume jam perencanaan, yaitu jumlah lalu lintas yang direncanakan akan

melintasi suatu penampang jalan selama 1 jam perencanaan.

K = faktor VJP yang dipengaruhi oleh pemilihan jam sibuk keberapa, serta jenis

jalan antar kota (bernilai 10 15%) atau jalan dalam kota (bernilai lebih

kecil).

2. Perencanaan Tebal Pelat Beton

Dalam perencanaan perkerasan kaku, tebal pelat beton dihitung agar mampu

memikul tegangan yang ditimbulkan oleh :

a. Beban roda kendaraan.

b. Perubahan suhu dan kadar air.

c. Perubahan volume pada lapisan di bawahnya.

Secara aplikatif, berdasarkan Concrete Pavement Design Guidance Notes

perencanaan tebal pelat untuk perkerasan beton adalah sebagai berikut :

15

a. Beton tanpa tulangan (URC, unreinforced concrete) dengan ketebalan pelat

antara 150 mm 500 mm.

b. Beton bertulang dan sambungan (JRC, jointed reinforced concrete) dengan

ketebalan pelat antara 200 mm 300 mm.

c. Pelat beton menerus dan bertulang (CRCP, concrete pavement) dengan

ketebalan pelat antara 200 mm 300 mm.

Untuk perhitungan secara konservatif, diterapkan prinsip kelelahan (fatigue)

dimana dianggap apabila perbandingan tegangan yang terjadi pada beton akibat

beban roda terhadap kuat lentur beton (Modulus of Rapture, MR) menurun, maka

jumlah repetisi pembebanan sampai runtuh (failure) akan meningkat. Apabila

perbandingan tegangan tersebut sangat rendah, maka beton akan mampu memikul

repetisi tegangan yang tidak terbatas tanpa kehilangan kekuatannya.

3. Faktor- faktor yang Mempengaruhi Perencanaan

a. Lalu Lintas

Variable- variable lalu lintas yang berpengaruh adalah :

(1) Volume lalu lintas.

(2) Konfigurasi sumbu dan roda.

(3) Beban sumbu.

(4) Ukuran dan tekanan ban.

16

(5) Pertumbuhan lalu lintas.

(6) Jumlah jalur dan arah lalu lintas..

b. Umur Rencana

Umur rencana perkerasan jalan ditentukan berdasarkan pertimbangan

peranan jalan, pola lalu lintas dan nilai ekonomi jalan.

c. Kapasitas Jalan

Kapasitas maksimum jalan yang direncanakan harus dipandang sebagai

pembatasan.

d. Tanah dasar

Dalam merencanakan tebal pelat beton perkerasan kaku, keseragaman daya

dukung tanah sangat penting. Pengujian daya dukung nilai tanah (nilai k) untuk

jalan beton sebaiknya berupa uji plate bearing. Dengan modulus reaksi tanah

dasar (k) minimum 2 kg/cm3.

4. Besaran- besaran Rencana

a. Umur Rencana

Perkerasan kaku bisa direncanakan dengan umur rencanca 20- 40 tahun.

b. Lalu Lintas Rencana

17

(1) Lalu lintas harus dianalisa berdasarkan atau hasil perhitungan volume lalu

lintas dan konfigurasi sumbu berdasarkan data terakhir ( 2 tahun terakhir).

(2) Untuk keperluan perkerasan kaku, hanya kendaraan niaga yang mempunyai

berat total minimum 5 ton yang ditinjau dengan kemungkinan 3 konfigurasi

sumbu sebagai berikut :

(a) Sumbu Tunggal Roda Tunggal (STRT), misalnya: mobil

penumpang.

(b) Sumbu Tunggal Roda Ganda (STRG), misalnya: bus.

(c) Sumbu Tandem Roda Ganda (STdRG), misalnya: truk 3as dan

truk gandeng.

5. Langkah- langkah Penentuan Tebal Pelat Beton

a. Menghitung JKNH (jumlah kendaraan niaga harian) pada tahun pembukaan.

b. Menghitung JKN (jumlah kendaraan niaga) selama umur rencana.

JKN = 365 x JKNH x R (2.B-2)

R = Faktor pertumbuhan

=

... (2.B-3)

18

Dimana :

i = Faktor pertumbuhan lalu lintas tahunan dalam persen (%).

n = Umur rencana.

c. Menghitung JSKNH (jumlah sumbu kendaraan niaga harian), kemudian

menghitung JSKN (jumlah sumbu kendaraan niaga) selama umur rencana.

JSKN = 365 x JSKNH x R .(2.B-4)

e. Menghitung persentase masing- masing beban sumbu dan jumlah repetisi

yang akan terjadi selama umur rencana.

Persentase beban sumbu = J

JSKNH .... (2.B-5)

Repetisi yang akan terjadi = JKN x persentase jumlah sumbu x koef.

distribusi jalur (dari Tabel 2.2)

19

Tabel 2.2. Koefisien Distribusi Jalur

Jumlah Jalur

Kendaraan Niaga

1 Arah 2 Arah

1 Jalur 1 1

2 Jalur 0,70 0,50

3 Jalur 0,50 0,475

4 Jalur - 0,45

5 Jalur - 0,425

6 Jalur - 0,40

Sumber : Perencanaan Perkerasan Jalan Beton (2003)

e. Besarnya beban sumbu rencana dihitung dengan cara mengalikan beban

sumbu yang ditinjau dengan Faktor Keamanan (FK) yang ditunjukkan

dalam Tabel 2.3.

