tugas besar perkerasan 15012004 15012107

LAPORAN TUGAS BESAR

SI-3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN

PERENCANAAN PERKERASAN JALAN DENGAN METODE MAK DAN

AASTHO

Diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan mata kuliah SI-3241 Perancangan Perkerasan

Jalan

Dosen :

Dr. Ir. R. Eri Susanto Hariyadi, MT.

Asisten :

Desi Dwi Rahayu (15011137)

Disusun Oleh :

Yongky Sanjaya (15012004)

Lulu Nurwinas Saepudin (15012107)

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN

INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

2015

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN TUGAS BESAR

SI 3241 PERANCANGAN PERKERASAN JALAN

Disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah

SI-3241 Perancangan Perkerasan Jalan

Disusun oleh:

Yongky Sanjaya 15012004

Lulu Nurwinas Saepudin 15012107

Telah Disetujui dan Disahkan oleh:

Bandung, April 2015

Koordinator Tugas Besar Asisten

Prof. Dr.Ir.Bambang Sugeng Subagio,DEA Kardina Nawassa, ST

NIP 195405021979121001

i

2015 Tugas Besar SI-3241 Perancangan Perkerasan Jalan

KATA PENGANTAR

Pertama tama penyusun mengucapkan segala puji syukur kepada Tuhan Yang Maha

Kuasa, karena berkat izin-Nya tugas besar SI 3241 Perancangan Perkerasan Jalan ini

dapat disusun. Tugas ini dibuat dalam rangka memenuhi tugas besar Perancangan

Perkerasan Jalan pada semester 6 tahun ajaran 2014/2015.

Adapun tujuan dari diberikannya tugas besar ini adalah untuk lebih memahami dan

mengetahui penerapan dari mata kuliah Perancangan Perkerasan Jalan. Tugas ini

merupakan perencaanaan Perkerasan jalan dengan menggunakan metode MAK dan

AASTHO.

Tak lupa penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak pihak yang telah

banyak membantu terselesaikannya tugas besar ini, yaitu :

1. Bapak Dr. Ir. R. Eri Susanto Hariyadi, MT. selaku dosen Perancangan Perkerasan

Jalan.

2. Desi Dwi Rahayu, selaku asisten.

3. Teman teman, selaku pihak yang telah membantu terselesaikannya tugas ini.

Tugas ini pun masih banyak memiliki banyak kekurangan dan kelemahan. Oleh karena itu,

penyusun mengharapkan saran dan kritik kepada semua pihak agar tugas ini menjadi

contoh yang lebih baik di masa yang akan datang. Semoga tugas besar ini dapat berguna

dan bermanfaat bagi penyusun pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Akhir kata saya ucapkan selamat membaca dan terima kasih telah meluangkan waktunya

untuk membaca laporan ini.

Penyusun,

Bandung, April 2015

ii


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .............................................................................................................................. i

DAFTAR ISI ...........................................................................................................................................ii

DAFTAR TABEL .................................................................................................................................... iii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................... iv

BAB 1 PENDAHULUAN ........................................................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang .................................................................................................................... 1

1.2 Tujuan ................................................................................................................................. 1

1.3 Ruang Lingkup .................................................................................................................... 1

1.4 Sistematika Penulisan......................................................................................................... 2

BAB 2 PERENCANAAN DENGAN MAK. ............................................................................................... 3

2.1 Data kondisi jalan ............................................................................................................... 3

2.2 Perhitungan dengan metode MAK ..................................................................................... 4

BAB 3 PERANCANGAN DENGAN METODE AASTHO 1993 ................................................................ 15

3.1 Data kondisi jalan ............................................................................................................. 15

3.2 Perhitungan dengan metode AASTHO93 ........................................................................ 15

BAB 4 KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................................................... 25

4.1 Kesimpulan ....................................................................................................................... 25

4.1 Saran ................................................................................................................................. 25

Daftar Pustaka .................................................................................................................................. 26

iii


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Jumlah kendaraan/2 arah .................................................................................................... 3

