Upload
jill-roach
View
51
Download
3
Tags:
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH SISTEM SUSPENSI KENDARAAN BERAT JENIS DUMP TRUCK TERHADAP GETARAN YANG DITIMBULKAN
DI JALAN RAYA (STUDI KASUS JALAN POROS MAROS – PAREPARE KABUPATEN MAROS)
The Effect of Heavy Vehicle Suspension System of Dump Truck of Vibration on Highway (Case Study of Maros-Parepare Road at Maros City)
Mohammad Rezki, Sri Suryani, Nurlaela Rauf
Bagian Fisika, Universitas Hasanuddin, Makassar
Alamat Korespondensi:
Mohammad Rezki, S. Si.Makassar, 90245Hp. 082352976250Email: [email protected]
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk dapat (1) Mengamati jenis suspensi, kecepatan, dan berat kendaraan yang melalui jalan poros Maros – Parepare (2) Mengukur tingkat getaran yang diakibatkan oleh kendaraan yang melalui jalan poros Maros – Parepare (3) Menentukan pengaruh suspensi kendaraan terhadap getaran yang terjadi di jalan raya khususnya poros Maros – Parepare. Hasil penelitian menunjukan bahwa meningkatnya jumlah kendaraan berat (truk) yang disertai dengan peningkatan berat kendaraan akan mempengaruhi frekuensi getaran di Jalan Poros Maros Parepare. kelebihan beban pada sistem suspensi mempengaruhi besarnya getaran yang terjadi di jalan raya.
Kata Kunci : Suspensi, Getaran, Frekuensi
ABSTRACT
This research did in the road axis Maros to Parepare in Maros regency. We used quantitative and qualitative methods, which aims to determine the level of vibrations caused by truck activity in the traffic lane on the road axis Parepare to in Maros regency. This study aimed to (1) Observe the type of suspension, velocity, and mass of vehicles through the road axis Maros - Parepare (2) Measure the level of vibration caused by vehicles through the road axis Maros - Parepare (3) Determine the influence of vehicle suspension vibration that occurred on the highway, especially the shaft Maros - Parepare. The results showed that increasing the number of mass vehicles (trucks) are accompanied by an increase in vehicle weight will affect the frequency of vibration in the shaft street of Maros to Parepare. The overload on the suspension system affects the amount of vibration that occurs on the highway.
Keywords: Suspension, Vibration, Frequency
PENDAHULUAN
Getaran yang terjadi di jalan raya merupakan salah satu masalah lalu lintas
yang banyak terjadi di kota – kota besar. Salah satu kasus penelitian yang terjadi,
seperti di kota Kanada dijelaskan bahwa bangunan – bangunan dan pemukiman
penduduk mengalami kerusakan, hal ini terjadi karena tingkat getaran yang terjadi
di jalan raya telah melebihi ambang batas. Tingkat getaran tersebut terjadi
disebabkan oleh meningkatnya jumlah kendaraan berat (truk) dan adanya
kerusakan pada permukaan jalan, misalnya: adanya lubang, retak,dan jalan yang
tidak rata, yang menyebabkan terjadinya getaran pada tanah di sekitar jalan raya
hingga mencapai dasar dari suatu bangunan. (Osama Hunaidi, 2008).
Meningkatnya tingkat getaran dapat mengakibatkan kerusakan bangunan
atau pemukiman penduduk yang terjadi sebagai akibat dari kendaraan berat yang
lewat di jalan raya. Banyak faktor yang mempengaruhi tingkat getaran di jalan
raya, diantaranya adalah kondisi permukaan jalan raya, berat kendaraan,
kecepatan, dan jenis kendaraan, serta sistem suspensi kendaraaan.
Kota Makassar merupakan salah satu kota di Indonesia bagian timur yang
mengalami perkembangan pembangunan cukup pesat. Hal itu ditandai dengan
meningkatnya jumlah penduduk dan aktifitas perekonomian masyarakat. Seiring
dengan perkembangan tersebut transportasi menjadi salah satu hal penting.
Diantara prasarana transportasi, jaringan jalan raya merupakan prasarana
transportasi yang paling diminati masyarakat, karena selain mudah dan aman,
jalan raya juga lebih efektif untuk digunakan. Tetapi diantara kemudahan tersebut,
timbul dampak buruk yang tidak dapat dihindari akibat bertambahnya jumlah
kendaraan bermotor, baik kendaraan pribadi, penumpang, maupun barang (truk).