Tabel 2.3. Faktor Keamanan

Peranan Jalan FK (Faktor Keamanan)

Jalan tol 1,2

Jalan Arteri 1,1

Jalan Kolektor 1,0

Jalan Lokal -


f. Dengan besaran- besaran beban sumbu, k dan tebal pelat yang sudah

diketahui (ditaksir), besarnya tegangan yang terjadi bisa didapat dari

nomogram yang bersangkutan (Gambar 2.8, Gambar 2.9, dan Gambar 2.10).

20

g. Menghitung perbandingan antara tegangan yang terjadi dengan MR.

h. Berdasarkan perbandingan tegangan tersebut, kemudian dari Tabel 2.4 dapat

diketahui jumlah pengulangan (repetisi) tegangan yang diizinkan.

Tabel 2.4. Perbandingan Tegangan dan Jumlah Repetisi yang Diizinkan

Perbandingan

Tegangan

Jumlah Pengulangan

Beban yang Diizinkan

Perbandingan

Tegangan *

Jumlah Pengulangan

Beban yang Diizinkan

0,51 + 400000 0,69 2500

0,52 300000 0,70 2000

0,53 240000 0,71 1500

0,54 180000 0,72 1100

0,55 130000 0,73 850

0,56 100000 0,74 650

0,57 75000 0,75 490

0,58 57000 0,76 360

0,59 42000 0,77 270

0,60 32000 0,78 210

0,61 24000 0,79 160

0,62 18000 0,80 120

0,63 24000 0,81 90

0,64 22000 0,82 70

0,65 8000 0,83 50

0,66 6000 0,84 40

0,67 4000 0,85 30

0,68 3500 - -

Sumber : Jalan Raya 2 (2003)

*) Tegangan akibat beban dibagi dengan Modulud of Rapture (MR)

+) Tegangan sama dengan atau lebih kecil dari 0,50 maka pengulangan beban tak

terhingga.

21

i. Persentase lelah (fatigue) untuk setiap konfigurasi beban sumbu dapat

dihitung dengan cara =

...... (2.B-6)

j. Total fatigue dihitung dengan cara menjumlahkan besarnya persentase

fatigue dari seluruh konfigurasi beban sumbu.

k. Langkah- langkah yang sama (1 sampai 10) diulang untuk tebal pelat beton

lainnya yang dipilih/ ditaksir.

l. Tebal pelat beton yang dipilih/ ditaksir dinyatakan sudah benar/ cocok

apabila total fatigue yang didapat besarnya lebih kecil atau sama dengan

100%.

Alur perhitungan tebal pelat beton ditunjukkan pada Gambar 2.7.

22

Gambar 2.7. Alur Perhitungan Tebal Pelat Beton

YA

TIDAK

MenghitungJKNH=jumlahkendaraan 5Ton

MenghitungJKN

Mulai

Data

1. JumlahKendaraan2. R(FaktorKendaraan)3. n(UmurRencana)4. FK(FaktorKeamanan)

JKN=365xJKNHxR

MenghitungJSKN

JSKN=365xJSKNHxR

Menghitung%BebanSumbu&Repetisi

MenghitungJSKNH

Asumsitebalplat

MenghitungBebanSumbuRencana

TeganganyangTerjadi(Gambarkenomogram2.8;2.9;2.10)

JumlahRepetisiyanzinkan(Tabel2.4

gDii )

PerbandinganTegangan(MR/Teganganyangterjadi)

TebalPelatCukup Selesai

TotalFatigue 100%(PelatDipertebal)

23

Gambar 2.8. Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Tunggal (STRT)

24

Gambar 2.9. Nomogram untuk Sumbu Tunggal Roda Ganda (STRG)

25

Gambar 2.10. Nomogram untuk Sumbu Tandem Roda Ganda

26

6. Rencana Penulangan Jalan Beton

Besi tulangan yang dipakai dalam perkerasan kaku mempunyai fungsi utama untuk :

a. Membatasi lebar retakan, agar kekuatan pelat tetap dapat dipertahankan.

b. Memungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi

jumlah sambungan melintang sehingga dapat meningkatkan kenyamanan.

c. Mengurangi pengaruh kembang susut karena perubahan suhu.

d. Mengurangi biaya pemeliharaan.

Besi tulangan yang dipakai harus bersih dari oli, kotoran, karat,dan

pengelupasan. Tulangan harus dipasang sebelum pembetonan dengan diberi penyangga

yang ditahan pada letak yang diinginkan. Ukuran atau jarak tulangan dari permukaan

beton adalah :

a. 60 10 mm di bawah permukaan beton, untuk tebal pelat kurang dari 270

mm.

b. 70 10 mm di bawah permukaan beton, untuk tebal pelat 270 mm atau

lebih.

a. Perencanaan Tulangan Melintang

Luas tulangan melintang (As) yang diperlukan pada perkerasan beton menerus

dengan tulangan dihitung menggunakan persamaan :

27

As = FLM

... (2.B-7)

Dimana :

As = Luas penampang tulangan baja (mm2/m lebar pelat).

F = Koefisien gesek antara pelat beton dan pondasi bawah (lihat Tabel 2.8).

L = Jarak antara sambungan yang tidak diikat dan/atau tepi bebas pelat (m).

M = Berat per satuan volume pelat (kg/m3).

g = Gravitasi (m/s2).

h = Tebal pelat (m).

fs = Kuat-tarik ijin tulangan (MPa). Biasanya 0,6 kali tegangan leleh.

Penulangan untuk arah memanjang harus berjarak 300 50 mm.

b. Perencanaan Tulangan Memanjang

Tulangan memanjang yang dibutuhkan pada perkerasan beton bertulang

menerus dengan tulangan dihitung dari persamaan berikut :

Ps = F

F.F (1,3 0,2F) (2.B-8)

Dimana :

Ps = Persentase luas tulangan memanjang yang dibutuhkan terhadap luas

penampang beton (%).