Tabel 2.2 Data CBR ........................................................................................................................... 4

Tabel 2.3 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan ........................................................................ 4

Tabel 2.4 Koefisien Distribusi Kendaraan ......................................................................................... 5

Tabel 2.5 Angka ekivalen untuk tiap jenis kendaraan ........................................................................ 6

Tabel 2.6 Lintas ekivalen ................................................................................................................... 8

Tabel 2.7 CBR 90% ........................................................................................................................... 9

Tabel 2.8 Faktor regional ................................................................................................................. 10

Tabel 2.9 nilai IPO ........................................................................................................................... 10

Tabel 2.10 nilai IPt ........................................................................................................................... 11

Tabel 2.11 Koefisien kekuatan relatif material ................................................................................ 11

Tabel 2.12 Hasil perhitungan ITP .................................................................................................... 12

Tabel 2.13 Batas minimum Tebal Perkerasan .................................................................................. 13

Tabel 2.14 Tebal Perkerasan ............................................................................................................ 14

Tabel 3.1 Angka Ekivalen ................................................................................................................ 16

Tabel 3.2 DL .................................................................................................................................... 20

Tabel 3.3 kumulatif 18-kips ESAL .................................................................................................. 21

Tabel 3.4 Angka reabilitas ............................................................................................................... 21

Tabel 3.5 Angka reabilitas dan nilai Zr ............................................................................................ 22

Tabel 3.6 Hasil Goalseek SN ........................................................................................................... 23

Tabel 4.1 Desain lapis perkerasan MAK ......................................................................................... 25

Tabel 4.2 Desain lapis perkerasan AASTHO ................................................................................... 25

iv


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1Tebal Perkerasan ........................................................................................................... 14

Gambar 3.1 Grafik a1 vs Eac ........................................................................................................... 18

Gambar 3.2 Grafik untuk menentukan nilai a2 ................................................................................ 18

Gambar 3.3 Grafik untuk menentukan nilai a3 ................................................................................ 19

Gambar 3.4 Lapisan struktur perkerasan AASTHO ........................................................................ 24

1


BAB 1

PENDAHULUAN

2.1 Latar Belakang

Bangunan jalan atau yang biasanya dikenal dengan konstruksi perkerasan jalan

merupakan infrastruktur yang sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. Kendaraan

darat merupakan jenis kendaraan yang paling banyak dipakai sehingga keberadaan

konstruksi perkerasan jalan tidak dapat dihindarkan dan akan terus bertambah

jumlahnya. Selain itu, perkembangan suatu daerah dapat diindikasikan dari

panjangnya jalan dengan kenyamanan mumpuni yang mempermudah aksesibilitas.

Fungsi paling penting dari suatu struktur perkerasan jalan adalah untuk menahan

beban dari kendaraan tanpa mengalami deformasi yang belebihan. Struktur perkerasan

jalan biasanya terdiri dari lapisan-lapisan. Hal ini dimaksudkan agar beban kendaraan

dapat terdistribusi dengan baik sampai ke tanah dasar. Terdapat dua jenis perkerasan

jalan yaitu perkerasan lentur (aspal) dan perkerasan kaku (beton).

Seperti struktur bangunan sipil pada umumnya, perkerasan jalan diharapkan memiliki

kekuatan dan ketahanan dalam suatu umur rencana. Perkerasan jalan juga diharapkan

memenuhi kriteria kenyamanan dengan memiliki panjang tempuh dengan permukaan

yang halus untuk berbagai kondisi beban lalu lintas dalam segala kondisi pada

lingkungan yang berbeda-beda. Untuk memenuhi hal-hal tersebut, perkerasan jalan

harus direncanakan, dibangun dan dipelihara dengan baik. Oleh karena itu untuk,

untuk meningkatkan pemahaman mengenai desain perkerasan jalan, dalam tugas besar

ini dibahas bagaimana cara mendesain struktur perkerasan lentur dengan

menggunakan metode analisa komponen (MAK) dan metode AASTHO.

