PERENCANAAN RIGID PAVEMENT DENGAN METODE … filePerencanaan Teknik Perkerasan Jalan 1 3 Desain tebal perkerasan jalan kaku Truk 2 sumbu adalah sebagai kendaraan barang dengan beban

Perencanaan Teknik Perkerasan Jalan 1 1

Desain Tebal Perkerrasan Jalan Kaku

PERENCANAAN RIGID PAVEMENTDENGAN METODE AASHTO 1993

A. UmumPerencanaan mengacu pada AASHTO (American Association of State Highway andTransportation Officials) guide for design of pavement structures 1993 (selanjutnya disebutAASHTO 1993). Langkah-langkah / tahapan, prosedur dan parameter-parameter perencanaansecara praktis diberikan sebagai berikut dibawah ini.Parameter perencanaan terdiri :

Analisis lalu-lintas : mencakup umur rencana, lalu-lintas harian rata-rata, pertumbuhanlalu-lintas tahunan, vehicle damage factor, equivalent single axle load

Terminal serviceability index

Initial serviceability

Serviceability loss

Reliability

Standar normal deviasi

Standar deviasi

CBR dan Modulus reaksi tanah dasar

Modulus elastisitas beton, fungsi dari kuat tekan beton

Flexural strength

Drainage coefficient

Load transfer coefficient

Bagan alir prosedur perencanaan diperlihatkan seperti pada Gambar 3.1.

B. Analisis Lalu – Lintas (Traffic Desain)1. Umur rencana

Umur rencana rigid pavement umumnya diambil 20 tahun untuk konstruksi baru.Lalu-lintas harian rata-rata (LHR) dan pertumbuhan lalu-lintas tahunanCiri pengenalan penggolongan kendaraan seperti dibawah ini, penggolongan lalu-lintasterdapat paling tidak 3 versi yaitu berdasar Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997(Tabel

3.1.), berdasar Pedoman Teknis No. Pd.T-19-2004-B Survai pencacahan lalu lintas dengancara manual (Tabel 3.2.), dan berdasar PT. Jasa Marga (Persero) lihat Tabel 3.3.


Desain tebal perkerasan jalan kaku

Umur rencana Faktor distribusi arah

Traffic Faktor distribusi lajur LHR pada tahun dibuka Pertumbuhan lalu-lintas tahunan Vehicle damage factor

Reliability Standard normal deviation Standard deviation

Tidak

Serviceability Terminal serviceability Check Ya Tebal pelat Initial serviceability Equation

Kuat tekan beton Modulus elastisitas beton

Drainage coefficient

Load transfer coefficient

CBR

rencana

Flexural strength

Serviceability loss CobaTebal pelat

Desain ESAL

Modulus reaksi tanah dasar

BAGAN ALIR PROSEDUR PERENCANAAN TEBALPERKERASAN KAKU – CARA AASHTO 1993

Gambar 3.1.

Pengenalan ciri kendaraan :

Kecuali Combi, umumnya sebagai kendaraan penumpang umum maximal 12 tempat dudukseperti mikrolet, angkot, minibus, pick-up yang diberi penaung kanvas / pelat dengan rutedalam kota dan sekitarnya atau angkutan pedesaan.

Umumnya sebagai kendaraan barang, maximal beban sumbu belakang 3,5 ton denganbagian belakang sumbu tunggal roda tunggal (STRT).

Bus kecil adalah sebagai kendaraan penumpang umum dengan tempat duduk antara 16 s/d26 kursi, seperti Kopaja, Metromini, Elf dengan bagian belakang sumbu tunggal roda ganda(STRG) dan panjang kendaraan maximal 9 m dengan sebutan bus ¾. : Golongan 5a.

Bus besar adalah sebagai kendaraan penumpang umum dengan tempat duduk antara 30

s/d 50 kursi, seperti bus malam, bus kota, bus antar kota yang berukuran 12 m dan STRG

: Golongan 5b.



Truk 2 sumbu adalah sebagai kendaraan barang dengan beban sumbu belakang antara 5 -10 ton (MST 5, 8, 10 dan STRG) : Golongan 6.

Truk 3 sumbu adalah sebagai kendaraan barang dengan 3 sumbu yang letaknya STRT danSGRG (sumbu ganda roda ganda) : Golongan 7a.

Truk gandengan adalah sebagai kendaraan no. 6 dan 7 yang diberi gandengan bak trukdan dihubungkan dengan batang segitiga. Disebut juga Full Trailer Truck : Golongan 7b.

Truk semi trailer atau truk tempelan adalah sebagai kendaraan yang terdiri dari kepala trukdengan 2 - 3 sumbu yang dihubungkan secara sendi dengan pelat dan rangka bak yangberoda belakang yang mempunyai 2 atau 3 sumbu pula : Golongan 7c.

Tabel 3.1. : Penggolongan kendaraan berdasar MKJI.

No. Type kendaraan Golongan1. Sedan, jeep, st. wagon 22. Pick-up, combi 33. Truck 2 as (L), micro truck, mobil hantaran 44. Bus kecil 5a5. Bus besar 5b6. Truck 2 as (H) 67. Truck 3 as 7a8. Trailer 4 as, truck gandengan 7b9. Truck s. trailer 7c

Tabel 3.2. : Penggolongan kendaraan berdasar Pedoman Teknis No. Pd.T-19-2004-B.

No. Jenis kendaraan yang masuk kelompok ini adalah Golongan1. Sedan, jeep, dan Station Wagon 22. Opelet, Pick-up opelet, Sub-urban, Combi, Minibus 33. Pick-up, Micro Truck dan Mobil hantaran atau Pick-up Box 44. Bus Kecil 5a5. Bus Besar 5b6. Truk ringan 2 sumbu 6a7. Truk sedang 2 sumbu 6b8. Truk 3 sumbu 7a9. Truk Gandengan 7b

10. Truk Semi Trailer 7c



Tabel 3.3. : Penggolongan kendaraan berdasar PT. Jasa Marga (Persero).

No. Golongan kendaraan

1 Golongan 1

2 Golongan 1 au

3 Golongan 2 a

4 Golongan 2 a au

5 Golongan 2 b

Data yang dibutuhkan untuk perencanaan dari parameter lalu-lintas harian rata-rata danpertumbuhan lalu-lintas tahunan, untuk memudahkan dalam analisis, disajikan dalam suatutabel (lihat Tabel 3.4.), dalam tabel ini digabungkan sekalian data / parameter vehicle damage

factor (VDF).

Tabel 3.4. : Data / parameter Golongan kendaraan, LHR, Pertumbuhan lalu-lintas ( i ) & VDF.

No. Jenis kendaraan Gol. LHR i (%) VDF

1. Sedan, jeep, dan Station Wagon 22. Opelet, Pick-up opelet, Sub-urban, Combi, Minibus 33. Pick-up, Micro Truck dan Mobil hantaran atau Pick-up Box 44. Bus Kecil 5a5. Bus Besar 5b6. Truk ringan 2 sumbu 6a7. Truk sedang 2 sumbu 6b8. Truk 3 sumbu 7a9. Truk Gandengan 7b

10. Truk Semi Trailer 7c

Keterangan :

Contoh diatas, penggolongan kendaraan mengacu pada Pedoman Teknis No. Pd.T-19-2004-B.LHR : Jumlah lalu-lintas harian rata-rata (kendaraan) pada tahun survai / pada tahunterakhir.i : Pertumbuhan lalu-lintas per tahun (%)VDF : Nilai damage factor



2. Analisa lalu lintas (Traffic design)

Data dan parameter lalu-lintas yang digunakan untuk perencanaan tebal perkerasanmeliputi: Jenis kendaraan. Volume lalu-lintas harian rata-rata. Pertumbuhan lalu-lintas tahunan. Damage factor. Umur rencana. Faktor distribusi arah. Faktor distribusi lajur. Equivalent Single Axle Load, ESAL selama umur rencana (traffic design).Faktor distribusi arah : DD = 0,3 – 0,7 dan umumnya diambil 0,5 (AASHTO 1993 hal. II-9).Faktor distribusi lajur (DL), mengacu pada Tabel 6.14.(AASHTO 1993 halaman II-9).

Tabel 3.14. : Faktor distribusi lajur (DL).

Jumlah lajur setiap arah DL (%)

1 1002 80 – 1003 60 – 80

4

Rumus umum desain traffic (ESAL = Equivalent Single Axle Load) :

dimana :

W18 = Traffic design pada lajur lalu-lintas, Equivalent Single Axle Load.LHRj = Jumlah lalu-lintas harian rata-rata 2 arah untuk jenis kendaraan j.VDFj = Vehicle Damage Factor untuk jenis kendaraan j.

