1

PERANCANGANSTRUKTURAL PERKERASANBANDAR UDARA

PERKERASANStruktur yang terdiri dari satu lapisan atau lebih daribahan2 yang diprosesPerkerasan dibedakan menjadi :

Perkerasan lenturCampuran beraspal beton aspal

Perkerasan kakuCampuran bersemen beton semen

Tujuan : memberikan permukaan yang halus danaman pada segala cuaca, serta tebal dari setiaplapisan harus cukup untuk menjamin bahwa bebanyang bekerja tidak merusakkan struktur perkerasandibawahnya

2

STRUKTUR PERKERASAN LENTUR

surface

Base

Sub-base

Improved sub-grade

STRUKTUR PERKERASAN KAKU

surface

base

Improved sub-grade

3

METODA PERENCANAAN

Metoda CBR Metoda WestergaardMetoda FAAMetoda LCNMetoda ICAO (ACN-PCN)Metoda Asphalt Institute

Metoda CBRLATAR BELAKANG

Dikembangkan oleh California Division of High Ways tahun 1928Kemudian dipakai oleh Corps of Engineers dari US Army untuk keperluan bandara militer

Kriteria pemilihan metoda (see next)Pemakaian metoda CBR coba2 digunakanMemungkinkan perencana menentukanketebalan lapis pondasi bawah, pondasi atasdan lapisan permukaan

4

KRITERIA PEMILIHAN

Kemudahan prosedur untuk mengujitanah dasar dan bagian2 perkerasanlainnyaMetoda yang dipilih menghasilkanperkerasan yang memuaskanberdasarkan pengalamanDapat mengatasi masalah bandaradalam waktu yang relatif singkat

PENGUJIAN CBR

?

5

PENYESUAIAN PROSEDUR CBR TERHADAP PERKERASAN BANDARA

Penelitian yang dilakukan olehDepartemen Jalan Raya California daritahun 1928 sampai 1942 mengenaiperkerasan baik yang memadai ataupunyang tidak memadaiDikumpulkan dan dikembangkanhubungan empiris dari CBR vs ketebalanKurva-B menunjukkan tebal minimum untuk lalin ringan dan kurva-A untuk lalinrata2

TEBAL TOTAL LAPIS PONDASI DAN LAPIS PERMUKAAN SEHUBUNGANDENGAN NILAI2 CBR (Corps of Engineers)

6

KURVA Corps of Engineer

Kurva-A mewakili lalin dengan beban truk9000 lbs yang ekivalen dengan bebanpesawat 12.000 lbsAlasan :

Ban pesawat dioperasikan pada deformasi yang jauh lebih besar dari ban trukPengaturan jalur lalin jauh lebih terarah

Penelitian berlanjut sampai menghasilkangambar berikut

PERENCANAAN SEMENTARA PONDASI UNTUK PERKERASAN LENTUR

7

KINERJA??Banyak menemui kegagalanSebagian besar dikarenakan oleh defleksi yang diakibatkan oleh :

TeganganRegangan

Dari analisis ditunjukkan bahwa suatu beban rodatunggal yang menghasilkan defleksi maksimum yang sama dengan yang dihasilkan oleh beban rodabanyak, akan menghasilkan regangan2 yang samaatau yang lebih hebat pada pondasi dibandingkandengan yang dihasilkan oleh beban roda banyak

PERBANDINGAN DARITEORI PROFIL DEFLEKSIAKIBAT RODA TUNGGALDAN RODA GANDA(Waterways ExperimentStation, Corps of Engineers)

8

ESWL

Equivalent Single Wheel LoadUntuk keperluan perencanaan, beban rodatunggal dapat dianggap ekivalen dengan bebanroda banyak, jadi diperkenalkan KONSEP bebanroda tunggal ekivalen

Dikembangkan karena defleksi roda tunggaldan ganda berbedaESWL dihitung pada berbagai kedalamandengan menggunakan teori elastisitas

ESWL

Untuk setiap kedalaman terdapat bebanroda tunggal ekivalen yang berbedaESWL ditetapkan untuk berbagaikedalaman; dibuat sebuah kurva yang menghubungkan ESWL dengankedalaman

9

ESWL

Bagi tujuan perencanaan multiple wheel load dikonversikan kepada Equivalent Single Wheel LoadKontak area dari Equivalent Single Wheel Load sama dengan kontak area dari salah satu roda multiple wheel load

TEBAL PERKERASAN

)450

11,8

1()43,571,8(SCBR

PLogRT −+=

Dimana :T = Tebal perkerasan total (mm) diatas subgadeR = Jumlah ESWL yang bekerja (beban repetisi)S = Tekanan roda (ban) dalam MPaP = ESWL dalam KG