2.2 Tujuan

Sebagai sarana latihan bagi mahasiswa untuk lebih memahami materi kuliah yang

sudah diberikan di kelas.

Memberikan tambahan contoh aplikasi desain perkerasan jalan.

2.3 Ruang Lingkup

Desain tebal perkerasan lentur menggunakan metode analisa komponen (MAK).

Desain tebal perkerasan menggunakan metode AASTHO.

2


2.4 Sistematika Penulisan

Tugas besar ini terdiri dari 4 bab yang masing-masing diantaranya membahas:

Bab 1 Pendahuluan

Berisi latar belakang, Tujuan, dan ruang lingkup dari tugas besar perencanaan

perkerasan jalan ini.

Bab 2 Perancangan dengan MAK

Memaparkan tentang bagaimana cara mendesain perkerasan jalan menggunakan

metode analisa komponen.

Bab 3 Perancangan dengan metode AASTHO 93

Memaparkan tentang bagaimana cara mendesain perkerasan jalan menggunakan

metode AASTHO 93.

Bab 4 Kesimpulan dan Saran

Berisi kesimpulan dan saran.

3


2 BAB 2

3 PERENCANAAN DENGAN MAK.

2.1 Data kondisi jalan

Pada bab ini akan dilakukan perencanaan perkerasan jalan menggunakan metode

analisa komponen untuk jalan arteri perkotaan 2 lajur 2 arah tak terbagi dengan beban

lalu lintas sebagai berikut:

Tabel 3.1 Jumlah kendaraan/2 arah

1 Kendaraan Penumpang 2 45 20250

2 Truk Kecil (T1.2L) 8 6 2700

2 Truk 2 as (T1.2H) 20 10 4500

3 Truk 3 as (T1.22) 20 5 2250

4 Truk 4 as (T1.222) 20 1 450

5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 5 2250

6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 5 2250

7 Trailer (T1.2-1) 32 5 2250

8 Trailer (T1.2-22) 32 5 2250

9 Trailer (T1.2-222) 32 1 450

10 Trailer (T1.22-22) 42 5 2250

11 Trailer (T1.22-222) 42 1 450

12 Bus 7 5 2250

12 Bus 12 1 450

45000

Total Beban

(ton)

Komposisi

(%)Jumlah

Jumlah Total

Tipe Nama Kendaraan

Data di atas merupakan data lalu lintas pada tahun 2014. Jalan direncanakan dibuka

pada awal tahun 2015. Pertumbuhan lalu lintas dengan proporsi kendaraan dianggap

tetap sampai tahun 2016 (i1) sebesar 4%, setelah itu pertumbuhan lalu lintas dengan

proporsi kendaraan dianggap tetap selama masa layan 15 tahun (i2) sebesar 6%.

Kelandaian desain jalan diasumsikan sebesar 8% dan iklim daerah tersebut adalah

4


Dari hasil survey lapangan, didapatkan data CBR sebagai berikut:

Tabel 3.2 Data CBR

Data CBR titik Segmen Awal Segmen Tengah Segmen Akhir

1 2,50% 2,60% 2,50%

2 2,60% 2,70% 2,70%

3 2,90% 2,70% 2,70%

4 2,90% 2,70% 2,80%

5 3,00% 2,80% 2,90%

6 3,20% 2,90% 2,90%

7 3,20% 2,90% 3%

8 3,20% 2,90% 3,00%

9 3,40% 3,10% 3,00%

10 3,40% 3,20% 3,00%

11 3,40% 3,20% 3,20%

12 3,40% 3,30% 3,20%

13 3,60% 3,30% 3,30%

14 3,70% 3,50% 3,40%

15 3,70% 3,60% 3,50%

16 3,70% 3,70% 3,50%

17 3,80% 3,70% 3,50%

18 3,80% 3,80% 3,60%

19 3,80% 3,90% 3,60%

20 4,00% 4% 3,90%

2.2 Perhitungan dengan metode MAK

Berikut ini merupakan langkah-langkah desain perkerasan jalan menggunakan metode

analisia komponen:

1. Menentukan Lebar Perkerasan dan distribusi kendaraan

Tabel 3.3 Jumlah lajur berdasarkan lebar perkerasan

5


Tabel 3.4 Koefisien Distribusi Kendaraan

Dari tabel 2.4 lebar perkerasan didapat 5,5 m < L < 8,25m, sehingga diambil lebar

perkerasan sebesar 7m. Sedangkan dari tabel 2.5 didapatkan Koefisien Distribusi

Kendaraan (C) sebesar 0,5.