DD = Faktor distribusi arah.DL = Faktor distribusi lajur.N1 = Lalu-lintas pada tahun pertama jalan dibuka.Nn = Lalu-lintas pada akhir umur rencana.

Nn

NLDjj DDVDFLHRW

118 365



Lalu-lintas yang digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan adalah lalu-lintas kumulatifselama umur rencana. Besaran ini didapatkan dengan mengalikan beban gandar standarkumulatif pada jalur rencana selama setahun dengan besaran kenaikan lalu-lintas (traffic

growth). Secara numerik rumusan lalu-lintas kumulatif ini sebagai berikut :

dimana :Wt = Jumlah beban gandar tunggal standar kumulatifW18 = Beban gandar standar kumulatif selama 1 tahun.n = Umur pelayanan, atau umur rencana UR (tahun).g = perkembangan lalu-lintas (%)

3. California Bearing Ratio (CBR)California Bearing Ratio (CBR), dalam perencanaan perkerasan kaku digunakan untukpenentuan nilai parameter modulus reaksi tanah dasar (modulus of subgrade reaction : k).CBR yang umum digunakan di Indonesia berdasar besaran 6 % untuk lapis tanah dasar,mengacu pada spesifikasi (versi Kimpraswil / Departemen Pekerjaan Umum edisi 2004 danversi Dinas Pekerjaan Umum DKI Jakarta edisi 2004). Akan tetapi tanah dasar dengan nilaiCBR 5 % dan atau 4 % pun dapat digunakan setelah melalui kajian geoteknik, dengan CBRkurang dari 6 % ini jika digunakan sebagai dasar perencanaan tebal perkerasan, masalahyang terpengaruh adalah fungsi tebal perkerasan yang akan bertambah, atau masalahpenanganan khusus lapis tanah dasar tersebut.

4. Material Konstruksi PerkerasanMaterial perkerasan yang digunakan dengan parameter yang terkait dalam perencanaantebal perkerasan sebagai berikut :1. Pelat beton

Flexural strength (Sc’) = 45 kg/cm2

Kuat tekan (benda uji silinder 15 x 30 cm) : fc’ =350 kg/cm2 (disarankan)

2. Wet lean concrete Kuat tekan (benda uji silinder 15 x 30 cm) : fc’ =105 kg/cm2 Sc’digunakan untuk

g

gWW

n

t

1118



penentuan paramater flexural strength, dan fc’ digunakan untuk penentuan parametermodulus elastisitas beton (Ec).

C. Parameter Perhitungan Tebal Pelat1. Reliability

Reliability : Probabilitas bahwa perkerasan yang direncanakan akan tetap memuaskanselama masa layannya. Penetapan angka Reliability dari 50 % sampai 99,99 % menurutAASHTO merupakan tingkat kehandalan desain untuk mengatasi, mengakomodasikemungkinan melesetnya besaran-besaran desain yang dipakai. Semakin tinggi reliabilityyang dipakai semakin tinggi tingkat mengatasi kemungkinan terjadinya selisih (deviasi)desain. Besaran-besaran desain yang terkait dengan ini antara lain :

Peramalan kinerja perkerasan. Peramalan lalu-lintas. Perkiraan tekanan gandar. Pelaksanaan konstruksi.1. Kinerja perkerasan diramalkan pada angka desain Terminal Serviceability pt = 2,5

(untuk jalan raya utama), pt = 2,0 (untuk jalan lalu-lintas rendah), dan InitialServiceability po = 4,5 (angka ini bergerak dari 0 – 5).

2. Peramalan lalu-lintas dilakukan dengan studi tersendiri, bukan hanya didasarkanrumus empirik. Tingkat kehandalan jauh lebih baik dibandingkan bila dilakukansecara empiris, linear, atau data sekunder.

3. Perkiraan tekanan gandar yang diperoleh secara primer dari WIM survey, tingkatkehandalannya jauh lebih baik dibanding menggunakan data sekunder.

4. Dalam pelaksanaan konstruksi, spesifikasi sudah membatasi tingkat / syarat agarperkerasan sesuai (atau lebih) dari apa yang diminta desain. Bahkan desainmerupakan syarat minimum dalam spesifikasi.

Mengkaji keempat faktor diatas, penetapan besaran dalam desain sebetulnya sudahmenekan sekecil mungkin penyimpangan yang akan terjadi. Tetapi tidak ada satujaminan-pun berapa besar dari keempat faktor tersebut menyimpang.Reliability (R) mengacu pada Tabel 3.15. (diambil dari AASHTO 1993 halaman II-9).Standard normal deviate (ZR) mengacu pada Tabel 2.17. (diambil dari AASHTO 1993halaman I-62).Standard deviation untuk rigid pavement : So = 0,30 – 0,40 (diambil dari AASHTO 1993halaman I-62).



Penetapan konsep Reliability dan Standar Deviasi :Parameter reliability dapat ditentukan sebagai berikut : Berdasar parameter klasifikasi fungsi jalan Berdasar status lokasi jalan urban / rural Penetapan tingkat Reliability (R) Penetapan standard normal deviation (ZR) Penetapan standar deviasi (So) Kehandalan data lalu-lintas dan beban kendaraan

Tabel3.15. : Reliability (R) disarankan.

Klasifikasi Reliability : R (%)jalan Urban Rural

Jalan tol 85 – 99,9 80 – 99,9Arteri 80 – 99 75 – 95

Kolektor 80 – 95 75 – 95Lokal 50 – 80 50 – 80

Catatan : Untuk menggunakan besaran-besaran dalam standar AASHTO inisebenarnya dibutuhkan suatu rekaman data, evaluasi desain / kenyataan besertabiaya konstruksi dan pemeliharaan dalam kurun waktu yang cukup. Dengan demikianbesaran parameter yang dipakai tidak selalu menggunakan “angka tengah” sebagaikompromi besaran yang diterapkan.

Tabel 3.16. : Standard normal deviation (ZR).R (%) ZR R (%) ZR

50 - 0,000 93 - 1,47660 - 0,253 94 - 1,55575 - 0,674 96 - 1,75180 - 0,841 97 - 1,88185 - 1,037 98 - 2,05490 - 1,282 99 - 2,32791 - 1,340 99,9 - 3,09092 - 1,405 99,99 - 3,750

2. ServiceabilityTerminal serviceability index (pt) mengacu pada Tabel 3.17. (diambil dari AASHTO 1993hal II-10). Initial serviceability untuk rigid pavement : po = 4,5 (diambil dari AASHTO 1993hal. II-10). Total loss of serviceability : to ppPSI



Effective Modulus of Subgrade Reaction, k (pci)

Tabel3.17. : Terminal serviceability index (pt).

Percent of people ptstating unacceptable12 3,055 2,585 2,0

Penetapan parameter serviceability : Initial serviceability : po = 4,5 Terminal serviceability index Jalur utama (major highways) : pt = 2,5 Terminal serviceability index Jalan lalu-lintas rendah : pt = 2,0 Total loss of serviceability : to ppPSI

3. Modulus Reaksi Tanah DasarModulus of subgrade reaction (k) menggunakan gabungan formula dan grafik penentuanmodulus reaksi tanah dasar berdasar ketentuan CBR tanah dasar.

MR = 1.500 x CBR

4,19Mk R

MR = Resilient modulus.Koreksi Effective Modulus of Subgrade Reaction, menggunakan Grafik pada Gambar 3.4.(diambil dari AASHTO 1993 halaman II-42).Faktor Loss of Support (LS) mengacu pada Tabel 3.18. (AASHTO 1993 halaman II-27).



California Bearing Ratio (CBR)60 70 80 10025 30 40 50

700 800

2 3 4 5 6 10 15 20

Modulus reaksi tanah dasar : k (psi/in)100 150 200 250 300 400 500 600

Tabel 3.18. : Loss of Support Factors (LS).

No. Tipe material LS

1. Cement Treated Granular Base ( E = 1.000.000 – 2.000.000 psi ) 0 – 12. Cement Aggregate Mixtures ( E = 500.000 – 1.000.000 psi ) 0 – 13. Asphalt Treated Base ( E = 350.000 – 1.000.000 psi ) 0 – 1

4. Bituminous Stabilized Mixtures ( E = 40.000 – 300.000 psi ) 0 – 1

5. Lime Stabilized ( E = 20.000 – 70.000 psi ) 1 – 36. Unbound Granular Materials ( E = 15.000 – 45.000 psi ) 1 – 37. Fine grained / Natural subgrade materials ( E = 3.000 – 40.000 psi ) 2 – 3

Pendekatan nilai modulus reaksi tanah dasar dari referensi / literatur :Pendekatan nilai Modulus Reaksi Tanah Dasar (k) dapat menggunakan hubungan nilai CBRdengan k seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3.5. Diambil dari literatur Highway

Engineering (Teknik Jalan Raya), Clarkson H Oglesby, R Gary Hicks, Stanford University &Oregon State University, 1996.

