TUGAS 6 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN RAYA
PERKERASAN KAKU METODE PDT DAN METODE AASHTO 93
Disusun oleh: Teni Handayani
2411141096
Kelas C
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI 2017
1.
Perencanaan Perkerasan Kaku (Metode PDT)
Diketahui data parameter perencanaan sebagai berikut : a.
CBR tanah dasar
= 10%
b.
Kuat tarik lentur (f cf cf )
= 3,2 Mpa
c.
Bahan pondasi bawah
= stabilisas semen tanah
d.
Mutu baja tulangan
= BJTU 35 (fy tegangan leleh = 3500 kg/cm2 ) BJTU 40 (fy tegangan leleh = 4000 kg/cm2 )
e.
Koefisien gesek antara pelat beton dengan pondasi (µ) = 1,3
f.
Bahu jalan
= Tanpa Bahu Beton
g.
Ruji (dowel)
= Ya
h.
Data lalu-lintas harian rata-rata tahun 2015: 1.
Mobil Penumpang
: 7296 buah/hari
2.
Bus
: 2496 buah/hari
3.
Truk 2as kecil
: 766 buah/hari
4.
Truk 2as besar
: 596 buah/hari
5.
Truk 3as
: 279 buah/hari
6.
Truck Gandeng
: 96 buah/hari
7.
Pertumbuhan lalu-lintas (i)
: 6% per tahun
8.
Umur rencana (UR)
: 15 th.
Direncanakan perkerasan beton semen untuk jalan 2 lajur 2 arah untuk Jalan Arteri.
Penyelesaian: 1.
Analisis Lalu Lintas a. Lalu lintas harian rata-rata Konfigurasi Beban Sumbu (ton)
Jenis Kendaraan
Jumlah Kendaraan
Jumlah sumbu perkendaraan
Jumlah Sumbu
RD RB RGD RGB Mobil Penumpang Bus Truk 2as Kecil Truk 2as Besar Truk 3as Tandem Truk Gandeng
STRT
STRG
STdRG
BS (ton)
JS (ton)
BS (ton)
JS (ton)
BS (ton)
JS (ton)
1
1
-
-
7296
-
-
-
-
-
-
-
-
3
5
-
-
2496
2
4992
2
4
-
-
766
2
1532
3 2 4
2496 766 766
5 -
2496 -
-
-
5
8
-
-
596
2
1192
5
596
8
596
-
-
6
14
-
-
279
2
558
6
279
-
-
14
279
384
6 5 5
96 96 96 5191
-
3092
14 -
96 375
6
14
5
5
96
Total
4
8658
b. Factor umur rencana dan pertumbuhan lalu lintas
Berdasarkan umur rencana 15 tahun dan pertumbuhan lalu lintas sebesar 6% maka dari table diatas didapatkan R = 23,3 Koefisien distribusi lajur
b. Factor umur rencana dan pertumbuhan lalu lintas
Berdasarkan umur rencana 15 tahun dan pertumbuhan lalu lintas sebesar 6% maka dari table diatas didapatkan R = 23,3 c. Koefisien distribusi lajur
Direncanakan jalan merupakan 2 lajur 2 arah, maka dari table diatas didapatkan C = 0,5 d. Lalu lintas rencana Dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: JSKN = JSKNH x 365 x R x C = 8658 x 365 x 23,97 x 0,5 = 37.874.637,45 kend/th
2.
Menghitung Repitisi Sumbu yang Terjadi
Jenis Sumbu
Beban Sumbu (Ton)
Jumlah Sumbu
(1)
(2)
(3)
STRT
6 5 4 3 2
375 788 766 2496 766 5191 596 2496 3092 375 375 8658
Total STRG 8 5 Total STdRG 14 Total Kumulatif 3.
Proporsi Beban
(4) =
(3) Σ (3)
0,07 0,15 0,15 0,48 0,15 1,00 0,19 0,81 1,00 1,00 1,00
Lalu Lintas Rencana
Proporsi Sumbu
(5) =
Repetisi yang Terjadi
0,60 0,60 0,60 0,60 0,60
36.815.980,5 36.815.980,5 36.815.980,5 36.815.980,5 36.815.980,5
(7) = (4) x (5) x (6) 1.594.593,75 3.350.773 3.257.223,5 10.613.616 3.257.223,5
0,36 0,36
36.815.980,5 36.815.980,5
2.534.341 10.613.616
0,04
36.815.980,5
1.594.593,75
Σ (3)
(6)
3
36.815.980,5
Menghitung Tebal Pelat Beton a.