Fct = Kuat tarik langsung beton = (0,4 0,5 fcf) (kg/cm2).

n = Angka ekivalensi antara baja dan beton (Es/Ec).

28

F = Koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya (lihat

Tabel 2.5).

Es = Modulus elastisitas baja (20000 kg/cm2).

Ec = Modulus elastisitas beton (1400 (kg/cm2).

Tulangan dipasang tepat di tengah tebal pelat dengan jarak antar tulangan 125 25 mm

dari tepi pelat.

Tabel 2.5. Koefisien Gesekan antara Pelat Beton dengan Lapis Pondasi Bawah

NO. Jenis Pondasi Faktor Gesekan (F)

1 Burtu, Lapen dan Konstruksi sejenis 2,2

2 Aspal Beton, Lataston 1,8

3 Stabilisasi Kapur 1,8

4 Stabilisasi Aspal 1,8

5 Stabilisasi Semen 1,8

6 Koral 1,5

7 Batu Pecah 1,5

8 Sirtu 1,2

9 Tanah 0,9

Sumber : Jalan Raya 2 (2003)

Alur perhitungan tulangan perkerasan beton bersambung ditunjukkan pada Gambar

2.11.

29

Mulai

MenentukanAs

Ps= F

F.F(1,3 0,2F)

Menentukandiameter

As=FLM

Desaintulangan

Inputdata

5. Fy(teg.lelehbaja),3900kg/cm24. F(koef.gesek),Tabel2.5

2. Fct(kuattariklangsungbeton)3. n(angkaekivalensibaja&beton(Es/Ec)

B. TulanganMemanjang1. Ps(persentaseluastulangan)

3. M(beratjenisbeton),2400kg/cm24. h(tebalpelat),meter5. fs(teg.lelehbaja),240MPa

2. L(jarakantarsegmen),10meter1. F(koef.gesek),Tabel2.5

A. TulanganMelintang

GambarRencana

Selesai

Gambar 2.11. Alur Perhitungan Tulangan Perkerasan Beton Bersambung

30

BAB III

METODOLOGI

Metodologi untuk studi ini dilakukan dengan pengambilan data terlebih dahulu,

kemudian hasil data yang didapatkan akan dianalisa untuk menjadi topik pembahasan.

A. Pengambilan Data

Dalam studi ini, dilakukan pengambilan data dengan survei langsung di

lapangan untuk mengetahui jumlah kendaraan yang melintas, terutama jumlah

kendaraan- kendaraan berat. Survei tersebut dilakukan di Jalan Ring Road Timur,

perempatan Wonosari. Pada hari Selasa, 1 Maret 2011, selama 4 jam untuk

mendapatkan nilai LHR (lalu lintas harian rencana) secara kasar, dari pukul 09.30

sampai 11.30 WIB.

Data yang didapat merupakan data masukan sebagai bahan analisis dalam

studi ini. Jenis data yang didapat terdiri dari dua macam, yaitu data konstan dan data

tidak konstan.

1. Data konstan

Data konstan adalah data yang tidak berubah sehingga pengumpulan data dapat

dilakukan setiap saat, seperti : durasi lampu merah, panjang, dan lebar jalan.

31

2. Data tidak konstan

Data tidak konstan adalah data yang diperoleh dari hasil pengamatan langsung di

lapangan yang sifatnya dapat berubah- ubah setiap saat, seperti : jumlah dan jenis

kendaraan yang melintas.

Lokasi tempat survei ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 3.1. Lokasi Survei di Jalan Ring Road Timur, Perempatan Wonosari

Sumber : Google Earth Pro (2011)

Untuk detail gambar lokasi survei dapat dilihat pada Lampiran 1.

32

B. Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Survei Pendahuluan

Survei pendahuluan dilakukan sebelum penelitian di lapangan agar survei

sesungguhnya dapat berjalan dengan lancar, efektif, dan efisien. Survei

pendahuluan diperlukan untuk menentukan pos- pos lokasi survei, jumlah surveyor

yang dibutuhkan, waktu pelaksanaan, dan jenis alat survei yang akan digunakan.

2. Pelaksanaan Survei

Hal- hal yang dilakukan pada waktu pelaksanaan survei antara lain :

a. Penjelasan cara kerja

(1) Pembagian tugas berhubungan dengan lokasi survei dan jenis

kendaraan setiap pengamat.

(2) Cara pengisian tabel (formulir) survei.

b. Pengambilan data konstan

(1) Pengukuran panjang dan lebar ruas jalan yang digunakan untuk

survei.

3. Alat Penelitian

Dalam penelitian ini diperlukan beberapa alat penunjang, antara lain :

33

a. Formulir penelitian dan alat tulis, yang digunakan untuk mencatat jumlah

kendaraan yang melintas.

b. Meteran, yang digunakan untuk mengukur lebar jalan yang ditinjau.

c. Arloji dan stopwatch, yang digunakan unuk mencatat durasi lampu merah.

4. Cara Kerja

Untuk mendapatkan data jumlah kendaraan, 3 surveyor memposisikan diri pada

tempat yang sekiranya dapat melihat semua kendaraan yang akan melintasi simpang

tersebut, baik dalam keadaan berbelok (kanan/ kiri) ataupun lurus setelah berhenti

karena lampu merah. Surveyor mengamati dan mencatat jumlah kendaraan bermotor

yang melintas pada simpang jalan tersebut sesuai ketentuan yang telah di sepakati

mengenai jenis kendaraan yang akan di amati, kemudian memasukkan data tersebut

ke dalam tabel (formulir ).Kendaraan yang diamati dibedakan menjadi :

a. Light vehicle (LV) : semua kendaraan penumpang beroda dua as dan mobil.

b. Heavy vehicle (HV) : kendaraan barang dan bus dengan roda dua as atau tiga

as, dan truk.

c. Motor cycle (MC) : sepeda motor.