Gambar 3.5. : Hubungan antara (k) dan (CBR).

4. Modulus Elastisitas Beton

dimana :Ec = Modulus elastisitas beton (psi).fc’ = Kuat tekan beton, silinder (psi).Kuat tekan beton fc’ ditetapkan sesuai pada Spesifikasi pekerjaan (jika ada dalamspesifikasi).Di Indonesia saat ini umumnya digunakan : fc’ = 350 kg/cm2

'000.57 cc fE



5. Flexural StrengthFlexural strength (modulus of rupture) ditetapkan sesuai pada Spesifikasi pekerjaan.Flexural strength saat ini umumnya digunakan : Sc’ = 45 kg/cm2 = 640 psi.

6. Drainage CoefficientVariabel faktor drainaseAASHTO memberikan 2 variabel untuk menentukan nilai koefisien drainase.

Variabel pertama : mutu drainase, dengan variasi excellent, good, fair, poor, very poor.

Mutu ini ditentukan oleh berapa lama air dapat dibebaskan dari pondasi perkerasan.

Variabel kedua : persentasi struktur perkerasan dalam satu tahun terkena air sampaitingkat mendekati jenuh air (saturated), dengan variasi < 1 %, 1 – 5 %, 5 – 25 %, > 25 %

Penetapan variable mutu drainasePenetapan variable pertama mengacu pada Tabel 3.19. (diambil dari AASHTO 1993

halaman II-22), dan dengan pendekatan sebagai berikut :

a. Air hujan atau air dari atas permukaan jalan yang akan masuk kedalam pondasi jalan,relatif kecil berdasar hidrologi yaitu berkisar 70 – 95 % air yang jatuh di atas jalan aspal /beton akan masuk ke sistem drainase (sumber : BINKOT Bina Marga & Hidrologi Imam

Subarkah). Kondisi ini dapat dilihat acuan koefisien pengaliran pada Tabel 3.20. & 3.21.

b. Air dari samping jalan yang kemungkinan akan masuk ke pondasi jalan, inipun relatifkecil terjadi, karena adanya road side ditch, cross drain, juga muka air tertinggi di-desainterletak di bawah subgrade.

c. Pendekatan dengan lama dan frekuensi hujan, yang rata-rata terjadi hujan selama 3 jamper hari dan jarang sekali terjadi hujan terus menerus selama 1 minggu.Maka waktu pematusan 3 jam (bahkan kurang bila memperhatikan butir b.) dapat diambilsebagai pendekatan dalam penentuan kualitas drainase, sehingga pemilihan mutudrainase adalah berkisar Good, dengan pertimbangan air yang mungkin masih akanmasuk, quality of drainage diambil kategori Fair.Untuk kondisi khusus, misalnya sistem drainase sangat buruk, muka air tanah terletakcukup tinggi mencapai lapisan tanah dasar, dan sebagainya, dapat dilakukan kajiantersendiri.



Tabel 3.19. : Quality of drainage.

Quality of drainage Water removed withinExcellent 2 jam

Good 1 hariFair 1 mingguPoor 1 bulan

Very poor Air tidak terbebaskan

Tabel 3.20. : Koefisien pengaliran C (Binkot)

Sumber : Petunjuk desain drainase permukaan jalan No. 008/T/BNKT/1990,

Binkot, Bina Marga, Dep. PU, 1990.

Tabel 3.21. : Koefisien pengaliran C (Hidrologi, Imam Subarkah)

Type daerah aliran C

Jalan Beraspal 0,70 - 0,95

Beton 0,80 - 0,95

Batu 0,70 - 0,85

Sumber : Hidrologi, Imam Subarkah.

Penetapan variable prosen perkerasan terkena airPenetapan variable kedua yaitu persentasi struktur perkerasan dalam 1 tahun terkena airsampai tingkat saturated, relatif sulit, belum ada data rekaman pembanding dari jalan lain,namun dengan pendekatan-pendekatan, pengamatan dan perkiraan berikut ini, nilai dari faktorvariabel kedua tersebut dapat didekati.

No. Kondisi permukaan tanah Koefisien pengaliran (C)

1. Jalan beton dan jalan aspal 0,70 – 0,95

2. Bahu jalan :

- Tanah berbutir halus 0,40 – 0,65

- Tanah berbutir kasar 0,10 – 0,20

- Batuan masif keras 0,70 – 0,85

- Batuan masif lunak 0,60 – 0,75



Prosen struktur perkerasan dalam 1 tahun terkena air dapat dilakukan pendekatan denganasumsi sebagai berikut :

100W365T

24T

P Lharijam

heff

dimana :Pheff = Prosen hari effective hujan dalam setahun yang akan berpengaruh terkenanyaperkerasan (dalam %).Tjam = Rata-rata hujan per hari (jam).Thari = Rata-rata jumlah hari hujan per tahun (hari)WL = Faktor air hujan yang akan masuk ke pondasi jalan (%)Selanjutnya drainage coefficient (Cd) mengacu pada Tabel 6.22.(AASHTO 1993 halaman II–

26).Tabel 3.22. : Drainage coefficient (Cd).

Percent of time pavement structure is exposed

to moisture levels approaching saturation

Quality of drainage < 1 % 1 – 5 % 5 – 25 % > 25 %

Excellent 1.25 – 1.20 1.20 – 1.15 1.15 – 1.10 1.10

Good 1.20 – 1.15 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00

Fair 1.15 – 1.10 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90

Poor 1.10 – 1.00 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80

Very poor 1.00 – 0.90 0.90 – 0.80 0.80 – 0.70 0.70

Penetapan parameter drainage coefficient : Berdasar kualitas drainase Kondisi Time pavement structure is exposed to moisture levels approaching

saturation dalam setahun



7. Load TransferLoad transfer coefficient (J) mengacu pada Tabel 3.23. (diambil dari AASHTO 1993

halaman II-26), dan AASHTO halaman III-132.

Tabel 3.23. : Load transfer coefficient.

Shoulder Asphalt Tied PCC

Load transfer devices Yes No Yes No

Pavement type1. Plain jointed & jointed

reinforced 3.2 3.8 – 4.4 2.5 – 3.1 3.6 – 4.2

2. CRCP 2.9 – 3.2 N/A 2.3 – 2.9 N/A

Pendekatan penetapan parameter load transfer : Joint dengan dowel : J = 2,5 – 3,1 (diambil dari AASHTO 1993 halaman II-26).

Untuk overlay design : J = 2,2 – 2,6 (diambil dari AASHTO 1993 halaman III-132).

D. Perhitungan Tebal Pelat1. Persamaan Penentuan Tebal Pelat (D)

dimana :W18 = Traffic design, Equivalent Single Axle Load (ESAL).ZR = Standar normal deviasi.So = Standar deviasi.D = Tebal pelat beton (inches).

PSI = Serviceability loss = po – pt

po = Initial serviceability.

pt = Terminal serviceability index.

Sc’ = Modulus of rupture sesuai spesifikasi pekerjaan (psi).Cd = Drainage coefficient.

J = Load transfer coefficient.

Ec = Modulus elastisitas (psi).k = Modulus reaksi tanah dasar (pci).

25,075,0

75,0'

10

46,8

7

10

101810

:

42,1863,215

132,1log32,022,4

)1(10624,1

1

5,15,4log

06,0)1(log35,7log

kEDJ

DCSp

D

PSI

DSZW

c

dctoR



2. Parameter Desain Dan Data Perencanaan Rigid PavementParameter desain dan data perencanaan untuk kemudahan bagi perencana dalammenentukan tebal pelat beton rigid pavement, disajikan seperti pada Tabel 3.24.

Tabel 3.24. : Parameter dan data yang digunakan dalam perencanaan.

No. Parameter AASHTO Desain1. Umur Rencana -2. Lalu-lintas, ESA -3. Terminal serviceability (pt) 2,0 – 3,04. Initial serviceability (po) 4,55. Serviceability loss (PSI) po – pt

6. Reliability (R) 75 – 99,97. Standard normal deviation (ZR) - 0,674 s/d - 1,6458. Standard deviation (So) 0,30 – 0,409. Modulus reaksi tanah dasar (k) Berdasar CBR = 6 *)

10. Modulus elastisitas beton (Ec) Berdasar : f’c = 350 kg/cm2

11. Flexural strength (S’c) Berdasar : S’c = 45 kg/cm2

12. Drainage coefficient (Cd) 1,10 – 1,2013. Load transfer coefficient (J) 2,50 – 2,60

Keterangan : Parameter dan data diatas, sebagai contoh.*) Dapat dikaji secara khusus terhadap nilai CBR rencana.