Sumber data beban
: Hasil Survey
b.
Jenis Perkerasan
: BBTT dengan Ruji
c.
Jenis Bahu
: Tanpa Bahu Beton
d.
Umur rencana
: 15 Tahun
e.
JSKN
: 36.815.980,5 kend/th
f.
Kuat tarik lentur beton (Fcf), 28 hari
: 3,2 Mpa
g.
Jenis dan tebal lapis pondasi
: Stabilisasi semen 10 cm
h.
CBR tanah dasar
: 10 %
i.
Tebal taksiran pelat beton
: 240 mm = 24 cm
j.
Faktor keamanan beban
Jalan yang direncanakan merupakan jalan arteri maka nilai FKB = 1,1 k.
CBR effektif
CBR tanah dasar yang direncakan adalah sebesar 3,5% dan baha pengikat sebesar 100 mm, maka dari diagram yang telah diplot didapatkan nilai CBR tanah dasar effekrif sebesar 10%.
l.
Analisis fatik dan erosi
Jenis Sumbu
Beban Sumbu ton (kN)
(1)
(2)
(3) = 2 x
STRT
60 50 40 30 20 80 50 140
STRG
STdRG
Beban Rencana Per Roda (KN)
Analisa Fatik
Repetisi yg Terjadi
Faktor Tegangan dan Erosi
Repetisi izin
(4)
(5)
(6)
33 27,5 22 16.5 11 22 13,75
1.594.593,75 3.350.773 3.257.223,5 10.613.616 3.257.223,5 2.534.341 10.613.616
TE = 0,79 FRT = 0,25 FE = 1,98
19,25
1.594.593,75
TT TT TT TT TT 3.000.000 TT TT TT
TE = 1,32 FRT = 0,41 FE = 2,59 TE = 1,18 FRT = 0,37 FE = 2,74
Analisa Erosi
Persen rusak (%) (7) = 100 x 0 0 0 0 0 84,48 0 0 0
(4) (6)
Repetisi izin 8
Persen rusak (%) (9) = 100 x
TT TT TT TT TT 20.000.000 TT TT 5.000.000
0 0 0 0 0 13 0 0 31,89
Total 84,48% < 100 % 44,89% < 100 % Presentase rusak akibat fatik didapatkan sebesar 84,48% lebih kecil dari 100% dan presentase rusak akibat erosi didapatkan sebesar 44,89% lebih kecil dari 100%. Sehingga, tebal pelat yang diasumsikan yaitu 240 mm (24 cm) dapat digunakan dalam perencanaan ini.
m.
Tegangan ekivalen dan factor erosi untuk perkerasan tanpa bahu beton
(4) (8)
m.
Tegangan ekivalen dan factor erosi untuk perkerasan tanpa bahu beton
n.
Analisis Fatik dan Beban Repetisi Ijin Berdasarkan Rasio Tegangan, Dengan/Tanpa bahu Beton
o.
Analisis Erosi dan Jumlah Repetisi Beban Ijin, Berdasarkan Faktor Erosi, Dengan/Tanpa bahu Beton
2.
Perencanaan Perkerasan Kaku (Metode AASHTO)
Perencangan Perkerasan lentur jalan bebas hambatan untuk jalan 2 lajur 2 arah perkotaan, data lalu lintas tahun 2015 seperti dibawah ini, dan jalan direncanakan dengan umur rencana UR= 15 tahun. a.
b.
Data-data 1.
Kendaraan Ringan 2 ton
= 7296 Kendaraan
2.
Bus 8 ton
= 2496 Kendaraan
3.
Truck 2 as 14 ton
= 766 Kendaraan
4.
Truck 3 as 20 ton
= 375 Kendaraan
5.
CBR tanah dasar
6.
Perkembangan lalu lintas selama masa pelayanan adalah i = 6%
: 3.5%
Bahan-bahan Perkerasan Lasbutag
E1
= 1700 MPa
Lapen (mekanis)
E2
= 400 MPa
Tanah
E3
= 100 Mpa
Penyelesaian: 1.