34

C. Cara Analisis Data

Setelah pengambilan data yang meliputi lebar jalan, panjang, dan jumlah arus

kendaraan didapatkan. Semua formulir dikumpulkan dan dianalisa untuk

merencanakan jalan beton. Perencanaan tersebut meliputi :

1. Panjang dan lebar jalan beton

Panjang dan lebar diukur sebagai acuan untuk perencanaan pembetonan.

2. Tebal lapisan perkerasan (dengan beton)

Jalan aspal yang lama akan dibongkar dan lapisan perkerasannya diganti

dengan lapis perkerasan beton.

3. Penulangan jalan beton

Jalan beton yang direncanakan adalah jenis beton bertulang dengan

sambungan tipe JRC (jointed reinforced concrete).

4. Sambungan antar segmen

Sambungan antar segmen dalam perencanaan adalah setiap 10 meter.

5. Metode pelaksanaan

Pelaksanaan pembetonan akan dilaksanakan secara per segmen dengan metode

konstruksi selang- seling.

6. Gambar rencana

Setelah semua perencanaan selesai, maka akan digambar detail penulangan,

panjang, dan lebarnya.

35

BAB IV

PEMBAHASAN

Kualitas campuran beton dipengaruhi oleh sifat bahan, komposisi, dan

pelaksanaannya. Untuk menghasilkan campuran beton yang sesuai dengan

perencanaan, maka mutu beton dan komposisinya harus diperhatikan. Bab pembahasan

ini membicarakan jenis material yang digunakan dalam perkerasan jalan beton, metode

sambungan, perencanaan tebal pelat beton, dan penulangannya.

A. Material yang Digunakan pada Perkerasan Kaku

1. Beton

Beton adalah campuran dari bahan agregat, semen dan air dengan komposisi

tertentu. Beton yang digunakan untuk lapisan pada perkerasan kaku dihamparkan di

atas lapisan pondasi atas yang biasanya tersusun dari batuan. Prosesnya, semen

membentuk ikatan di dalam campuran, kemudian air yang ditambahan membantu

proses reaksi kimia yang mengubah semen yang kering menjadi perekat. Bila air

terlalu sedikit, maka reaksinya menjadi tidak sempurna dan air yang terlalu banyak

juga akan mengurangi kualitas atau mutu beton yang dihasilkan.

Campuran antar material juga sangat penting. Idealnya, setiap partikel

agregat diselimuti oleh semen terlebih dahulu sebelum ditambahkan air. Kekuatan

36

campuran yang tepat dari beton terutama disebabkan oleh agregat kasar. Bagian

agregat halus harus diberikan secara tepat dan cukup untuk mengisi rongga atau

celah antar agregat kasar yang ukurannya relatif besar. Jadi dapat disimpulkan

bahwa mutu atau kualitas beton tergantung pada :

a. Komposisi jumlah semen, agregat halus, dan agregat kasar di dalam

campuran.

b. Efisiensi campuran.

c. Kekuatan tumbukan dari agregat kasar (mutu agregat).

d. Kebersihan agregat dari lumpur dan zat- zat kimia lainnya.

e. Jenis semen yang digunakan.

f. Jumlah air yang digunakan (umumnya dengan ukuran rasio air/ semen).

g. Tingkat pemadatan.

h. Efisiensi pengeringan beton (curing).

Campuran beton didasarkan pada kekuatan rata- rata benda uji kubus beton.

Jika syarat kekuatan sudah ditentukan, maka campuran harus didesain untuk

memenuhi syarat tersebut.

Campuran beton umumnya ditentukan berdasarkan berat berbagai macam

material yang digunakan. Perbedaan campuran ditentukan berdasarkan tingkat

(grade) yang menggambarkan kekuatan minimum beton. Contohnya campuran

beton grade 30 mempunyai kekuatan tekan pada usia 28 hari sebesar 30 N/mm2.

37

Dalam proyek jalan, biasanya beton telah dipesan dalam bentuk ready mix dari

tempat pencampuran dalam mixer truck dan supplier sangat bertanggung jawab

terhadap kualitas/ mutu beton yang akan direncanakan. Perbandingan tingkat

kekuatan beton untuk perkerasan dapat dilihat pada Tabel 4.1.

Tabel 4.1. Lapis Permukaan dan Kualias (Grade) Beton

Sumber : Roadwork Theory and Practice (1990)

38

2. Agregat

Agregat yang digunakan sangat bervariasi dalam suatu campuran beton.

Kebersihan agregat juga menjadi faktor yang sangat penting. Agregat yang dipakai

umumnya dibagi menjadi dua bagian, yaitu :

a. Agregat kasar, misalnya : kerikil dan batu pecah.

b. Agregat halus, misalnya : pasir dan debu granit.

Campuran beton berdasarkan jumlah material yang diperlukan untuk

memproduksi 1 m3 beton ditunjukkan pada Tabel 4.2 berikut.

Tabel 4.2. Proporsi Campuran Beton

Sumber : Roadwork Theory and Practice (1990)

39

B. Metode Sambungan

Sambungan pada perkerasan beton semen bertujuan untuk :

a. Membatasi tegangan dan pengendalian retak yang disebabkan oleh

penyusutan dan beban lalu- lintas.

b. Memudahkan pelaksanaan.

c. Mengakomodasi gerakan pelat akibat beban dinamis kendaraan.