3. Desain Gabungan Rigid & Flexible Pavement (Composite Pavement)Perencanaan gabungan rigid & flexible pavement (composite) yang digunakan adalahpendekatan desain overlay hotmix diatas rigid pavement yang mengacu pada AASHTO

guide for design of pavement structures 1993.Prosedur, parameter-parameter perencanaan mengikuti metode perencanaan RigidPavement diatas dengan gabungan formula overlay diatas rigid pavement tersebut, sebagaiberikut ini.Dol = A ( Df – Deff )A = 2,2233 + 0,0099 ( Df – Deff )2 – 0,1534 ( Df – Deff )dimana :Dol = Tebal flexible pavement (inches).Df = Tebal total perkerasan rencana (inches).Deff = Tebal lapis pelat beton effective (inches).A = Faktor konversi lapis perkerasan beton ke hotmix.



4. Additional OverlayJika gabungan rigid & flexible pavement tersebut di-desain dengan konstruksi awal pelatbeton dan kemudian di-overlay, maka perencanaan menjadi sebagai berikut :

Konstruksi awalKonstruksi awal digunakan rigid pavement tebal D cm, di-analisis equivalent standard axle

load dan nilai umur rencana terhadap struktur perkerasan kaku setebal D cm tersebut.

Remaining life (RL) dan pavement condition factor (CF)

dimana :RL = Remaining life (%)Np = Total traffic saat overlay, ESALN1,5 = Total traffic pada kondisi perkerasan berakhir (failure), ESALCondition factor (CF), menggunakan Gambar 3.6. (diambil dari Figure 3.2. AASHTO 1993

halaman III-90). Atau formula : 165,0LRCF

Gambar 3.6. : Hubungan Condition Factor dan Remaining life.

Desain additional overlayLihat sub-bab 3.14. diatas.

5,1

1100N

NR p

L



Tinjauan kemampu-layanana. Kondisi pada akhir tahun ke Np

Pada akhir tahun ke-Np diperkirakan kondisi kemampu-layanan perkerasansebagai berikut :

Tebal pelat rencana

Tebal pelat effective

Umur rencana

ESAL design

Terminal serviceability index = 2,5

b. Kondisi pada akhir tahun ke N1,5

Pada akhir tahun ke-N1,5 diperkirakan kondisi kemampu-layanan perkerasansebagai berikut :

Tebal pelat rencana

Umur rencana

ESAL design

Serviceability index (failure) = 1,5

c. Kondisi pada akhir tahun umur rencanaPada akhir tahun umur rencana diperkirakan kondisi kemampu-layananperkerasan sebagai berikut :

Tebal overlay

Tebal pelat

Umur rencana = 20 tahun

ESAL design

Terminal serviceability index = 2,5

d. OverlayDiperkirakan diperlukan overlay agar kondisi perkerasan tetap diatas nilai batasterminal serviceability index 2,5 sebelum menurun kemampu-layanannyamenjadi 1,5 dan selanjutnya dapat mencapai umur rencana 20 tahun.Kondisi kemampu-layanan perkerasan sebelum dan sesudah di-overlaydigambarkan seperti pada Gambar 3.7.



S e rv ic e a b ility R ig id p a ve m e n t O ve r la y( In it ia l co n s tru c tio n )

P o = 4 ,5

4 .0

3 .5

3 .0

P t = 2 ,5

2 .0

1 .5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 2 0 T a h u n

T e b a l p e la t U m u r R e n ca n a F a ilu re E S A L d e s ig n P t 2 ,5

T e b a l p e la t U m u r R e n ca n a E S A L d e s ig n P t 1 ,5

T e b a l A C T e b a l p e la t U m u r R e n ca n a 2 0 ta h u n E S A L d e s ig n P t 2 ,5

Gambar 3.7.Kemampu-layanan rigid pavement dan additional overlay

5. Reinforcement Designa. Steel working stressAllowable working stress fs untuk grade 40 = 30.000 psi.b. Friction factor

Tabel 3.25. : Recommended friction factor.

Sumber : AASHTO 1993 halaman II-28.

Type material dibawah slab Friction factor (F)

Surface treatment 2,2

Lime stabilization 1,8

Cement stabilization 1,8

River gravel 1,5

Crushed stone 1,5

Sandstone 1,2

Natural subgrade 0,9



c. Longitudinal & transverse steel reinforcingProsen longitudinal & transverse steel diperlukan :

dimana :Ps = Longitudinal & transverse steel diperlukan (%).L = Panjang slab (feet).fs = Steel working stress (psi).F = Friction factor.

d. Tie barTie Bar dirancang untuk memegang plat sehingga teguh, dan dirancang untuk menahangaya-gaya tarik maksimum. Tie bar tidak dirancang untuk memindah beban.

Jarak tie bar dapat mengacu pada Tabel 3.26.Tabel 3.26. : Tie bar.

Sumber : Literartur / Makalah UI.

e. DowelAlat pemindah beban yang biasa dipakai adalah dowel baja bulat polos. Syaratperancangan minimum dapat mengacu pada Tabel 3.27, atau penentuan diameter doweldapat menggunakan pendekatan formula :

Diameter batang ½ in Diameter batang 5/8 inJenis dan Tegangan Tebal Jarak maximum (in) Jarak maximum (in)

mutu baja kerja perkerasan Panjang Lebar Lebar Lebar Panjang Lebar Lebar Lebar

(psi) (in) (in) lajur lajur lajur (in) lajur lajur lajur10 ft 11 ft 12 ft 10 ft 11 ft 12 ft

Grade 40 30.000 6 25 48 48 48 30 48 48 487 25 48 48 48 30 48 48 488 25 48 44 40 30 48 48 489 25 48 40 38 30 48 48 48

10 25 48 38 32 30 48 48 4811 25 35 32 29 30 48 48 4812 25 32 29 26 30 48 48 48

1002

s

s f

LFP

8

Dd



dimana :d = Diamater dowel (inches).D = Tebal pelat beton (inches)

Tabel 3.27. : Rekomendasi dowel.

Tebal perkerasan (in) Dowel diameter (in) Panjang dowel (in) Jarak dowel (in)

6 3/4 18 12

7 1 18 12

8 1 18 12

9 1 1/4 18 12

10 1 1/4 18 12

11 1 1/4 18 12

12 1 1/4 18 12

Sumber : Literartur / Makalah UI.

f. Parameter desain dan data reinforcement designParameter desain dan data untuk reinforcement design disajikan seperti pada Tabel 3.28.

Tabel 3.28. : Parameter dan data yang digunakan dalam perencanaan.

No. Parameter AASHTO Desain

1. Steel working stress ( fs ) : grade 40 Grade 40 30.000 psi

2. Friction factor ( F ) 1,8 1,8

3. Tebal pelat Lihat desain tebal pelat

4. Panjang pelat arah longitudinal 15,00 feet

5. Traffic lane & shoulder wide 24,00 feet

6. Jarak dari tepi bebas 11,00 feet

7. Lebar lajur 11,00 feet

Keterangan : Parameter dan data diatas, sebagai contoh.

g. Tinjauan Khusus Perencanaan Penulangan dan SambunganUntuk perencanaan penulangan dan sambungan pada perkerasan jalan kaku, berikut inidiambilkan referensi dari beberapa standard dan literatur, yaitu dari sumber :

Principles of pavement design by Yoder & Witczak 1975

SNI 1991.

SKBI 2.3.28.1988.



1. Tata cara perencanaan penulanganTujuan dasar distribusi penulangan baja adalah bukan untuk mencegah terjadinya retakpada pelat beton tetapi untuk membatasi lebar retakan yang timbul pada daerah dimanabeban terkonsentrasi agar tidak terjadi pembelahan pelat beton pada daerah retaktersebut, sehingga kekuatan pelat tetap dapat dipertahankan.Banyaknya tulangan baja yang didistribusikan sesuai dengan kebutuhan untuk keperluanini yang ditentukan oleh jarak sambungan susut, dalam hal ini dimungkinkanpenggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah sambunganmelintang sehingga dapat meningkatkan kenyamanan.

a. Kebutuhan penulangan pada perkerasan bersambung tanpa tulanganPada perkerasan bersambung tanpa tulangan, penulangan tetap dibutuhkan untukmengantisipasi atau meminimalkan retak pada tempat-tempat dimanadimungkinkan terjadi konsentrasi tegangan yang tidak dapat dihindari.Tipikal penggunaan penulangan khusus ini antara lain :

Tambahan pelat tipis.