Analisis Lalu Lintas a.
Mencari nilai TF 10
Kendaraan ringan 2 ton (1 + 1) = ( )4 + 0.0001 = 0.0014 53 30
Bus 8 ton (3 + 5)
= ( )4 + 0.1335 = 0.2362
Truck 2 as 13 ton (5 + 8)
= ( )4 + 0.8668 = 1.6589
Truck 3 as 20 ton (6 + 14)
= ( )4 + 0.9533 = 2.5958
53 50 53 60 53
b.
Mencari nilai D
c.
Mencari nilai GF
d. No
Hasil analisis lalu lintas Vehicle
D
TF
GF
0.5
0,0014
23.97
Sum. ESAL
1
Kendaraan Rungan 2 ton
1
1
2
Bus 8 ton
3
5
2496
365
0.5
0.2362
23.97
10918814.4
3 4
Truck 2 as 14 ton Truck 3 as 20 ton
5 6
8 14
766 375
365 365
0.5 0.5
1.6589 2.5958
23.97 23.97
3350886.15 1640446.875
Total
2.
AADT 365 veh/h 7296 365
10933
Mencari Nilai Releabilitas
Dari tabel didapatkan nilai R = 85
Dari tabel diatas didapat nilai ZR = -1.037 Deviasi Standar (S0) = 0.4 – 0.5 diambil nilai S0 = 0.4
15910147.43
3.
Mencari Nilai Indeks Permukaan (IP)
Dari tabel diatas didapat IPt = 1.5
Dari tabel diatas diambil IP0 = 3.9
4.
Menghitung Modulus Resilen Tanah Dasar (E3) Dengan cara meng-korelasikan nilai (CBR), maka didapatkan nilai modulus resilen tanah dasar (MR) sebagai berikut : MR = 10 x 3.5 (%) = 35 MPa MR = 1500 x 3.5 (%) = 5250 PSI
5.
Menentukan Nilai Modulus Lapis Pondasi Bawah (E3) ESB = 100 MPa (14.503,8 PSI)
6.
Mencari Nilai k 00 Ditentukan nilai DSB = 6 in
Didapat nilai k 00 = 200 PSI
7.
Mencari Nilai K
Didapat k = 200 PSI
8.
9.
Menentukan material yang digunakan No.
Type Material
LS
1
Cement Treated Granular Base ( E = 1.000.000 - 2.000.000 psi )
0-1
2
Cement Aggregate Mixtures ( E = 500.000 - 1.000.000 psi )
0-1
3
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 )
1-3
6
Unbound Granular Materials ( E = 15.000 - 45.000 psi )
1-3
7
Fine grained / Natural subgrade materials ( E = 3. 000 - 40.000 psi )
2-3
Menentukan Nilai Koreksi dari K
Didapat sebesar 25 PSI
10.
Koefisien Drainase Penetapan Variabel Mutu Drainase :
Air hujan/air dari permukaan jalan yang akan masuk ke dalam lapis pondas i jalan, relatif kecil yaitu berkisar 5-30%
Air dari samping jalan yang kemungkinan akan ma suk ke lapis pondasi jalan, inipun relatif kecil terjadi, karena adanya bahu yang diperkeras
Pendekatan dengan lama dan frekuensi hujan, yang rata-rata terjadi hujan selama 5 jam per hari
Peff
=
5
x
24
200
x 0.15 x 100
360
= 1.736% >1%
Dari tabel diatas diambil mi = 1.15
11.
Koefisien Pelimpahan Beban (J) Bahu
Aspal
Pelimpahan Beban
Ya
Beton
Tidak
Ya
Tidak
Jenis Perkerasan
12.
Perkerasan bersambung tanpa atau dengan tulangan (JCP / JRCP)
3,2
Perkerasan beton menerus dengan tulangan (CRCP)
2,9 - 3,2
Mencari Nilai D W18
= 1.926.284,926
ZR
= -1,037
S0
= 0,4
IP0
= 3,9
IPt
= 1,5
ΔPSI
= 2,4
S’C
= 34,5 MPa (5000 PSI)
Cd
= 1,15
J
= 3,2
3,8 - 4,4 2,5 - 3,1
N/A
2,3 - 2,9
3,6 - 4,2
N/A
Maka, didapatkan nilai D sebesar 5,5 in