(Arifin Liputon, 2009).
Kecenderungan peningkatan jumlah kendaraan berdampak meningkatnya
intensitas getaran. Dalam SK Menteri Lingkungan Hidup No. 49 tahun 1996
ditetapkan tingkat baku getaran berdasarkan tingkat kenyamanan dan kesehatan
dan tingkat baku getaran mekanik berdasarkan dampak kerusakan.Tingkat baku
getaran adalah batas maksimal tingkat getaran yang diperbolehkan dari usaha atau
kegiatan dari media padat sehingga tidak menimbulkan gangguan terhadap
kenyamanan dan kesehatan serta keutuhan bangunan. Lingkungan perkotaan
banyak dipengaruhi oleh berbagai masalah yang berhubungan yang disebabkan
oleh meningkatnya aktivitas transportasi.
Berdasarkan rekapitulasi jumlah kendaraan Dinas Perhubungan Propinsi
Sulawesi Selatan Unit Kerja UPTD LLAJ wilayah II, III, IV, VI, VII tahun 2009,
kendaraan berat (truk) yang melewati Jalan Poros Maros Parepare setiap hari
adalah 2.000 kendaraan. Berdasarkan rekapitulasi ini, Jalan Poros Makassar
Maros dan Jalan Poros Maros Parepare merupakan jalan yang banyak dilewati
oleh kendaraan-kendaran berat yang beroperasi dari Jalan Tol Makassar dan Jalan
Poros Makassar ,dan akan melalui jalur Jalan Poros Maros Parepare. Pada Jalan
Poros Maros Parepare banyak dilewati oleh kendaraan yang beroperasi pada
wilayah kerja (trayek) pada wilayah Maros, Parepare, Palopo, Bone, Soppeng. Di
sekitar Jalan Poros Maros Parepare tersebut banyak terdapat pemukiman
penduduk dan gedung perkantoran. Salah satu masalah yang perlu diperhatikan
dari lokasi tersebut adalah getaran yang terjadi pada jalan utama Poros Maros
Parepare, dimana kendaraan-kendaraan berat yang melalui jalan utama tersebut
beroperasi secara berdekatan dengan bangunan, perkantoran dan pemukiman
penduduk. Faktor inilah yang mendorong penulis mencoba untuk menganalisis
pengaruh suspensi kendaraan berat jenis truck dan bus untuk mengetahui seberapa
besar daya redamnya terhadap tingkat getaran yang disebabkan oleh kendaraan
berat yang terjadi di Jalan Poros Makassar Parepare.
BAHAN DAN METODE
Lokasi dan Rancangan Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Jalan Poros Maros Pare-Pare Kabupaten
Maros dengan titik pengukuran pada jalan aspal-beton dan jalan beton. Jenis
penelitian yang digunakan adalah metode survey.
Metode Pengumpulan Data
Pengambilan data dilakukan di 2 titik (lokasi) yang berbeda. Cara
pelaksanaan pengambilan data adalah sebagai berikut:
a. Pengambilan data jumlah kendaraan, jenis kendaraan, berat kendaraan
pada arah Poros Maros Pare-Pare.
b. Pengambilan data kecepatan kendaraan di dua titik pengukuran.
c. Jarak titik pengukuran yang diambil yaitu:
Jarak pengukuran dari lokasi titik 1 ke lokasi titik 2 adalah 1 km.
d. Pengambilan data jenis dan kapasitas shockbreaker.
Analisis Data
Teknik analisis yang digunakan adalah analisis statistika yang diolah
dengan menggunakan SPSS for windows 16 yakni dengan analisis multivariate
“uji regresi logistic”.
HASIL
Karakteristik sampel
Tabel 1 memperlihatkan karakteristik kendaran di jalan aspal dan beton
poros Maros Pare-Pare yang meliputi berat kendaraan, kapasitas suspensi,
kecepata, dan frekuensi getaran. Secara deskriptif menggambarkan bahwa
keempat karakteristik itu memiliki frekuensi tertinggi di jalan aspal.
PEMBAHASAN
Kondisi Jalan Utama Poros Maros Parepare
Jalan Poros Maros-Parepare merupakan jalan yang menghubungkan jalur
transportasi yang beroperasi dari jalan tol Makassar dan jalan poros Makassar, dan
akan menghubungkan ke jalur jalan poros Maros-Parepare. Pada jalan poros
Maros-Parepare banyak dilewati oleh kendaraan berat yang beroperasi pada
wilayah kerja (trayek) di wilayah Maros, Parepare, Palopo, Bone, Soppeng.