Sambungan yang tidak tepat.

b. Penulangan pada perkerasan bersambung dengan tulanganLuas tulangan pada perkerasan ini dihitung dari persamaan sebagai berikut :

dimana :As = luas tulangan yang diperlukan (mm2/m lebar)F = koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya (Tabel6.29.)L = jarak antara sambungan (m)h = tebal pelat (mm)fs = tegangan tarik baja ijin (MPa)As min. menurut SNI 1991 untuk segala keadaan = 0,14 % dari luas penampangbeton.

ss f

hLFA

76,11



Tabel 3.29. : Koefisien gesekan antara pelat dengan lapisan pondasi dibawahnya.

Sumber : SKBI 2.3.28.1988

c. Penulangan pada perkerasan menerus dengan tulangan1. Penulangan memanjang

dimana :Ps = persentase tulangan memanjang yang dibutuhkan terhadap penampangbeton (%).ft = kuat tarik lentur beton yang digunakan = 0,4 – 0,5 frfy = tegangan leleh rencana baja (SNI 1991. fy < 400 MPa – BJTD40)

n = angka ekivalen antara baja dan beton =c

sEE

(Tabel 6.30.)

F = koefisien gesekan antara pelat beton dengan lapisan di bawahnya (Tabel

6.29.)

Es = modulus elastisitas baja (berdasarkan SNI 1991 digunakan 200.000 MPa)

Ec = modulus elastisitas beton (SNI 1991 digunakan 4700 'cf MPa)

Type material dibawah slab Friction factor (F)

Burtu, Lapen dan konstruksi sejenis 2,2

Aspal beton, Lataston 1,8

Stabilisasi kapur 1,8Stabilisasi aspal 1,8Stabilisasi semen 1,8Koral sungai 1,5Batu pecah 1,5Sirtu 1,2

Tanah 0,9

ty

ts fnf

FfP

)2,03,1(100



Tabel 3.30. : Hubungan antara kuat tekan beton dan angka ekivalen baja & beton (n) serta fr.

fc’ fc’ nfr

(kg/cm2) (MPa) (MPa)115 11,3 13 2,1

120 – 135 11,8 – 13,2 12 2,2140 – 165 13,7 – 16,2 11 2,4170 – 200 16,7 – 19,6 10 2,6205 – 250 20,1 – 24,5 9 2,9260 – 320 25,5 – 31,4 8 3,3330 – 425 32,4 – 41,7 7 3,7

450 44,1 6 4,1

Sumber : SNI 1991

Persentase minimum tulangan memanjang pada perkerasan beton menerus adalah 0,6 %dari luas penampang beton.Jarak antara retakan pada perkerasan beton menerus dengan tulangan dapat dihitungdengan persamaan :

fESfupnfL

tcb2

2t

cr

dimana :

Lcr = jarak teoritis antara retakan (m), jarak optimum antara 1 – 2 m.

p = luas tulangan memanjang per satuan luas.

fb = tegangan lekat antara tulangan dengan beton yang dikenal sebagai lekat lentur(MPa). Besaran lekat lentur yang dipakai dalam praktek menurut ACI 1963 untuktulangan dengan diameter 35,7 mm (# 11) : tegangan lekat dasar = '

cfd

5,9

800 psi atau dalam SI unit : tegangan lekat dasar = 'cf

d79,0 5,5 MPa

d = diameter tulangan (cm).

S = koefisien susut beton, umumnya dipakai antara 0,0005 – 0,0006 untuk pelatperkerasan jalan.

ft = kuat tarik lentur beton yang digunakan = 0,4 – 0,5 fr (MPa).

n = angka ekivalen antara baja dan beton =c

sEE (Tabel 6.30.)



u = keliling penampang tulangan per satuan luas tulangan = 4/d (dalam m-1)

Ec = modulus elastisitas beton = 4700 'cf (MPa)

2. Penulangan melintangLuas tulangan melintang yang diperlukan pada perkerasan beton menerus,dihitung dengan persamaan yang sama seperti pada perhitungan penulanganperkerasan beton bersambung dengan tulangan.

a. SambunganPerencanaan sambungan pada perkerasan kaku, merupakan bagian yang harusdilakukan, baik jenis perkerasan beton bersambung tanpa atau dengan tulangan,maupun pada jenis perkerasan beton menerus dengan tulangan.

1. Jenis sambunganSambungan dibuat atau ditempatkan pada perkerasan beton dimaksudkan untukmenyiapkan tempat muai dan susut beton akibat terjadinya tegangan yangdisebabkan : perubahan lingkungan (suhu dan kelembaban), gesekan dankeperluan konstruksi (pelaksanaan).Sambungan pada perkerasan beton umumnya terdiri dari 3 jenis, yang fungsinyasebagai berikut :a. Sambungan susut

Atau sambungan pada bidang yang diperlemah (dummy) dibuat untukmengalihkan tegangan tarik akibat : suhu, kelembaban, gesekan sehingga akanmencegah retak. Jika sambungan susut tidak dipasang, maka akan terjadi retakacak pada permukaan beton.

b. Sambungan muaiFungsi utamanya untuk menyiapkan ruang muai pada perkerasan, sehinggamencegah terjadinya tegangan tekan yang akan menyebabkan perkerasantertekuk.

c. Sambungan konstruksi (pelaksanaan)Diperlukan untuk kebutuhan konstruksi (berhenti dan mulai pengecoran). Jarakantara sambungan memanjang disesuaikan dengan lebar alat atau mesinpenghampar (paving machine) dan oleh tebal perkerasan.



1 - 1 ,5 m

Jarak sam bungan m elin tang

Bahu

Lajur 1

Lajur 2

Lajur 3

T ie bar

Dowel

Dowel T iebar

Tepi da lam

Tepi luar

Sam bungan m em anjang

Tie bar

Sam bungan m elin tang serong

Sam bungan m em anjang

Tie bar

Dowel

Selain 3 jenis sambungan tersebut, jika pelat perkerasan cukup lebar (> 7 m)maka diperlukan sambungan ke arah memanjang yang berfungsi sebagaipenahan gaya lenting (warping) yang berupa sambungan engsel, dengandiperkuat batang pengikat (tie bar).

2. Geometrik sambunganGeometrik sambungan adalah tata letak secara umum dan jarak antarasambungan.

Gambar 3.8. : Tata letak sambungan pada perkerasan kaku.

a. Jarak sambunganPada umumnya jarak sambungan konstruksi memanjang dan melintangtergantung keadaan bahan dan lingkungan setempat, dimana sambunganmuai dan susut sangat tergantung pada kemampuan konstruksi dan tataletaknya.Untuk sambungan muai, jarak untuk mencegah retak sedang akan mengeciljika koefisien panas, perubahan suhu atau gaya gesek tanah dasar bertambahbila tegangan tarik beton bertambah. Jarak berhubungan dengan tebal pelatdan kemampuan daya ikat sambungan.Untuk menentukan jarak sambungan yang akan mencegah retak, yang terbaikdilakukan dengan mengacu petunjuk dari catatan kemampuan pelayanansetempat. Pengalaman setempat penting diketahui karena perubahan jenis



agregat kasar akan memberi dampak yang nyata pada koefisien panas betondengan konsekuensi jarak sambungan yang dapat diterima.

Sebagai petunjuk awal, jarak sambungan untuk beton biasa 2 h (dua kali

tebal pelat beton dalam satuan berbeda, misalkan tebal pelat h = 8 inci, makajarak sambungan = 16 feet, jadi kalau dengan SI unit jarak sambungan = 24 –25 kali tebal pelat, misalkan tebal pelat 200 mm, maka jarak sambungan =4.800 mm) dan secara umum perbandingan antara lebar pelat dibagi panjang

pelat 1,25.