Pada perkerasan beton terdapat beberapa jenis sambungan antara lain :

a. Sambungan memanjang.

b. Sambungan susut melintang.

c. Sambungan isolasi.

Semua sambungan harus ditutup dengan bahan penutup (joint sealer), kecuali

pada sambungan isolasi terlebih dahulu harus diberi bahan pengisi (joint filler).

1. Sambungan Memanjang dengan Batang Pengikat (Tie Bars)

Pemasangan sambungan memanjang diperlukan untuk mengendalikan

terjadinya retak memanjang. Jarak antar sambungan memanjang sekitar tiga sampai

empat meter dan harus dilengkapi dengan batang ulir dengan mutu minimum BJTU-

24 diameter 16 mm.

40

Ukuran batang pengikat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

At = 204 x b x h, dan

l = (38,3 x ) + 75

Dengan :

At = Luas penampang tulangan per meter panjang sambungan (mm2).

b = Jarak terkecil antar sambungan atau jarak sambungan dengan tepi

perkerasan (m).

h = Tebal pelat (m).

l = Panjang batang pengikat (mm).

= Diameter batang pengikat yang dipilih (mm).

Jarak antar batang pengikat yang digunakan adalah 75 cm. Tipikal sambungan

memanjang diperlihatkan pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1. Potongan Memanjang Sambungan dengan Batang Pengikat (Tie Bars)


41

2. Sambungan Susut Melintang

Sambungan susut melintang adalah sambungan yang arahnya membagi jalan

dengan arah melintang. Kedalaman sambungan ini kurang lebih mencapai 1/4 dari

tebal pelat untuk perkerasan dengan lapis pondasi berbutir atau 1/3 dari tebal pelat

untuk lapis pondasi stabilisasi semen. Sambungan susut melintang ini terdiri dari

dua jenis, yaitu :

a. Sambungan susut melintang tanpa ruji.

b. Sambungan susut melintang dengan ruji.

Detail dari kedua jenis sambungan tersebut dijelaskan dengan Gambar 4.2 dan 4.3.

Gambar 4.2. Sambungan Susut Melintang Tanpa Ruji


42

Gambar 4.3. Sambungan Susut Melintang dengan Ruji


Jarak sambungan susut melintang untuk perkerasan beton bersambung tanpa

tulangan sekitar 4 - 5 m, sedangkan untuk perkerasan beton bersambung dengan

tulangan sekitar 8 - 15 m. Setengah panjang ruji polos harus dicat atau dilumuri dengan

bahan anti lengket untuk menjamin tidak ada ikatan dengan beton. Diameter ruji

tergantung pada tebal pelat beton sebagaimana tercantum pada Tabel 4.3.

Tabel 4.3. Hubungan Antara Tebal Pelat Beton dengan Diameter Ruji


43

Tabel 4.4. Hubungan Antara Tebal Pelat Beton dengan Diameter Ruji dan Jaraknya

Sumber : ACI Committee (2002)

3. Sambungan isolasi

Sambungan isolasi adalah sambungan yang memisahkan perkerasan dengan

bangunan yang lain, misalnya manhole, jembatan, tiang listrik, jalan lama,

persimpangan dan lain sebagainya. Sambungan isolasi harus dilengkapi dengan

bahan penutup (joint sealer) setebal 5 7 mm dan sisanya diisi dengan bahan

pengisi (joint filler). Contoh persimpangan yang membutuhkan sambungan isolasi

diperlihatkan pada Gambar 4.5.

(a) Simpang Tegak Lurus (b) Simpang Lurus (Apron) (c) Simpang Tegak

44

(d) Simpang Menyudut (e) Simpang Jalan Terpisah (f) Simpang Menyudut Dua

Arah

Gambar 4.5. Contoh Persimpangan yang Membutuhkan Sambungan Isolasi


Ada 2 jenis sambungan isolasi yaitu sambungan isolasi dengan ruji dan

sambungan isolasi tanpa ruji, yang masing- masing ditunjukkan pada Gambar 4.6.

(a) Sambungan Isolasi dengan Ruji (b) Sambungan Isolasi Tanpa Ruji

muai

Gambar 4.6 Persimpangan dengan Sambungan Isolasi dan Ruji

Sumber: Perencanaan Perkerasan Jalan Beton (2003)

45

Sambungan isolasi yang digunakan pada bangunan lain, seperti jembatan perlu

pemasangan ruji untuk transfer beban. Pada ujung ruji harus dipasang pelindung

muai agar ruji dapat bergerak bebas. Pelindung muai harus cukup panjang sehingga

menutup ruji sepanjang 50 mm dan masih mempunyai ruang bebas yang cukup,

dengan panjang minimum lebar sambungan isolasi ditambah 6 mm seperti

diperlihatkan pada Gambar 4.6 (a) di atas. Ukuran ruji dapat dilihat pada Tabel 4.3

dan 4.4.

4. Penutup Sambungan

Penutup sambungan dimaksudkan untuk mencegah masuknya air dan atau

benda lain ke dalam sambungan perkerasan. Benda- benda lain yang masuk ke

dalam sambungan dapat menyebabkan kerusakan berupa gompal dan blow up (pelat

beton yang saling menekan ke atas).

46

BAB V

APLIKASI PERENCANAAN JALAN BETON

Pada bab ini disajikan hasil perencanaan jalan beton dengan kasus di Jalan Ring

Road Timur, perempatan Wonosari. Uraian dari bab ini meliputi data survei lalu lintas,

data perencanaan, desain tebal perkerasan, dan penulangan.

A. Data Kendaraan

Data jumlah total kendaraan hasil survei ditunjukkan dalam Tabel 5.1 berikut.