Menurut data dari Dinas Perhubungan Propinsi Sulawesi Selatan, jumlah
kendaraan berat (truk) yang beroperasi setiap hari di jalan poros Maros Parepare
adalah sekitar 2.000 kendaraan, dan menurut data penelitian ini, jumlah kendaraan
berat (angkutan khusus dan truk) pada hari Senin dan hari Selasa dari jam 10.00
sampai jam 14.00 adalah 250 kendaraan, rata-rata jumlah seluruh kendaraan yang
beroperasi pada hari Senin dan hari Selasa jam 10.00 sampai jam 14.00 adalah
11.080 kendaraan.
Dari hasil penelitian ini, dapat dijelaskan bahwa meningkatnya jumlah
kendaraan berat (angkutan khusus dan truk) di jalan poros Maros Parepare akan
mengakibatkan meningkatnya getaran pada jalan raya,dan hal ini akan berakibat
buruk terhadap pemukiman penduduk yang terdapat di sekitar jalan poros Maros
Parepare, selain itu dengan meningkatnya getaran di jalan poros Maros Parepare
akan mempercepat kerusakan jalan raya. Meningkatnya jumlah kendaraan berat
yang disertai dengan kapasitas beban yang melebihi ambang batas akan
mengakibatkan peningkatan getaran secara signifikan yang berdampak buruk
terhadap pemukiman dan perkantoran yang terletak di sekitar jalan Poros Maros
Parepare.
Pada penelitian ini tercatat bahwa muatan kendaraan berat (angkutan
khusus dan truk) yang melewati jalan poros Maros-Parepare telah melebihi
kapasitas yang ditetapkan di Indonesia (di atas 10 ton). Dengan melebihnya
muatan kendaraan berat tersebut akan meningkatkan getaran yang akan berakibat
buruk terhadap pemukiman penduduk di sekitarnya.
Kondisi jalan poros Maros-Parepare sangat mengkhawatirkan penduduk
yang bermukim disekitar jalan tersebut. Hal ini terjadi karena masih ada jalan
yang belum diperbaiki secara total. Bila memperhatikan kondisi jalan poros
Maros-Parepare, ada yang berbentuk jalan aspal, jalan beton dan jalan aspal-
beton. Pada jalan aspal yang terdapat pada jalan poros Maros-Parepare, banyak
yang rusak (retak-retak dan berlubang).
Jalan Aspal
Berdasarkan grafik hubungan antara frekuensi getaran dan percepatan
yang terdapat pada gambar 1 menunjukan bahwa frekuensi getaran yang terjadi
pada jalan aspal adalah 1 Hz - 13,56 Hz dengan percepatan antara 0,1cm/s2- 1
cm/s2. Namun nilai rata-rata frekuensi getaran yang terjadi untuk kendaraan berat
(angkutan khusus dan truk) adalah 3,76 Hz – 13,56 Hz. Sedangkan bila
dibandingkan dengan frekuensi rata-rata (dominan) dari kendaraan berat (truk dan
angkutan khusus) yang terjadi (gambar 2) adalah 3 Hz - 10 Hz dengan kecepatan
puncak (peak Velocity) antara 45 mm/detik sampai 65 mm/detik.
Frekuensi yang dominan yang terlihat pada (gambar 2) sekitar 3 Hz – 10
Hz, hal ini terjadi karena berat kendaraan yang lewat di jalan aspal rata-rata
memiliki berat 13.000 kg sampai 15.400 kg.
Jalan Beton
Berdasarkan grafik hubungan antara frekuensi getaran dan percepatan
yang terdapat pada gambar 3 menunjukan bahwa frekuensi getaran yang terjadi
pada jalan beton adalah 1 Hz - 45,67 Hz dengan percepatan antara 0.1 cm/s2- 1
cm/s2 .Namun nilai rata-rata frekuensi getaran yang terjadi untuk kendaraan berat
(angkutan khusus dan truk) adalah 11,43 Hz – 45,67 Hz. Sedangkan bila
dibandingkan dengan frekuensi rata-rata (dominan) dari kendaraan berat
(angkutan khusus dan truk) yang terjadi (gambar 4.4) adalah 7 Hz - 15 Hz dengan
kecepatan puncak (peak Velocity) antara 70 mm/detik sampai 85 mm/detik.