Penggunaan sambungan muai biasanya diminimalkan pada proyek denganpertimbangan masalah biaya, kompleksitas dan penampilannya. Sambungandigunakan pada struktur dimana jenis perkerasan berubah (misalnya : darijenis menerus ke jenis bersambung) pada persimpangan.Jarak antara sambungan konstruksi, biasanya diatur pada penempatan dilapangan dan kemampuan peralatan. Sambungan konstruksi memanjangharus ditempatkan pada tepi lajur untuk memaksimalkan kerataan perkerasandan meminimalkan persoalan pengalihan beban. Sambungan konstruksimelintang terjadi pada akhir pekerjaan atau pada saat penghentianpengecoran.

b. Tata letak sambunganSambungan menyerong atau acak (random), akan meminimalkan dampakkekasaran sambungan, sehingga dapat memperbaiki mutu pengendalian.Sambungan melintang serong akan meningkatkan penampilan danmenambah usia perkerasan kaku, yaitu biasa atau bertulang, dengan atautanpa ruji. Sambungan harus serong sedemikian agar beban roda darimasing-masing sumbu dapat melalui sambungan pada saat yang tidakbersamaan.Sudut tumpul pada sisi luar perkerasan harus dibagian depan sambunganpada arah lalu-lintas, karena sudut akan menerima dampak beban rodaterbesar secara tiba-tiba.Keuntungan dari sambungan serong sebagai berikut :

Mengurangi lendutan dan tegangan pada sambungan, sehinggamenambah daya dukung beban pelat dan memperpanjang usia pelat.



Mengurangi dampak reaksi kendaraan pada saat melintasi sambungandan memberikan kenyamanan yang lebih.

Untuk lebih meningkatkan penampilan perkerasan biasa adalah denganmenggunakan sambungan serong pada jarak acak atau tidak teratur. Polajarak acak mencegah irama atau resonansi pada kendaraan yang bergerakdalam kecepatan normal. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa pada polajarak pelat 2,50 m harus dihindarkan

c. Dimensi sambunganLebar sambungan, ditentukan oleh alur yang akan diuraikan pada bagianbawah. Kedalaman takikan sambungan susut harus cukup memadai untukmemastikan akan terjadi retak pada tempat yang dikehendaki dan tidak padasembarang tempat. Biasanya kedalaman takikan sambungan susut melintang¼ tebal pelat dan sambungan memanjang 1/3 ketebalan.Sambungan tersebut dibuat dengan pemotongan, penyelipan ataupembentukan. Waktu pemotongan sangat kritis untuk mencegah retak acaksehingga sambungan harus dipotong dengan hati-hati untuk memastikansemuanya bekerja bersamaan. Jarak waktu untuk pengecoran denganpemotongan akan berubah dengan perubahan suhu pelat, keadaanpengeringan dan proporsi campuran.

3. Dimensi bahan penutup sambungana. Sambungan susut

Pergerakan sambungan dan kemampuan bahan penutup alur harusdioptimalkan. Pada umumnya mutu bahan penutup sambungan harusditingkatkan jika pergerakan sambungan diperkirakan akan bertambah.Bertambahnya pergerakan sambungan dapat diakibatkan oleh perpanjanganpelat, perubahan suhu yang besar dan atau koefisien panas beton yang tinggi.Pergerakan sambungan pada perkerasan dipengaruhi faktor-faktor sepertiperubahan sifat volume panjang beton dan gesekan antara pelat dan pondasibawah (tanah dasar).Dalam hal untuk menjaga bentuk penutup-lapangan yang efektif, lubang alur(takikan) yang akan diisi bahan penutup harus mempunyai faktor bentuk (lebar



dan dalam) yang benar. Dalam batasan praktis, kedalaman sambunganminimum lubang harus mendekati segiempat dan berada dibawah permukaanminimum 3 mm (1/8 inci). Dengan demikian berarti takikan biasanya dibentukdengan menambah lebar dan mengurangi kedalaman bagian atas sambunganuntuk mengikat bahan penutup. Untuk sambungan yang sempit dengan jaraksambungan yang dekat, lubang dapat dibentuk dengan menyisipkan tali ataubahan lain sampai kedalaman yang telah ditentukan. Metoda ini mengurangikebutuhan bahan penutup. Pada umumnya dalam berbanding lebar berkisar 1– 1,5 dengan kedalaman minimum 9,5 mm (3/8 inci) untuk sambunganmemanjang dan 12,5 mm (1/2 inci) untuk sambungan melintang.Lebar sambungan didefinisikan sebagai nilai maximum yang terjadi pada suhuminimum. Jadi nilai maximum meliputi pergerakan horisontal yang diantisipasiditambah dengan lebar sisa disebabkan sifat bahan penutup. Pergerakanhorisontal dapat dihitung dengan memperkirakan bukaan sambungan yangdisebabkan siklus temperatur ditambah dengan penyusutan beton. Besarnyabukaan dan sebaliknya tergantung pada :

perubahan temperatur dan kelembaban

jarak antara sambungan kerja (pelaksanaan) atau retak

gesekan antara lapis pondasi dan pelat

kondisi dari rencana pemberian beban sambungan, dan sebagainya.Untuk keperluan perencanaan bukaan sambungan melintang rata-rata padaselang waktu dapat dihitung dengan pendekatan. Lebar sambungan harusmemperhitungkan pergerakan ditambah dengan tegangan sisa yang diijinkanpada penutup sambungan.

Menurut AASHTO : disyaratkan lebar bukaan 0,04 inci untuk

sambungan tanpa ruji (dowel).

Menurut Yoder & Witczak : lebar bukaan 0,04 inci untuk sambungan

tanpa dowel, lebar bukaan 0,25 inci untuk sambungan dengan dowel.

Menurut SKBI 1988 : lebar bukaan retakan minimum (mm) = 0,45 xPanjang Pelat (m), umumnya lebar retakan yang diijinkan berkisar antara1 – 3 mm, tetapi untuk kemudahan pengisian bahan penutup, lebarbukaan pada bagian atas diperlebar maximum 6 – 10 mm dengan



kedalaman tidak lebih dari 20 mm dan semua sambungan susut melintangharus dipasang ruji.

b. Sambungan muaiPergerakan pada sambungan muai didasarkan pada pengalaman agenpembuat. Dimensi alur takikan akan optimal didasarkan pada pergerakan dankemampuan bahan pengisi. Pada umumnya, dimensi akan lebih besar daripada untuk sambungan susut.

c. Sambungan pelaksanaanMenurut AASHTO, tipikal sambungan susut melintang juga dapat digunakanuntuk sambungan pelaksanaan dan sambungan memanjang lainnya.

4. Dowel (ruji)Dowel berupa batang baja tulangan polos (maupun profil), yang digunakansebagai sarana penyambung / pengikat pada beberapa jenis sambungan pelatbeton perkerasan jalan.Dowel berfungsi sebagai penyalur beban pada sambungan, yang dipasangdengan separuh panjang terikat dan separuh panjang dilumasi atau dicat untukmemberikan kebebasan bergeser.

Tabel 3.31. : Ukuran dan jarak batang dowel (ruji) yang disarankan.

Tebal pelat Diameter Panjang Jarakinci mm inci mm inci mm inci mm6 150 ¾ 19 18 450 12 3007 175 1 25 18 450 12 300

8 200 1 25 18 450 12 3009 225 1¼ 32 18 450 12 300

10 250 1¼ 32 18 450 12 300

11 275 1¼ 32 18 450 12 30012 300 1½ 38 18 450 12 30013 325 1½ 38 18 450 12 300

14 350 1½ 38 18 450 12 300

Sumber : Principles of pavement design by Yoder & Witczak, 1975



Gambar 3.9. : Sambungan susut melintang dengan dowel.

d = diameter batang dowelLd = panjang batang dowelD = tebal pelat beton perkerasan

Gambar 3.10. : Sambungan muai dengan dowel.

d = diameter batang dowelLd = panjang batang dowelD = tebal pelat beton perkerasan

5. Batang pengikat (Tie bar)Tie bar adalah potongan baja yang diprofilkan yang dipasang pada sambunganlidah-alur dengan maksud untuk mengikat pelat agar tidak bergerak horisontal.Batang pengikat dipasang pada sambungan memanjang, lihat Gambar 3.11.