10

MATERIAL EQUIVALENT FACTORS

0,0028Sub-base Sirtu

0,0055Crushed Stone Base (CSB)

0,00910,00790,0059

Cement Treated Base (CTB)-Kokoh Kubus 7 hari 4,5 MPa-Kokoh Kubus 7 hari 3 MPa-Kokoh Kubus 7 hari < 2,7 MPa

0,017Beton Aspal (AC)

KoefisienKomponenPerkerasan

CONTOHTerdapat susunan 4 roda seperti gambarBeban total pada susunan adalah 130.000 lbsTekanan pada bidang kontak adalah 140 psiBidang kontak total adalah 928 inc2 danbidang kontak dari setiap roda adalah 232 inc2

Dikehendaki untuk mendapatkan ESWL maksimum di suatu kedalaman yang samadengan 3 kali radius bidang kontak darisetiap roda

11

CONTOH SUSUNAN EMPAT RODA (TANDEM GANDA) ANALISIS ULANG

CONTOHPersoalan berubah menjadi penentuan letak dimanadefleksi maksimum pada kedalaman 25,8 inci akanterjadiSebagai percobaan : diselidiki 4 lokasi seperti terlihatpada GambarPusat susunan disebut titik ATitik B terletak di tengah2 sisi yang panjangnya 34 inciDi tengah2 sisi yang panjangnya 56 inci terletak titikCTitik D terletak di bawah salah satu roda

12

CONTOHDalam suatu medium elastik, lenturan W dinyatakan dengan persamaan

W = p.r.F/EmP = intensitas bebanEm = modulus elastisitasF = Faktor defleksi yang didapat dari Gambar berikut

Dengan menggunakan huruf ‘s’ dan ‘d’ untukmenyatakan roda tunggal dan ganda dapatditulis menjadi

Ws = (rs/Em).ps.Fs

Wd = (rd/Em).pd.Fd

FAKTOR DEFLEKSI F UNTUKBEBAN MERATA DENGANRADIUS ‘r’ DI TITIK2 DIBAWAHSUMBU-X; POISSON RASIO =0,5

13

CONTOHKarena Ws = Wd dan rs = rd

Maka ps/pd = Fd/Fs

Bidang kontak roda tunggal adalah samadengan bidang kontak satu roda dari susunanitu, sehingga persamaan menjadiPs/Pd = Fd/Fs

Atau rasio ESWL (Ps) terhadap satu roda darisusunan roda ganda (Pd) adalah kebalikandari rasio faktor2 defleksi maksimum

Faktor2 defleksi susunan roda tandem

14

CONTOHUntuk menetapkan faktor2 defleksi, jarak darisetiap titik (A, B, C dan D) ke setiap rodaharus dinyatakan dalam radius ‘r’Dari contoh, defleksi maksimum terjadi dibawah sumbu salah satu roda (di D)Faktor defleksi ybs adalah 0,89Berbagai faktor defleksi diringkaskan dalamTabel ke 2 dimana ESWL pada kedalaman25,8 inci adalah 0,475 (130.000) = 61.750 lbs

CONTOH

Nilai tsb dapat dihitung denganmengalikan faktor defleksi sebesar 1,90 dengan beban pada roda tunggal(32.500 lbs)

15

Kurva perencanaan perkerasan lentur untuk landas hubung

Tebal Perkerasan Lentur metoda Corps of Engineers

16

Gabungan Faktor2 Pengulangan Beban vs Lintasan

CONTOH

Rencanakan perkerasan untuk :melayani beban repetisi 100.000 dari ESWLTekanan roda = 2 MPaESWL = 27.000 kgCBR Subgrade = 5

Material yang tersediaBeton aspal (Asphalt Concrete) ACCement Treated Base (CTB)Mutu Compressive Strength 7 hari 4,5 MPa

17

JAWABAN)

4501

1,81()43,571,8(

SCBRPLogRT −+=

)2450

151,8

1(27000)43,510000071,8(XX

LogT −+=

= 1236 mm ∞ 1250 mm adalah tebal total sub-base batu pecahUntuk membedakan lapisan perkerasan, dipakai faktor Equivalent dari AASHTO

Perbandingan AC/CSB = 0,017/0,0055 = 3Perbandingan CTB/CSB = 0,0091/0,0055 = 1,65Misal tebal AC = 150 mm equivalent dengan 3 x 150 = 450 mm CSBMisal tebal CTB = 200 mm equivalent dengan 1,65 x 200 = 330 mm CSBJadi CSB yang diperlukan = 1250 – 450 – 330 = 470 mm

JAWABAN

KesimpulanTebal AC = 150 mmTebal CTB = 200 mmTebal CSB = 470 mmSub-grade CBR = 5%

18

METODA LAIN

??

SELESAI