Perbandingan Frekuensi Getaran dengan Kapasitas Suspensi di Jalan Aspal
Beton dan di Jalan Beton
Berdasarkan uraian dan penjelasan tentang hubungan frekuensi getaran
dan kapasitas suspensi kendaraan yang terjadi pada jalan aspal dan jalan beton
terlihat jelas perbedaan yang sangat signifikan. Dalam hal ini frekuensi di jalan
beton lebih tinggi dibandingkan frekuensi di jalan aspal.
Jenis dan besarnya beban kendaraan yang beraneka ragam menyebabkan
pengaruh daya rusak dari masing-masing kendaraan terhadap lapisan-lapisan
perkerasan jalan raya tidaklah sama. Semakin besar muatan/beban suatu
kendaraan yang dipikul lapisan perkerasan jalan maka umur perkerasan jalan akan
semakin cepat tercapai, hal ini disebabkan kendaraan-kendaraan yang melintas
memiliki angka ekivalen yang makin besar dan kenderaan yang lewat pada suatu
lajur jalan raya memiliki beban siklus atau suatu beban yang berlang-ulang yang
mempengaruhi indeks permukaan akhir umur rencana dari perkerasan jalan raya.
Dengan memperhatikan grafik hubungan antara kapasitas suspensi
kendaraan dan frekuensi getaran baik di jalan aspal maupun di jalan beton maka
dapat dipastikan bahwa kapasitas suspensi kendaraan berpengaruh terhadap
frekuensi getaran yang terjadi di jalan aspal maupun di jalan beton, semakin besar
kapasitas suspensinya, maka semakin besar daya redam terhadap getaran yang
dapat ditimbulkan oleh kendaraan yang melintas di jalan raya dengan demikian
ada pengaruh getaran terhadap bangunan-bangunan pemukiman penduduk dan
perkantoran yang terdapat di sekitar Jalan Poros Maros Parepare.
Pengaruh Sumber Redaman terhadap Tingkat Getaran yang terjadi di Jalan
Raya
Kerusakan jalan akan terjadi lebih cepat karena jalan terbebani melebihi
daya dukungnya. Kerusakan ini disebabkan oleh salah satu faktor yaitu terjadinya
beban berlebih (overloading) pada kendaraan yang mengangkut muatan melebihi
ketentuan batas beban yang ditetapkan. Beban berlebih (overload) akan
menyebabkan kerusakan dini akan terjadi pada jalan. Untuk mengurangi dampak
kerusakan yang ditimbulkan oleh muatan kendaraan yang berlebih maka
dibutuhkan sistem suspensi yang mampu menampung berat berlebih tersebut.
Besarnya kapasitas suspensi dapat meminimalisir dampak yang
ditimbulkan oleh kendaraan yang mengalami kelebihan muatan (overload).
Getaran yang terjadi di jalan raya, yang disebabkan oleh kendaraan berat dapat
dikurangi dengan sumber peredam atau pembuatan saluran terbuka (selokan) di
pinggir kiri dan pinggir kanan jalan. Hal ini terjadi karena getaran yang terjadi di
jalan raya yang disebabkan oleh kendaraan berat merupakan gelombang Rayleigh
atau gelombang permukaan yang gelombangnya akan menjalar di bagian kiri dan
kanan jalan, tetapi dengan adanya sumber peredam (selokan) maka getaran ini
akan berkurang karena gelombang getarannya diredam oleh selokan tersebut.
Namun pada penelitian ini di dua titik lokasi, tidak dilakukan pengukuran
dengan menjadikan selokan sebagai sumber peredam, hal ini disebabkan karena
perangkat seismometer tidak memiliki beberapa alat yang digunakan secara
bersamaan, baik digunakan di tempat sebelum selokan maupun sesudah selokan.
Alat yang digunakan cuma dapat digunakan di satu titik. Sehingga sumber
peredam pada penelitian ini tidak berpengaruh terhadap tingkat getaran yang
terjadi di jalan beton maupun di jalan aspal pada Jalan Poros Maros Parepare.