2. Menentukan Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan.

Dalam hal ini ada berbagai jenis kendaraan rencana yang akan lewat, sehingga

perlu dihitung Berdasarkan MAK. Perlu dibedakan jenis dari sumbu kendaraan

tersebut (STRT, STRG, SDRG, STrRG), beban masing-masing sumbu serta jumlah

dari jenis masing-masing sumbu kendaraan. Konversi dari angka ekivalen masing-

masing sumbu kendaraan dengan berat tertentu dapat dilakukan dengan rumus

berikut:

Dimana:

L = beban sumbu kendaraan (ton)

K = 1 untuk sumbu tunggal

= 0,086 untuk sumbu tandem

= 0,053 untuk sumbu triple

6


Tabel 3.5 Angka ekivalen untuk tiap jenis kendaraan

Beban (ton) Jumlah E Beban (ton) Jumlah E Beban (ton) Jumlah E Beban (ton) Jumlah E

1 Kendaraan Penumpang 2 2 2 0,00045 0,000451

2 Truk Kecil (T1.2L) 8 3 1 0,01827 5 1 0,14097 0,159237

2 Truk 2 as (T1.2H) 20 5 1 0,14097 15 1 11,4184 11,55935

3 Truk 3 as (T1.22) 20 5 1 0,14097 15 1 0,06137 0,202341

4 Truk 4 as (T1.222) 20 5 1 0,14097 15 1 0,00747 0,148439

5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 5 1 0,14097 20 3 1,33658 1,47755

6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 5 1 0,14097 15 2 1,4273 10 1 0,01212 1,580388

7 Trailer (T1.2-1) 32 5 1 0,14097 27 2 14,9832 15,12416

8 Trailer (T1.2-22) 32 5 1 0,14097 10 1 2,25548 17 1 0,10125 2,497704

9 Trailer (T1.2-222) 32 5 1 0,14097 10 1 2,25548 17 1 0,01233 2,408776

10 Trailer (T1.22-22) 42 5 1 0,14097 37 2 0,28401 0,424978

11 Trailer (T1.22-222) 42 5 1 0,14097 12 1 0,02514 25 1 0,05765 0,223755

12 Bus 7 3 1 0,01827 4 1 0,05774 0,07601

12 Bus 12 5 1 0,14097 7 1 0,00291 0,143878

STRG STdRG STrRGAETipe Nama Kendaraan

Total Beban

(ton)

STRT

Contoh perhitungan:

Untuk kendaraan penumpang:

Beban sebesar 2 ton untuk 2 sumbu, maka untuk satu sumbu bekerja beban sebanyak 1 ton.

Untuk 1 sumbu:

2 Sumbu: 2AE = 0,00045

7


3. Menentukan Lalu Lintas harian rata-rata dan lintas ekivalen.

Lalu lintas harian rata-rata (LHR) setiap jenis kendaraan ditentukan pada awal

umur rencana, yang dihitung untuk dua arah pada jalan tanpa median atau masing-

masing arah pada jalan dengan median.

Contoh perhitungan:

Untuk Kendaraan penumpang:

Setelah itu dihitung Lintas ekivalen permulaan (LEP)

Contoh perhitungan, untuk kendaraan penumpang:

Dihitung LEP untuk semua jenis kendaraan lalu hasilnya dijumlahkan.