Tabel 5.1. Data Jumlah Total Kendaraan

Waktu

Jenis Kendaraan

LV MV MC

Mobil

Pick Up

Truk Kecil

Bus

Truk 2 as

Truk 3 as

Sepeda Motor

4 jam

490

171

218

158

140

101

1496

VJP 123 43 55 40 47 26 374

Keterangan :

a. LV (light vehicle) : semua kendaraan penumpang beroda 2 as, dan mobil

b. HV (heavy vehicle) : kendaraan barang dan bus dengan roda 2 as atau 3 as,

serta truk.

c. MC (motor cycle ) : sepeda motor.

47

d. VJP (volume jam perencanaan) : jumlah lalu lintas yang direncanakan akan

melintasi suatu penampang jalan selama 1 jam untuk perencanaan.

B. Data Teknis

Data teknis jalan beton yang akan direncanakan adalah sebagai berikut :

a. Umur rencana = 20 tahun

b. Tebal Pondasi bawah (dengan batu pecah) = 15 cm

c. Faktor gesekan pondasi = 1,5 (batu pecah)

d. MR beton = 40 kg/ cm3

e. Fs BJTU 39 = 3390 kg/ cm3

f. Pertumbuhan lalu lintas = 5% per tahun

g. Peranan Jalan = arteri

h. Koefisien distribusi jalur = 0,7 (2 jalur 1 arah, Tabel 2.2)

Rekapitulasi jumlah kendaraan dan konfigurasi bebannya ditunjukkan dalam Tabel 5.2.

Tabel 5.2. Rekapitulasi Jumlah Kendaraan dan Konfigurasi Beban

48

Jenis Kendaraan Konfigurasi dan Beban VJP LHR (VJP/ 15%) Jumlah Sumbu

Mobil Penumpang (1 + 1) ton = 2 ton 123 820 -

Bus (3 + 5) ton = 8 ton 40 267 533

Truk 2 as (2 + 4) ton = 6 ton 47 313 627

truk 3 as (6 + 14) ton = 20 ton 26 173 346

C. Perencanaan Tebal Pelat Beton

1. Menghitung Jumlah Kendaraan Niaga (JKN) selama umur rencana (20 tahun).

JKN = 365 x JKNH x R

JKNH = jumlah bus + jumlah truk 2 as + jumlah truk 3 as

= 267 + 313 + 173

= 753 kendaraan

Faktor pertumbuhan (R) =

= ,

,

= 33,06

Sehingga diperoleh

49

JKN = 365 x JKNH x R

= 365 x 753 x 33,06

= 9.092.035 kendaraan

2. Menghitung Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Harian (JSKNH) dan Jumlah Sumbu

Kendaraan Niaga (JSKN) selama umur rencana (20 tahun).

JSKN = 365 x JSKNH x R

JSKNH = sumbu bus + sumbu truk 2 as + sumbu truk 3 as

= 533 + 627 + 347 = 1507

Sehingga diperoleh

JSKN = 365 x JSKNH x R

= 365 x 1507x 33,06

= 18.184.071 kendaraan

3. Menghitung persentase masing- masing beban sumbu dan jumlah repetisi yang akan

terjadi selama umur rencana (20 tahun). Perhitungan ditunjukkan dalam Tabel 5.3.

50

51

Tabel 5.3. Persentase Beban Sumbu dan Jumlah Repetisi Selama

Umur Rencana (20 Tahun).

Konfigurasi Sumbu

Volume Beban Sumbu (ton)

% Konfigurasi sumbu* Jumlah Repetisi**

STRT (truk 2 as) 313 2 3,11 % 19,85 x 104

STRT (bus) 267 3 2,65 % 16,89 x 104

STRG (truk 2 as) 313 4 3,11 % 19,85 x 104

STRG (bus) 267 5 2,65 % 16,89 x 104

STRT (truk 3 as) 173 6 1,46 % 9,29 x 104

STRG (truk 3 as) 173 14 1,46 % 9,29 x 104

*) Konfigurasi =

JSKNH

**) Jumlah repetisi = JKN x konfigurasi sumbu x koef. distribusi jalur (Tabel 2.2)

4. Perhitungan tebal pelat beton ditunjukkan dalam Tabel 5.4 dan 5.5.

Tabel 5.4. Perhitungan Tebal Pelat Beton (Asumsi Tebal Pelat 12 cm, MR 40 kg/cm2 )

Konfigurasi

Sumbu

Beban Sumbu

(ton)

Beban Sumbu

Rencana

Fk = 1,1

Repetisi Beban

Tegangan yang

Terjadi

(kg/ cm2) *

Perbadingan

Tegangan **

Jumlah Repetisi Beban

yang Diizinkan (Dari

Tabel 4.7)

% Fatigue ***

STRT 2 2 x 1,1 = 2,2 19,85 x 104 - - - 0

STRT 3 3 x 1,1 = 3,3 16,89 x 104 - - - 0

STRG 4 4 x 1,1 = 4,4 19,85 x 104 - - - 0

STRG 5 5 x 1,1 = 5,5 16,89 x 104 - - - 0

STRT 6 6 x 1,1 = 6,6 9,29 x 104 26,3 0,66 6000 15,48

STRG 14 14 x 1,1 = 15,4 9,29 x 104 31 0,78 210 442,53

Total fatigue 458,01

*) Gambar ke Nomogram Gambar 2.8, 2.9, atau 2.10.

**) Perbandingan tegangan = T

MR

***) % Fatigue = R J

Dengan tebal pelat 12 cm didapatkan bahwa total fatigue yang terjadi 458, 01 % (> 100%), maka perhitungan harus diulang lagi dengan

pelat dipertebal menjadi 15 cm.