KESIMPULAN DAN SARAN
Peneliti menyimpulkan bahwa jumlah kendaraan truk, berat kendaraan,
dan kapasitas suspensi kendaraaan mempengaruhi frekuensi getaran di jalan poros
Maros – Parepare. Kecepatan kendaraan truk kurang berpengaruh terhadap
frekuensi getaran di jalan poros Maros Parepare. Frekuensi getaran kendaraan truk
di jalan beton lebih besar dari pada frekuensi getaran kendaraan truk di jalan
aspal. Oleh karena itu, diharapkan semua jembatan timbang agar memperhatikan
berat kendaraan truk yang lewat di jalan raya dan dirasa perlu dilakukan penelitian
selanjutnya mengenai analisis tingkat getaran di jalan raya dengan melakukan
pengukuran terhadap daya redam selokan pada jalan raya.
DAFTAR PUSTAKA
Azwaruddin, 2009. Pendidikan Teknik Sipil (Klasifikasi Jalan Raya Menurut
Fungsi Kendaraan). http://azwaruddin.blogspot.com. Diakses 4 Desember
2009.
Azwaruddin, 2009. Pendidikan Teknik Sipil (Klasifikasi Jalan Raya Menurut
Berat Kendaraan).http://azwaruddin.blogspot.com. Diakses 4 Desember
2009.
Bowles, 1984. Sifat-Sifat Fisis Dan geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Penerbit
Gelora Aksara Pratama: Jakarta.
Hajek, Jerry J. Mitigation Of Highway Traffic-Vibration.(http:// www.tac-
atc.ca / english/hajek.pdf . Diakses 23 Oktober 2009).
Hadi, Kusnul. 1994. Dasar-Dasar Fisika Universitas (Jilid 2). Penerbit Erlangga:
Jakarta.
Hunaidi, Osama. 2008. Traffic-Induced Building Vibrations In Montréal.
(http://www.nrc-cnrc.gc.ca/nrcc40377.pdf./ Diakses 2 Januari 2010.
Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor: Kep – 49 /MENLH/11/1996
tentang Ambang Baku Tingkat Getaran. 1996. Jakarta: Departemen
Lingkungan Hidup.
Munaf, Rezadi Dicky. 1995. Analisis Getaran. Penerbit Eresco : Bandung.
Munadi, Suprajitno. 2000. Aspek Fisis Seismologi Eksplorasi. Universitas
Indonesia : Jakarta.
Tabel 1. Distribusi Frekuensi Karakteristik Kendaraan di Jalan Aspal dan Beton Poros Maros Pare-Pare
VariabelJalan Aspal Jalan Beton
Angkutan Khusus
TrukAngkutan
KhususTruk
n (%) n (%) n (%) n (%)Berat (kg)
< 5.000 6 8,1 6 8,1 4 8,0 22 16,45.000-10.000 25 33,8 25 33,8 4 8,0 35 26,110.000-15.000 12 16,2 12 16,2 10 20,0 36 26,915.000-20.000 12 16,2 12 16,2 16 32,0 33 24,6>20.000 19 25,7 19 25,7 16 32,0 8 6,0
Kapasitas Suspensi (kg)< 5.000 3 4,1 3 4,1 4 8,0 22 16,45.000-10.000 22 29,7 22 29,7 4 8,0 35 26,110.000-15.000 18 24,3 18 24,3 10 20,0 42 31,315.000-20.000 2 2,7 2 2,7 16 32,0 29 21,6>20.000 29 39,2 29 39,2 16 32,0 6 4,5
Kecepatan (km/jam)40-45 0 0 0 0 6 12,0 7 5,246-50 18 24,3 18 24,3 19 38,0 39 29,151-55 27 36,5 27 36,5 14 28,0 33 24,656-60 29 39,2 29 39,2 11 22,0 55 41,0
Frekuensi Getaran (Hz)< 6,00 25 33,8 25 33,8 - - - -6,00-9,00 14 18,9 14 18,9 - - - -9,01-12,00 9 12,2 9 12,2 - - - ->12.00 26 35,1 26 35,1 - - - -< 20,00 - - - - 8 16,0 29 21,620,00-30,00 - - - - 10 20,0 70 52,230,01-40,00 - - - - 16 32,0 29 21,6>40.00 - - - - 16 32,0 6 4,5
Gambar 1. Grafik hubungan antara frekuensi getaran dan percepatan (jalan aspal)
Gambar 2. Grafik hubungan rata-rata antara frekuensi dan kecepatan
puncak (jalan aspal)
Gambar 3. Grafik hubungan antara frekuensi getaran dan percepatan (jalan beton)
Gambar 4. Grafik hubungan rata-rata antara frekuensi dan kecepatan puncak (jalan beton)