Hitung lintas ekivalen akhir (LEA)

Contoh perhitungan untuk kendaraan penumpang:

Hitung seluruh LEA seluruh kendaraan lalu jumlahkan. Total dari LEA dan LEP

digunakan untuk mencari Lintas ekivalen tengah (LET) yang kemudian digunakan

untuk mencari Lintas ekivalen rencana (LER)

8


Dari hasil perhitungan didapatkan hasil sebagai berikut:

Tabel 3.6 Lintas ekivalen

1 Kendaraan Penumpang 0,000451 21060 48530,3 4,75005 10,9459

2 Truk Kecil (T1.2L) 0,159237 2808 6470,71 223,569 515,188

2 Truk 2 as (T1.2H) 11,55935 4680 10784,5 27048,9 62330,9

3 Truk 3 as (T1.22) 0,202341 2340 5392,26 236,739 545,538

4 Truk 4 as (T1.222) 0,148439 468 1078,45 34,7347 80,0421

5 Truk Gandengan (T1.2+22) 1,47755 2340 5392,26 1728,73 3983,66

6 Truk Gandengan (T1.22+22) 1,580388 2340 5392,26 1849,05 4260,93

7 Trailer (T1.2-1) 15,12416 2340 5392,26 17695,3 40776,7

8 Trailer (T1.2-22) 2,497704 2340 5392,26 2922,31 6734,13

9 Trailer (T1.2-222) 2,408776 468 1078,45 563,654 1298,87

10 Trailer (T1.22-22) 0,424978 2340 5392,26 497,225 1145,8

11 Trailer (T1.22-222) 0,223755 468 1078,45 52,3587 120,654

12 Bus 0,07601 2340 5392,26 88,9314 204,932

12 Bus 0,143878 468 1078,45 33,6675 77,5829

52979,9 122086

87532,9 131299

Jumlah

Tipe Nama Kendaraan AE LHR 1 LHR 15 LEP LEA LET LER

4. Daya Dukung Tanah dan nilai CBR.

Dari data CBR yang ada dibuat presentasenya, angka dengan nilai terbesar

dinyatakan sebagai 100%, jumlah lainnya merupakan presentase dari 100%. Nilai

CBR yang mewakili adalah nilai CBR pada presentase 90% untuk bagian awal,

tengah, dan akhir. Sehingga dari hasil perhitungan presentase dapat dilakukan

interpolasi untuk menentukan CBR 90%-nya.

Setelah itu dihitung nilai DDT-nya

Sehingga hasil perhitungannya sebagai berikut:

9


Tabel 3.7 CBR 90%

Data CBR titik Awal Presentase Tengah Presentase Akhir Presentase

1 2,50% 100,00% 2,60% 100% 2,50% 100%

2 2,60% 95,00% 2,70% 95,00% 2,70% 95%

3 2,90% 90,00% 2,70% 95,00% 2,70% 95%

4 2,90% 90,00% 2,70% 95,00% 2,80% 85%

5 3,00% 80,00% 2,80% 80,00% 2,90% 80%

6 3,20% 75,00% 2,90% 75,00% 2,90% 80%

7 3,20% 75,00% 2,90% 75,00% 3% 70%

8 3,20% 75,00% 2,90% 75,00% 3,00% 70%

9 3,40% 60,00% 3,10% 60,00% 3,00% 70%

10 3,40% 60,00% 3,20% 55,00% 3,00% 70%

11 3,40% 60,00% 3,20% 55,00% 3,20% 50%

12 3,40% 60,00% 3,30% 45,00% 3,20% 50%

13 3,60% 40,00% 3,30% 45,00% 3,30% 40%

14 3,70% 35,00% 3,50% 35,00% 3,40% 35%

15 3,70% 35,00% 3,60% 30,00% 3,50% 30%

16 3,70% 35,00% 3,70% 25,00% 3,50% 30%

17 3,80% 20,00% 3,70% 25,00% 3,50% 30%

18 3,80% 20,00% 3,80% 15,00% 3,60% 15%

19 3,80% 20,00% 3,90% 10,00% 3,60% 15%

20 4,00% 5,00% 4% 5,00% 3,90% 5%

CBR 2,90% 90% 2,73% 90% 2,75% 90%

DDT 3,688311391 3,575499382 3,589130583

5. Menentukan nilai faktor regional

Faktor regional merupakan fungsi dari kondisi iklim (yang dinyatakan dengan

jumlah curah hujan per tahun), kelandaian, dan persentase kendaraan berat.