52

53

Tabel 5.5. Perhitungan Tebal Pelat Beton (Asumsi Tebal Pelat 15 cm, MR 40 kg/cm2 )

Konfigurasi

Sumbu

Beban sumbu

(ton)

Beban sumbu

rencana

Fk = 1,1

Repetisi beban

Tegangan yang

terjadi

(kg/ cm2)*

Perbadingan

tegangan **

Jumlah repetisi

beban yang diizinkan (Dari Tabel 4.7)

% Fatigue ***

STRT 2 2 x 1,1 = 2,2 19,85 x 104 - - - 0

STRT 3 3 x 1,1 = 3,3 16,89 x 104 - - - 0

STRG 4 4 x 1,1 = 4,4 19,85 x 104 - - - 0

STRG 5 5 x 1,1 = 5,5 16,89 x 104 - - - 0

STRT 6 6 x 1,1 = 6,6 9,29 x 104 19,8 0,50 - 0

STRG 14 14 x 1,1 = 15,4 9,29 x 104 23,8 0,60 32000 2,90

Total fatigue 2,90

*) Gambar ke Nomogram Gambar 2.8, 2.9, atau 2.10.

**) Perbandingan tegangan = T MR

***) % Fatigue = R J

Dengan tebal pelat 15 cm terlihat bahwa total fatigue yang terjadi hanya 2,90 % (< 100%), maka perhitungan sudah cukup dan tebal

pelat 15 cm dapat digunakan.

D. Perencaaan Tulangan

a. Koefisien gesekan pelat dengan pondasi (F) = 1,5 (batu pecah)

b. Jarak antar sambungan (L) = 10 m

c. Tebal pelat (h) = 0,15 m

d. Tegangan tarik baja (fs) = 240 MPa

e. Mutu beton (fc) = 40 kg/cm2

f. Berat jenis beton = 2400 kg/ cm2

g. Kuat tarik beton (Fct) 0,4 0,5 MR = 20 kg/cm2

h. Modulus elastisitas baja (Es) = 20000 kg/cm2

i. Tegangan leleh baja (fy) = 3900 kg/cm2

j. Modulus elastisitas beton (Ec) = 1400 = 22136 kg/cm2

k. Gravitasi (g) = 9,81 m/s2

1. Tulangan Melintang

As = FLM

= , , ,

= 110,36 mm2

Dipakai tulangan diameter 10 mm

As = d2

= x 3,14 x 102 = 78,5 mm2

54

Jumlah tulangan = ,

, = 1.4 (dipakai buah 2 tulangan) 2D10 500 mm

Karena berdasarkan peraturan penulangan untuk arah melintang harus berjarak 300

50 mm, maka digunakan 2D10- 250 mm.

Gambar penulangan arah melintang setiap meter ditunjukkan pada Gambar di bawah

ini.

Gambar 5.1. Penulangan Arah Melintang Setiap Meternya

2. Tulangan Memanjang

Ps = F

F.F (1,3 0,2F)

=

, (1,3 0,2 x 1,5)

= 0,515 %

55

As perlu = Ps x 1000 x tebal pelat

= 0,00515 x 1000 x 150

= 772,5 mm2

Dipakai tulangan diameter 12 mm

As = d2

= x 3,14 x 122

= 113,04 mm2

Jumlah tulangan = ,

, = 6,8 (dipakai 7 tulangan)

Maka penggunaan tulangan memanjang adalah 7D12 150 mm.

Gambar penulangan arah memanjang setiap meter ditunjukkan pada Gambar di bawah

ini.

Gambar 5.2. Penulangan Arah Memanjang Setiap Meternya

56

Penulangan untuk arah memanjang dan melintang setiap segmen ditujukkan pada

Gambar di bawah ini.

Gambar 5.3. Penulangan Arah Memanjang dan Melintang Setiap Segmen

Gambar 5.4. Tanpak Samping Jalan yang telah Dicor Beton

57

Gambar 5.5. Bagian- bagian Jalan Beton Bertulang yang Direncanakan

Gambar 5.6. Jalan Beton Bertulang yang Direncanakan

58

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini disajikan kesimpulan dan saran dari penelitian yang telah dilakukan.

A. Kesimpulan

Dari penelitian Desain dan Aplikasi Perencanaan Jalan Beton ini didapat

kesimpulan sebagai berikut :

a. Jenis konstruksi yang cocok dipakai untuk perencanaan jalan beton di Jalan

Ring Road Timur, perempatan Wonosari adalah tipe JRC (jointed reinforced

concrete). Dengan konsep ini, crack yang dihasilkan relatif sedikit dan jarak

sambungan antar segmen menjadi lebih panjang, sehingga jalan menjadi lebih

nyaman saat dilalui.

b. Perencanaan untuk tebal lapisan perkerasan jalan beton diperoleh sebesar 15 cm

dengan total fatigue sebesar 2,90 %.

c. Penulangan untuk arah memanjang diperoleh sebesar D12 150 mm dan arah

melintang sebesar D10 250 mm.

B. Saran

Dalam pelaksanaan tugas akhir Desain dan Aplikasi Perencanaan Jalan Beton

ini dibutuhkan kesriusan, kesabaran dan ketelitian, terutama dalam pemasukan dan

59

60

pengolahan data, serta dalam perhitungan. Oleh karena itu, Penulis ingin

menyampaikan beberapa saran yang sekiranya penting sebelum mengerjakan tugas

akhir tentang jalan, yaitu :

a. Memahami teori mekanika tanah dan struktur/ konstruksi jalan yang telah

diajarkan sebelumnya.

b. Banyak membaca buku referesi tentang teori maupun aplikasi perencanaan

jalan.

c. Berkonsultasi kepada Dosen Pembimbing jika menghadapi kesulitan, baik

dalam pengolahan data maupun dalam pembuatan laporan.

d. Menjaga kesehatan dan stamina selama mengerjakan tugas akhir ini.