Cara menentukan dimensi batang pengikat :Jarak sambungan dari tepi terdekat, lihat sketsa Gambar 3.11.

d = diameter batang dowel

Ld = panjang batang dowel

D = tebal pelat beton

0,5 Ld 0,5 Ld

6 - 10 mm

0,25 D

d

0,5 D

0,5 D

D

Bahan penutupBatang polosdiminyaki / dicat

max. 20 mm

25 mm0,5 D

0,5 Ld0,5 Ld

50 mm

19 mm

0,25 D

0,5 D

D d

Bahan penutupBatang polos diminyaki / dicatTerikat / fixed

Bahan pengisi / filler



Tabel perhitungan :

Nomor Jarak (X) Jarak maximum Tie bar (cm)Sambungan meter 12 mm 16 mm

2 3,50 Tergantung tebalpelat

Tergantung tebalpelat

Gambar 3.11. : Jarak sambungan dari tepi terdekat

Sketsa sambungan pelaksanaan memanjang seperti pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12. : Sambungan pelaksanaan memanjang dengan lidah alur dan Tie bar.

h. Tinjauan Khusus Kapasitas Jalan Untuk Parameter Distribusi LajurDalam perencanaan tebal pelat suatu rigid pavement, diperlukan penentuan faktordistribusi lajur (DL), lihat Sub-bab 3.2.4. Traffic design dan Tabel 3.14, dalam tabeltersebut terlihat bahwa makin banyak jumlah lajur setiap arah nilai faktor distribusi lajur

X1X3

X2

1 21, 2, 3, = Sambungan pelaksanaan memanjang

Bahu

Lajur1

Lajur2

0,5 m 3,5 m 3,5 m

Lt = panjang batang pengikat (tie bar) dari baja tulangan yang diprofilkan, dapat dibengkokkan dan diluruskan kembali tanpa rusakd = diameter tie barD = tebal pelat perkerasan

6 - 10 mm

0,25 D

D d

12 mm

12 mm

50 mm

0,5 Lt0,5 Lt

D/3

Bahan penutupBatang pengikat baja profil



makin kecil, yaitu dari 100 50 %, dan jika diperhitungkan dengan distribusi arah nilai

tersebut menjadi 0,50 0,25

Penentuan jumlah lajur dapat di-analisis dengan kapasitas jalan. Dalam buku ini akanmenggunakan rujukan Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI) 1997.Ruas jalan (non tol) merupakan bagian segmen jalan dalam suatu jaringan jalan.Segmen jalan, rural dan khususnya urban memiliki perkembangan secara permanen danmenerus sepanjang seluruh / hampir seluruh jalan, minimum pada satu sisi jalan, berupaperkembangan lahan atau bukan. Biasanya terdapat pada daerah dengan penduduklebih dari 100.000 jiwa. Segmen jalan ini merupakan panjang jalan di antara dan tidakdipengaruhi oleh simpang bersinyal atau simpang tak bersinyal utama dan memilikikarakteristik yang hampir sama di sepanjang jalan.

Tipe jalan (perkotaan) yang terdapat dalam MKJI 1997 adalah :

Jalan dua-lajur dua-arah (2/2 UD)

Jalan empat-lajur dua-arah

Tak terbagi (tanpa median) (4/2 UD)Terbagi (dengan median) (4/2 D)

Jalan enam-lajur dua-arah terbagi (6/2 D)

Jalan satu-arah (1-3/1)

1. Kapasitas ruas jalanKapasitas ruas jalan adalah arus lalu-lintas maksimum yang melintasi suatupenampang ruas jalan yang dapat dipertahankan per satuan waktu (jam) dalamkondisi tertentu (geometri, komposisi dan distribusi arus lalulintas, serta faktorlingkungan). Kapasitas dinyatakan dalam satuan mobil penumpang (smp). Untukjalan 2 lajur 2 arah, kapasitas ditentukan untuk arus 2 arah (kombinasi 2 arah),akan tetapi untuk jalan dengan banyak lajur, arus dipisahkan per arah dankapasitas ditentukan per lajur.Jenis kapasitas jalan dibedakan menurut keperluan penggunaannya sebagaiberikut :

Kapasitas dasar adalah jumlah kendaraan maksimum yang dapat melintasisuatu penampang ruas jalan selama 1 (satu) jam dalam keadaan jalan danlalu-lintas mendekati ideal yang dapat dicapai.



Kapasitas praktis adalah jumlah maksimum kendaraan yang dapat melintasisuatu penampang jalan selama 1 (satu) jam dalam keadaan jalan dan lalu-lintas yang berlaku sedemikian rupa sehingga kepadatan lalu-lintas yangbersangkutan mengakibatkan kelambatan, bahaya dan gangguan-gangguankelancaran lalu-lintas yang masih dalam batas yang ditetapkan.

Kapasitas yang mungkin adalah jumlah maksimum kendaraan yangmelintasi suatu penampang jalan selama 1 (satu) jam, dalam keadaan jalandan lalu-lintas yang sedang berlaku pada jalan tersebut.Untuk menentukan kapasitas jalan (perkotaan) dipergunakan perhitungan :C = Co x FCw x FCsp x FCsf x FCcsdengan :C = kapasitas sesungguhnya (smp/jam)Co = kapasitas dasar untuk kondisi tertentu/ideal (smp/jam)FCw = faktor penyesuaian lebar jalanFCsp = faktor penyesuaian pemisah arah (hanya untuk jalan tak terbagi)FCsf = faktor penyesuaian hambatan samping dan bahu jalan/kerbFCcs = faktor penyesuaian ukuran kota, ukuran jumlah penduduk kotatersebut

Tabel-tabel berikut ini diambil dari sumber / referensi : Manual Kapasitas Jalan

Indonesia tahun 1997, Departemen Pekerjaan Umum.

Tabel 3.32. : Kapasitas Dasar (Co) untuk Jalan Perkotaan

Tipe jalan Kapasitas dasar (smp/jam) Keterangan

4 lajur terbagi/jalan 1 arah 1.650 Per lajur

4 lajur tak terbagi 1.500 Per lajur

2 lajur tak terbagi 2.900 Total 2 arah



Tabel 3.33. : Faktor penyesuaian untuk pemisahan arah (FCsp) untuk jalan tak terbagi

Pemisahan arah % - % 50 - 50 60 - 40 70 - 30 80 - 20 90 - 10 100 - 0

Dua lajur 2/2 1.00 0.94 0.88 0.82 0.76 0.70

Empat lajur 4/2 1.00 0.97 0.94 0.91 0.88 0.85

Jalan terbagi dan jalan satu arah 1.00

Tabel 3.34. : Faktor Penyesuaian Lebar Jalan (FCw)

Tipe jalan Lebar jalur lalu-lintas efektif / Wc (m) FCw

4 lajur terbagi /jalan 1 arah

Per lajur3.003.253.503.754.00

0.920.961.001.041.08

4 lajur tak terbagi

Per lajur3.003.253.503.754.00

0.910.951.001.051.09

2 lajur tak terbagi

Per lajur5.006.007.008.009.00

10.0011.00

0.560.871.001.141.251.291.24

Faktor penyesuaian kapasitas untuk hambatan samping dibagi dua, yaitu :

Berdasarkan lebar bahu efektif untuk jalan yang mempunyai bahu jalan

Berdasarkan jarak antara kerb dan penghalang pada trotoar untuk jalan yangmemiliki trotoar.



Tabel 3.35. : Faktor penyesuaian pengaruh hambatan samping dan lebar bahu (FCsf)

Tipe jalan

Kelas hambatansamping

FCsfLebar bahu Ws (meter)

0.5 1.0 1.5 2.0

4/2 Dsangat rendah (VL)rendah (L)sedang (M)tinggi (H)sangat tinggi (VH)

0.960.940.920.880.84

0.980.970.950.920.88

1.011.000.980.950.92

1.031.021.000.980.96

4/2 UDsangat rendah (VL)rendah (L)sedang (M)tinggi (H)sangat tinggi (VH)

0.960.940.920.870.80

0.990.970.950.910.86

1.011.000.980.940.90

1.031.021.000.980.95

2/2 ataujalan 1 arah

sangat rendah (VL)rendah (L)sedang (M)tinggi (H)sangat tinggi (VH)

0.940.920.890.820.73

0.960.940.920.860.79

0.990.970.950.900.85

1.011.000.980.950.91

Tabel 3.36. : Faktor penyesuaian untuk pengaruh hambatan samping dan jarak kerb-penghalang (FCsf)

Tipe jalan Kelas hambatansamping

FCsfJarak kerb penghalang Wk (meter)

0.5 1.0 1.5 2.0

4/2 D

sangat rendah (VL)rendah (L)sedang (M)tinggi (H)

sangat tinggi (VH)

0.950.940.910.860.81

0.970.960.930.890.85

0.990.980.950.920.88

1.011.000.980.950.92

4/2 UD


sangat tinggi (VH)

0.950.930.900.840.77

0.970.950.920.870.81

0.990.970.950.900.85

1.011.000.970.930.90

2/2 ataujalan 1 arah


sangat tinggi (VH)

0.930.900.860.780.68

0.950.920.880.810.72

0.970.950.910.840.77

0.990.970.940.880.82



Tabel 3.37. : Faktor penyesuaian untuk pengaruh ukuran kota (FCcs)

Ukuran kota (juta jiwa) FCcs

< 0.1– 0.5

0.5 – 1.01.0 – 3.0

> 3.0

0.860.900.941.001.04

2. Kinerja ruas jalanGuna mengetahui kinerja ruas jalan, perlu diketahui besarannya arus lalu-lintasdi ruas serta pengukuran geometri ruas.