Kendaraan berat yang diperhitungkan dalam menentukan FR adalah kendaraan

dengan total berat lebih besar atau sama dengan 13 ton. Nilai FR diambil secara

kualitatif dengan menggunakan tabel berikut:

10


Tabel 3.8 Faktor regional

Sesuai dengan kondisi jalan yang diasumsikan memiliki kelandaian 8% dan iklim<

900mm.th .Dari tabel tersebut didapatkan nilai FR sebesar 2%

6. Menentukan Indeks Permukaan

Indeks permukaan merupakan angka yang menyatakan tentang kondisi tingkat

pelayanan. Skala IP berkisar antara 0-5.

Tabel 3.9 nilai IPO

11


Tabel 3.10 nilai IPt

LER=Lintas

Ekivalen

Rencana

Klasifikasi Jalan

Lokal Kolektor Arteri Tol

< 10 1,0 - 1,5 1,5 1,5 - 2,0 -

10 - 100 1,5 1,5 - 2,0 2 -

100 - 1000 1,5 - 2,0 2,0 2,0 - 2,5 -

> 1000 - 2,0 - 2,5 2,5 2,5

Jenis perkerasan adalah LASTON dengan LER >1000 sehingga dari kedua tabel

diatas diambil nilai IP0 = 4 dan IPt=2,5

7. Menentukan koefisien kekuatan relatif dari material yang ada.

Tabel 3.11 Koefisien kekuatan relatif material

Koefisien Kekuatan Relatif

Kekuatan Bahan Jenis Bahan

a1 a2 a3 MS (kg)

Kt (kg/cm)

CBR (%)

0,4 - - 744 - -

LASTON 0,35 - - 590 - -

0,32 - - 454 - -

0,3 - - 340 - -

0,35 - - 744 - -

LASBUTANG 0,31 - - 590 - -

0,28 - - 454 - -

0,26 - - 340 - -

0,3 - - 340 - - HRA

0,26 - - 340 - - Aspal Macadam

0,25 - - - - - Lapen (mekanis)

0,2 - - - - - Lapen (manual)

- 0,28 - 590 - -

Laston atas - 0,26 - 454 - -

- 0,24 - 340 - -

- 0,23 - - - - Lapen (mekanis)

- 0,19 - - - - Lapen (manual)

- 0,15 - - 22 - Stab. Tanah dengan semen - 0,13 - - 18 -

- 0,15 - - 22 - Stab. Tanah dengan kapur - 0,13 - - 18 -

- 0,14 - - - 100 Batu pecah (kelas A)

- 0,13 - - - 80 Batu pecah (kelas B)

- 0,12 - - - 60 Batu pecah (kelas C)

12


- - 0,13 - - 70 Sirtu/pitrun (kelas A)

- - 0,12 - - 50 Sirtu/pitrun (kelas B)

- - 0,11 - - 30 Sirtu/pitrun (kelas C)

- - 0,1 - - 20 Tanah/lempung

kepasiran

Dari tabel, dipilih material LASTON (MS 590) dengan koefisien kekuatan relatif

(a1): 0,35 Batu Pecah kelas A dengan (a2): 0,14 dan sirtu kelas A dengan (a3):0,13

Menentukan indeks tebal perkerasan (ITP)

ITP dapat dicari menggunakan rumus berikut ini:

Nilai ITP dicari dengan menggunakan Goal Seek data LER, IPO, IPt, FR, dan DDT

yang sudah didapatkan. Ambil nilai ITP terbesar. Dari hasil perhitungan

menggunakan excel didapatkan hasil goal seek sebagai berikut:

Tabel 3.12 Hasil perhitungan ITP

Segmen ITP Ruas kanan LOG(LER*3560)

awal 23,98833 8,668799288 8,669712409

tengah 24,27427 8,669606269 8,669712409

akhir 24,24024 8,66960784 8,669712409

Diambil nilai ITP terbesar yaitu 24,27427

13


8. Menentukan tebal tiap lapis perkerasan

Tabel 3.13 Batas minimum Tebal Perkerasan

Batas minimum lapis permukaan adalah 10 cm, lapis pondasi 25cm dan lapis

pondasi bawah 10cm.

