analisa umur rencanca

8/8/2019 analisa umur rencanca

1/36

HAERUL PURNAMAD111 03 046


2/36

Latar Belakang Tujuan Penelitian

Batasan Masalah

Tinjauan Pustaka

Metodologi

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan Saran


3/36


4/36

Penulisan ini bertujuan untuk :mengetahui kualitas perkerasan berdasarkan metode bina margadan AASHTO 93 terhadap retakfatigue dan Alur/deformasimelalui metode analisa kekuatan mekanis material.

perbandingan nilai ekonomis antar kedua metode


5/36

Menggunakan Program Kenlayer Analisis perhitungan perencanaan perkerasan lapisan

mengunakan metode Bina Marga dan AASHTO 93

Beban yang digunakan adalah beban statis roda kendaraan sumbu

tunggal roda ganda (Single axle with dual tyres), dimana bebansumbu yang digunakan pada roda bagian belakang sebesar 10ton.

Penentuan model perkerasan (susunan, jenis, ketebalan dankarakteristik) yang digunakan, dilakukan dengan metode trial

serta tidak keluar dari range model perkerasan yang biasadigunakan pada umumnya.


6/36

Perencanaan model perkerasan dikhususkan pada perencanaanjalan baru dengan tipe Asphalt Concrete/laston ( AC )

Perbandingan umur rencana dianalisis berdasarkan nilai tingkatkesesuaian perencanaan dengan metode bina marga dan

AASHTO93 terhadap metode kekuatan mekanis material bahan. Parameter perbandingan umur rencana didasarkan pada analisis

kerusakan yaitu retak fatigue pada permukaan lapisan perkerasandan retak alur/deformasi pada perkerasan.

Analisis program Kenlayer untuk menentukan repetisi beban

maksimum yang diizinkan untuk nilai retak fatigue padapermukaan.


7/36

Secara umum jalan harus cukup kuat terhadap tigatinjauan kekuatan, yaitu :

Secara keseluruhan harus kuat terhadap beban lalulintas

Permukaan jalan harus tahan terhadap keausan akibatroda kendaraan, air dan hujan.

Permukaan jalan harus cukup tahan terhadap cuacadan temperatur, dimana jalan itu berada.


8/36


9/36


10/36


11/36

Parameter Perencanaan Lalu Lintas

Daya Dukung Tanah dasar (DDT ) dan CBR

Faktor Regional ( FR ) Indeks permukaan ( IP )

Koefisien kekuaan relatif ( a )

Batas-batas minimum tebal lapisan perkerasan

Penentuan Tebal Perkerasan


12/36

Metode perencanaan AASHTO93

Parameter Perencanaan Batasan Waktu

Lalu Lintas

Reliabilitas dan Gabungan kesalahan baku

Faktor Lingkungan

Servisibilitas

Modulus Resilient Efektif Tanah dasar (Mr)

Karakteristik Material lapisan Perkerasan Jalan

Indeks tebal perkerasan ( SN )

Koefisien Kekuatan Relatif lapisan ( a ).

Faktor Drainase.

Tebal Lapisan Perkerasan


13/36

Faktor-faktor desain dapat dibagi menjadi empat kategori yaitu, Lalu Lintas Dan Pembebanan

Lalu lintas dan pembebanan dipertimbangkan termasuk beban aksial

dan jenis roda kendaraan, jumlah repetisi beban, luas bidang kontak

dan kecepatan kendaraan.

Lingkungan

Pada desain metode Mechanistic empirical tiap tahunnya dapat dibagimenjadi 24 periode, 12 bulan atau beberapa musim yang masing-masingmemiliki perbedaan kelompok modulus lapisan. Kerusakan sepanjang tiap

periode, bulan atau musim dievaluasi dan disimpulkan keseluruhan tahun

untuk menentukan desain sebenarnya.