RIWAYAT HIDUP

CURRICULUM VITAE

Nama : Muhammad Miftakhur Riza

Jenis Kelamin : Laki- Laki

Tempat, Tanggal Lahir: Magelang, 08 November 1989

Agama : Islam

Alamat Asal : Semalen, Rt 3, Rw 2, No.88. Ngadirojo, Secang- Magelang

Alamat di Yogyakarta : Jl. Kaliurang km 5,6. Pandega Mandala No 26, Sleman- Yogyakarta

No HP : 085 643 699 889

Email : [email protected]

Blog : www.miftakhurriza.blogspot.com

: www.engineerwork.blogspot.com

Riwayat Pendidikan :

Tingkat Pendidikan Tempat Pendidikan Tahun

SD SD Negeri 1 Secang 1997- 2003

SMP SMP Negeri 13 Magelang 2001-2004

SMA SMA Negeri 2 Magelang 2005-2007

Sarjana Muda Jurusan Teknik Sipil, UGM Yogyakarta 2008 - 2011

Penguasaan Software :

1. Microsof Office

2. Adobe Photoshop dan Corel Draw

3. Autocad 2D

CurriculumVitae:MuhammadMiftakhurRiza 1

4. Sketch Up 3D

5. SAP 2000

6. ETABS

7. Plaxis

Karya Ilmiah :

NO. Judul Pembimbing Tahun

1 Desain dan Aplikasi Perencanaan Jalan

Beton, Studi Kasus : Jl. Ringroad Timur,

Perempatan Jalan Wonosari, Yogyakarta

1. Suwardo, ST., MT., Ph.D 2011

2 Perencanaan dan Analisis Bangunan Bertingkat dengan ETABS, Studi Kasus : Hotel Tentrem (9 Lantai), Yogyakarta

1. Ir. Hotma Prawoto, MT 2. Agus Kurniawan, ST., MT., Ph.D 3. Sularno, ST

2011

Soft Skill :

1. 10 Besar lomba pidato bahasa Inggris kota Magelang (2004).

2. Pengurus OSIS, seksi Ketaatan Beragama (2001- 2004).

3. Wakil Rohis (Rohani Islam) dan Divisi Humas Karisma (Keluarga Islam

Magelang), tahun 2005- 2006.

4. Pembicara dan motivator untuk pengembangan diri anak- anak panti asuhan,

Wonosari, Yogyakarta (2010).

5. Panitia ECC (Engineering Carrier Center), penyelenggara job fair terbesar di

Indonesia (2011).

6. Penulis aktif di blog teknik sipil (www.engineerwork.blogspot.com) dan blog

religi- motivasi (www.miftahurriza.blogspot.com).

7. Konsultan desain dan promosi pemasaran lembaga pendidikan bahasa Inggris

HHB (Happy Honey Bee), Condongcatur, Yogyakarta.

8. Takmir Masjid Al huda, Yogyakarta. Devisi syiar dan pengembangan umat.

9. Tim Pengajar baca Al Quran untuk anak- anak.

10. Aktivis dan sub coordinator Tahajud Call Indonesia, wilayah Yogyakarta .


Pengalaman Profesi :

1. Renovasi dan Pengembang Gedung bimbingan belajar HHB, Happy Honey

Bee, Yogyakarta (2010).

2. Perencana dan Pengembang Pondok Pesantren Tijanul Ilmi, Magelang (2010).

3. Konsultan dan Pengembang Masjid Al Huda, Jalan Kaliurang km 5.6,

Yogyakarta (2010).

4. Managemen konstruksi dan Pengawas pembangunan Kantor dan Showroom

Mobil Nissan, cabang Yogyakarta (2010). Kerja sama : PT. Aneka Bangun

Persada.

5. Perencana dan Konsultan pembangunan Showroom Mobil Nissan, cabang

NTT. Kerja sama : PT . Tri Eka Visipratama.

6. Analisis kerusakan Jembatan Pabelan pasca erupsi Merapi (2010). Kerja sama:

PT. Adhi Karya.

7. Managemen konstruksi dan analisis struktur pembangunan Hotel Tentrem (9

Lantai), Yogyakarta (2010). Kerja sama : PT Waskitha Karya.

8. Perencana kuda- kuda baja untuk pabrik. Klaten, Yogyakarta (2011). Kerja

sama : CV. Putera Mandiri.

9. Pengabdian masyarakat dalam Perencanaan Bendung Lereng Merapi (2011).

10. Instruktur pelatihan ETABS untuk CV. Putera Mandiri, Yogyakarta (2011).

11. Analisis kekuatan struktur Gedung Ekonomi UGM 8 Lantai, Yogyakarta

(2010). Kerja sama : PT. Wijaya Karya.

12. Analisis kekuatan struktur Gedung Fisipol UGM 6 Lantai, Yogyakarta (2010).

Kerja sama : PT. Wijaya Karya.

13. Konsultan analisis struktur Ruko Pademangan 4 lantai, Jakarta (2011).

14. Dan lain lain.


CoverHalaman DepanDAFTAR TABELDAFTAR GAMBARDAFTAR LAMPIRANIntisari

Perencanaan Jalan BetonBAB I PENDAHULUANBAB II TINJAUAN PUSTAKABAB III METODOLOGIBAB IV PEMBAHASANBAB V APLIKASI PERENCANAAN JALAN BETONBAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

Tentang Penulis

Per en Canaan Jalan Bet On

Documents

Transcript of Per en Canaan Jalan Bet On