3. Penilaian kualitas ruas jalanKualitas suatu ruas jalan dapat dinilai dari :a. Perbandingan antara volume lalu-lintas yang lewat pada ruas jalan tersebut

dibandingkan dengan kapasitasnya (V/C ratio),

b. Kecepatan perjalanan pada ruas jalan tersebut (travel speed).

Semakin tinggi perbandingan V/C, semakin rendah kualitas jalan tersebut.Sebaliknya semakin tinggi kecepatan perjalanannya, semakin tinggi kualitasruas jalan tersebut.Jika akan diadakan penilaian suatu jaringan jalan, sebaiknya dinilai duluperbandingan V/C ruas-ruas jalan utama, dan penilaiannya dimasukkandalam suatu gambar atau tabel.

4. V/C ratioV/C ratio dapat dihitung dengan menghitung dulu komponen-komponennya,yaitu :a. Volume lalu-lintas ruas jalan tersebut,b. Kapasitas jalan tersebut.Hitungan volume lalu-lintas dilakukan dengan melakukan pencacahan aruslalu-lintas (traffic counting) pada ruas-ruas jalan tertentu. Caranya yaitu :a. Melakukan pencacahan arus lalu-lintas, pada setiap interval 10 menit

pada jam sibuk pagi, siang, dan sore masing-masing selama 2 jam.



b. Dari hasil tersebut, dicari 1 jam tersibuk untuk dipergunakan dalamanalisis kapasitas.

Arus lalu-lintas dibagi atas 4 jenis, yaitu :a. Mobil penumpang (LV)b. Kendaraan berat (HV)c. Sepeda bermotor (MC)d. Kendaraan lambat (UM)

Hasil hitungan dikonversikan ke satuan mobil penumpang (smp), dengankonversi sesuai dengan Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997 untuk ruasjalan, yaitu :

a. Mobil penumpang = 1,00b. Kendaraan berat = 1,20c. Sepeda motor= 0,25d. Kendaraan lambat = 0,80

Sedangkan kapasitas jalan dihitung sesuai dengan prosedur perhitunganmenurut Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997. Cara hitungan adalahsebagai berikut :a. Dihitung kapasitas dasar yang tergantung pada jumlah lajur dan apakah

jalan tersebut jalan satu arah atau jalan dua arah. 2/2 artinya 2 lajur - 2arah, 4/2 artinya 4 lajur - 2 arah sedangkan 3/1 artinya 3 lajur - 1 arah.

b. Kapasitas dasar tersebut dikoreksi dengan koreksi-koreksi Fw (lebarjalan), Fks (lebar kerb), Fsp (perbandingan jumlah arus masing-masingarah), Fsf (faktor gesekan) dan Fcs (besar kota).

Menurut Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997, ada suatu hubungan antaraperbandingan V/C dengan kecepatan perjalanan. Hubungan tersebut dapatdilihat pada Tabel 3.38. di bawah ini.Tabel 3.38. : Hubungan V/C dengan kecepatan perjalanan

Sumber: Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997

V/C ratio Kecepatan perjalanan (km/jam)0.240,540,760,911.00

3935312721



Kriteria Highway Capacity Manual Amerika 1994 juga digunakan sebagaireferensi. Menurut kriteria kecepatan, kinerja ruas dapat dibagi atas 6 kategoriseperti di bawah ini :

Tabel 3.39. : Tingkat pelayanan pada jalan arteri perkotaan dengan kecepatanperjalanan antara 40 – 54 km/jam

Sumber: HCM Amerika 1994

Dari tabel di atas, kriteria kinerja ruas didefinisikan sebagai berikut :Table 3.40. : Kriteria ruas

Kriteria Perbandingan V/C

Sangat baikBaik

Dapat diterimaBuruk

< 0.700.70 – 0.800.80 – 1.00

> 1.0

Perbandingan volume / kapasitas dihitung dengan program KAJI dari hasilsurvai lalu-lintas dan geometri, dengan memperhitungkan faktor-faktor yangmempengaruhi seperti hambatan samping dan klasifikasi jalan. Klasifikasi aruslalu-lintas dan perbandingan V/C kemudian disusun, V/C maksimum yang dapatditerima adalah 0,8 karena angka ini diharapkan tidak akan melampaui 1,0dalam jangka waktu 5 tahun jika pertumbuhan arus lalu-lintas tidak lebih dari 5%. Periode jam puncak pagi umumnya merupakan arus lalu-lintas tertinggi dikota, kecuali di daerah pertokoan. Untuk evaluasi maka dilakukan tes untukevaluasi perbaikan jaringan jalan. Intisari hasil tes model transportasi tersebutmerekomendasikan alternatif terbaik perbaikan jaringan jalan.

5. Model pendekatan berdasar geometrik jalanModel pendekatan dalam mengkaji jaringan jalan didasarkan pada geometrik

Tingkat pelayanan Kecepatan (km/jam)ABCDEF

4031211411

<11



jalan yang menyangkut jumlah dan lebar lajur jalan yang diperlukan akibat V/C

ratio yang terjadi, dapat disajikan seperti pada Gambar 3.13.

Tidak

Ya

Gambar 3.13. : Diagram alir pengelolaan dan penentuan jumlah lajur jalan.

E. Rangkuman.parameter lalu-lintas yang digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan meliputi:

Jenis kendaraan.

Volume lalu-lintas harian rata-rata.

Pertumbuhan lalu-lintas tahunan.

Damage factor.

Umur rencana.

Faktor distribusi arah.

Faktor distribusi lajur.

Jaringan Jalan

Kondisi Penampang MelintangJalan

Klasifikasi FungsiJalan

Pola Tata GunaLahan

Analisa Kapasitas Jalan (Ruas +Simpang)

Penanganan

Manajemen Lalu-lintas Pelebaran Jalan

ModelTransportasi

Volume Lalulintas

Pembuatan Jalan Baru

V/C ratio 0,8

Jumlah lajur



Equivalent Single Axle Load, ESAL selama umur rencana (traffic design).

3. Umur rencana rigid pavement umumnya diambil 20 tahun untuk konstruksi jalan baru.lalu-lintas harian rata-rata (LHR) dan pertumbuhan lalu-lintas tahunan

F. Latihan .11.. JJeellaasskkaann mmeennggeennaaii ppeennggeerrttiiaann aannaalliissaa llaalluu lliinnttaass ((ttrraaffffiicc ddeessiiggnn))

22.. Jelaskan apa yang dimaksud dengan lalu lintas harian rata-rata (LHR)

33.. JJeellaasskkaann mmeennggeennaaii CCaalliiffoorrnniiaa BBeeaarriinngg RRaattiioo ((CCBBRR))

44.. JJeellaasskkaann PPaarraammeetteerr PPeerrhhiittuunnggaann TTeebbaall PPeellaatt

55.. UUrraaiikkaann mmeennggeennaaii ttaahhaappaann PPeerrhhiittuunnggaann TTeebbaall PPeellaatt



DAFTAR PUSTAKA1) Peraturan Pemerintah RI Nomor : 34 Tahun 2006 tentang Jalan

2) Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No.19/PRT/M/2011 tentang Persyaratan TeknisJalan dan Kriteria Perencanaan Teknis Jalan.

3) RSNI No. T-14-2004, Geometri jalan perkotaan

4) Standar No. 031/T/BM/1999/SK.No.76/KPTS/Db/1999, Tata-cara perencanaan

geometri jalan perkotaan

5) Pd.T-01-2002-B, Pedoman perencanaan tebal perkerasan lentur

6) Pd.T-14-2003, Perencanaan perkerasan jalan beton semen

7) Pd.T-16-2004-B, Survai inventarisasi geometri jalan perkotaan

8) Pd.T-19-2004-B, Survai pencacahan lalu lintas dengan cara manual

9) Pd.T-21-2004-B, Survai kondisi rinci jalan beraspal di perkotaan

10) American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO),1993, Guide for Design of Pavement Structures

11) AASHTO 2001, A Policy on geometric design of highways and streets

12) Federal Highway Authority (FHWA) No. RD-00-067, Roundabout : an Informational

Guide

Documents

PERENCANAAN RIGID PAVEMENT DENGAN METODE … filePerencanaan Teknik Perkerasan Jalan 1 3 Desain tebal perkerasan jalan kaku Truk 2 sumbu adalah sebagai kendaraan barang dengan beban