14/36

Material

Dalam desain metode Mechanistic empirical, sifat dari material harus dispesifikkan

sehingga respon perkerasan seperti tegangan, regangan, dan displacement pada komponenkritis dapat ditentukan. Respon ini kemudian digunakan dengan kriteria kegagalan untuk

memprediksi apakah kegagalan akan terjadi.

Kriteria Kegagalan

a.Retak Fatigue, pada perkerasan lentur didasarkan pada regangantarik horizontal di bawah lapisan permukaan

b.Alur, terjadi pada perkerasan lentur dimana diindikasikan olehdeformasi total atau kedalaman alur sepanjang bagian roda.

c.Kerusakan Thermal, Jenis kerusakan ini termasuk didalamnyaretak akibat suhu rendah ( Low-temperature cracking ) dan fatiguethermal cracking.


15/36

MULAI

MENENTUKANKARAKTERISTIKASPAL (DATASEKUNDER )

MENDEFINISIKAN KARAKTERISTIKCAMPURAN

(Vb dan Va)PERANCANGAN PERMODELANPERKERASAN METODE BINA

MARGA & AASHTO93

MENENTUKAN BIDANGKONTAK

(Luas bidang kontak dan

Radius kontak)

MENGHITUNG MODULUS ELASTISITAS

MENENTUKAN KARAKTERISTIKLAPISAN

(Modulus Elastis dan Angka

Poisson)

MENENTUKAN PERSAMAANKRITERIA KEGAGALAN

(Retak Fatigue dan Deformasi

Total)

ANALISIS PROGRAMKENLAYER

(Umur RencanaPerkerasan)

ANALISA UMUR RENCANA

SELESAI

MENENTUKANKARAKTERISTIKAGREGAT (DATA

SEKUNDER)

MENENTUKANDATA

PERENCANAANUNTUK

PERHITUNGANTEBAL

PERKERASAN( DATA

SEKUNDER)

MENENTUKAN KONFIGURASI RODA DAN BEBANLALU LINTAS

(Jumlah sumbu dan roda, Beban tiap roda,Jarak antara sumbu dan roda serta Tekanan

angin ban)

METODOLOGI

( Kerangka )


16/36

START

Input parameterPerencanaan

Konstruksi

Bertahp

Tentukan tebalLapisan

perkerasan

Tentukan ITP1+2

untuk tahap Idan Tahap II

Tentukan ITPSelama UR

TentukanITP1 tahap 1

FINISH

Faktor Regional

oIntensitasCurah Hujan

oKelandaian jalano% kelandaian beratoPertimbangan Teknis

Beban lalu lintas LERpada lajur Rencana

Kekuatan tanah dasarDaya Dukung Tanah

Dasar (DDT)

Indeks PermukaanAwal (IP0) Akhir (IPt)

Konstruksi bertahapatau tidak danpentahapannya

JenislapisanPerkeras

an

KoefisienKekuatan Relatif

Flow Chart

Metode

Analisa

Komponen

Bina Marga


17/36

Inputparameter

perencanaan

TentukanITP1

Tahap ITentukan ITP1+2

Untuk tahap 1 &

2

Tentukantebal Lapisperkerasan

Koefisien

Kekuatanrelatif,tebal,koefisie

n drainasedan indeks

tebalperkerasan

Jenis lapisanperkerasan

Batasan waktu dan lalulintas

Koefisien relatif lapisan :-

modulus resilien efektif tanah

dasar [Mr]- Nilai CBRnya

Faktor Lingkungan

- Kelembaban dan suhuRealibilitas,servibilitasdan Tingkat keandalan

[R]

Baku keseluruhan [So]dan koefisien drainase

[mi]

Konstruksi

Bertahap

Karakteristik materiallapisan perkerasan dan

koefisien kekuatan relatiflapisan

Start

Finish

TentukanITP

Selama UR

yatidak

Flow ChartMetode AASHTO93


18/36

Campuran Beraspal

Lapisan Pondasi Atas

Lapisan Pondasi Bawah

Tanah Dasar

h

v

a. Potongan Melintang Perkerasan

Beban Roda (P) Beban Roda (P)

Jarak antara Roda (Y) a

Tekanan Ban ( )

a a

b. Tampak Atas

Secara skematis pemodelan perkerasan dapat dilihat pada gambar

berikut ini :


19/36

MULAI

INPUT DATA

MATL, NDAMA, NPY, NLG

(LAYERINP)

HITUNG

(KENLAYER)

OUTPUT DATA

(FILE.TXT)

MODEL PERKERASAN

(LGRAPH)

SELESAI

Metodologi (lanjutan)

FLOW CHARTPROGRAM KENLAYER


20/36

Dalam analisis perhitungan dengan program Kenlayer inisemua lapisan diasumsikan elastis linear. Perhitungandengan Kenlayer ini dinyatakan dalam satuan internasional(SI), dimana panjang dalam satuan sentimeter (cm), tekanandalam satuan kPa dan berat jenis dalam satuan kN/m3. Oleh

karena itu semua input diatas harus dikonversi terlebihdahulu kedalam satuan internasional. P = 2.04 ton = 20.4 kN 1 = 0.55 Mpa = 550 kPa Y = 34 cm = 34 cm

E2 = 350 Mpa = 350.000 kPa

E3 = 200 Mpa = 200.000 kPa a = 11 cm


21/36

Karakteristik Aspal Pertamina Penetrasi 60

Karakteristik Agregat


22/36

KadKadar Aspal (%) Modulus Elastis (kPa)

Aspal Pertamina

5.55

1,034,126

Hasil perhitungan PresentaseVolume Campuran

Hasil Perhitungan Modulus

Elastisitas


23/36

Perencanaan tebal lapisan perkerasan dilaksanakandengan ketentuan sebagai berikut:

Peranan jalan : Jalan ArteriTipe jalan : 4 lajur 2 arah tak terbagi Umur rencana : 10 tahunJenis perkerasan : lentur ( flexible ) Pertumbuhan lalu lintas : tetap Kondisi iklim setempat : 750 mm / tahun

Kelandaian rata-rata : 6%digunakan LHRo yang variatif gunamemperoleh tebal

yang variatif pada perkerasan hingga dapatdiamati perubahan dan

:


24/36


25/36

Nilai CBR Segmen Jalan

No Chainage ( KM ) CBR CBR JUMLAH YANG SAMA PERSENTASEYANGSAMA

( DCP ) SORTED ATAU LEBIH BESAR ATAU LEBIH BESAR

1 20 + 000 4.05 4.05 6 100.0

2 20 + 200 10.48 4.8 5 83.3

3 20 + 400 9.02 5.53 4 66.7

4 20 + 600 10.51 9.02 3 50.0

5 20 + 800 5.53 10.48 2 33.3

6 21 + 000 4.8 10.51 1 16.7

44.39


26/36

Tebal Lapisan Perkerasan


27/36

LHRo Repetisi Aktual Kendaraan

Selama Umur Rencana

50%

100%

150%

200%

946,899.3

1,893,800

2,840,698.1

3,787,597.4

Jumlah repetisi kendaraan selama umur rencana


28/36

LHRo

Jumlah repetisi ijin hasil analisa kenlayer

hingga terjadi kerusakan fatigue pada

perkerasan

Jumlah repetisi ijin hasil analisa

kenlayer hingga terjadi deformasi

total pada perkerasan

Bina

marga

AASHTO93 Bina

marga

AASHTO93

50%

100%

150%

200%

2,567,000

2,517,000

2,482,000

2,269,000

1,759,000

1,831,000

2,097,000

2,293,000

57,260

128,100

221,300

187,500

13,460

18,200

26,560

33,362

Hasil Analisis KENLAYER


29/36

LHRo

Repetisi Ijin Terhadap

Parameter Kerusakan FatigueRepetisi Aktual Tingkat Kesesuaian

Terhadap Metode

Kekuatan mekanis

material

untuk metode

Analisa

Komponen

Bina Marga

untuk metode

AASHTO93

Bina margaAASHTO

93

50%

100%

150%

200%

2,567,000

2,517,000

2,482,000

2 269 000

1,759,000

1,831,000

2,097,000

2 293 000

946,899.3

1,893,800

2,840,698.1

3 787 597.4

2.71

1.32

0.87

0.59

1.85

0.96

0.70

0.60

Tingkat kesesuaian Metode Analisa Komponen Bina

Marga Dan AASHTO93 Terhadap metode kekuatan

mekanis material


30/36

Grafik Tingkat kesesuaian Metode Analisa

Komponen Bina Marga Dan AASHTO93

Terhadap metode kekuatan mekanis material


31/36

ABina Marga

( m)

Perbandingan Nilai Ekonomis


32/36

Grafik Perbandingan Nilai Ekonomis


33/36

Nilai repetisi ijin Metode Analisa Komponen Bina Marga untuk parameter kerusakan

Alur/deformasi lebih tinggi daripada metode AASHTO93 karena metode analisa komponenmengalokasikan nilai tebal yang lebih besar untuk lapisan Base dan Sub base.

Nilai repetisi ijin Metode Analisa Komponen Bina Marga untuk parameter kerusakan Fatiguemaupun Alur/deformasi mengalami kenaikan dan penurunan yang variatif dikarenakan untuksetiap kenaikan nilai LHRo, analisa komponen hanya menambah tebal untuk satu bagianlapisan perkerasan tertentu saja.

Nilai repetisi ijin Metode AASHTO93 untuk parameter kerusakan Fatigue maupunAlur/deformasi mengalami kenaikan yang signifikan dikarenakan untuk setiap kenaikan nilaiLHRo, AASHTO93 menambah tebal disetiap bagian lapisan perkerasan.

Tingkat kesesuaian metode AASHTO93 terhadap metode kekuatan mekanis material

dibandingkan metode Analisa Komponen bina marga lebih mendekati nilai kekuatan mekanismaterial dikarenakan AASHTO93 menghitung nilai struktural dari setiap lapisan sertamengakomodasi sifat material yang dalam hal ini nilai modulus elastis bahan padaperhitungan koefisien kekuatan material (a).


34/36

Penambahan tebal lapisan Sub-base pada perkerasan, memberikan peningkatan

pada nilai repetisi untuk kerusakan Alur/deformasi namun tidak serta merta

menambah nilai repetisi untuk paramater kerusakan Fatigue.

Penambahan tebal lapisan surface tanpa menambah tebal lapisan base dan sub

base mengurangi nilai repetisi ijin untuk parameter kerusakan fatigue maupun

Alur/deformasi.

Nilai ekonomis Metode AASHTO93 lebih rendah dibandingkan Metode

Analisa Komponen karena tebal lapisan permukaan metode ini lebih tebal

dimana harga material untuk lapisan permukaan cukup tinggi dibandingkan

lapisan base dan sub base.


35/36

Sebaiknya dilakukan perbandingan nilai repetisi ijin terhadap modulus elastisyang variatif untuk melihat seberapa besar pengaruh modulus elastis campuran

aspal terhadap tingkat kesesuaian metode kekuatan mekanis material.

Sebaiknya dilakukan perbandingan nilai ekonomis yang lebih mendetail pada

metode Analisa Komponen Bina Marga dan AASHTO93 untuk melihat nilai

ekonomis tiap-tiap metode.

Sebaiknya dilakukan perbandingan Analisis umur rencana dengan umur

rencana yang variatif guna mengetahui pengaruhnya terhadap nilai repetisi ijin.


36/36

Documents

analisa umur rencanca