Untuk mencari tebal perkerasan digunakan rumus:

Dihitung dan didapatkan desain sebagai berikut:

14


Tabel 3.14 Tebal Perkerasan

D (cm) a*D

a1 0,35 Laston (MS 590) D1 20 7

a2 0,14 Batu pecah kelas A D2 70 9,8

a3 0,13 Sirtu kelas A D3 60 7,8

ITP 24,6

LASTON (MS 590) 20 CM

BATU PECAH KELAS A 70 CM

SIRTU KELAS A 60 CM

Gambar 3.1Tebal Perkerasan

.

15


BAB 3

4 PERANCANGAN DENGAN METODE AASTHO 1993

3.1 Data kondisi jalan

Pada bab ini perencanaa perkerasan jalan dilakukan dengan metode AASTHO93

untuk jalan arteri perkotaan 2 lajur 2 arah tak terbagi beban lalulintas. Data yang

digunakan seperti yang tersaji pada Tabel 2.1Kombinasi beban kendaraan/hari/dua

arah. Dari data tahun 2014 tersebut akan dirancang suatu perkerasan jalan yang akan

selesai pada tahun 2015. Umur layan perkerasan tersebut adalah 15 tahun dengan

pertumbulan lalu lintas tetap dari tahun 2014 hingga 2016 adalah 4%, dan

pertumbuhan lalu lintas untuk tahun 2016 sampai dengan 2030 adlah 6%.

Kelandaian desain jalan sebesar 8% dengan iklim

16


Angka ekivalen STrRG =

Dimana AE adalah angka ekivalen total.

Hasil perhitungan:

Tabel 4.1 Angka Ekivalen

Beban Jumlah E Beban Jumlah E Beban Jumlah E Beban Jumlah E

1 Kendaraan Penumpang 2 45 20250 2 2 0.002352 0.002352

2 Truk Kecil (T1.2L) 8 6 2700 3 1 0.09526 5 1 0.140968 0.236227

2 Truk 2 as (T1.2H) 20 10 4500 5 1 0.73503 15 1 11.41838 12.15341

3 Truk 3 as (T1.22) 20 5 2250 5 1 0.73503 15 1 1.412184 2.147214

4 Truk 4 as (T1.222) 20 1 450 5 1 0.73503 15 1 0.436897 1.171927

5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 5 2250 5 1 0.73503 20 3 1.336582 2.071612

6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 5 2250 5 1 0.73503 15 2 1.427297 10 1 0.27895 2.441277

7 Trailer (T1.2-1) 32 5 2250 5 1 0.73503 27 2 14.9832 15.71822

8 Trailer (T1.2-22) 32 5 2250 5 1 0.73503 10 1 2.255482 17 1 2.329818 5.32033

9 Trailer (T1.2-222) 32 1 450 5 1 0.73503 10 1 2.255482 17 1 0.720792 3.711304

10 Trailer (T1.22-22) 42 5 2250 5 1 0.73503 37 2 6.534964 7.269993

11 Trailer (T1.22-222) 42 1 450 5 1 0.73503 12 1 25 1 3.371123 4.106152

12 Bus 7 5 2250 3 1 0.09526 4 1 0.05774 0.153

12 Bus 12 1 450 5 1 0.73503 7 1 0.066976 0.802006

45000

STRG STdRG STrRGAE

Jumlah

Tipe Nama Kendaraan Total Beban (ton) Komposisi JumlahSTRT

Contoh perhitungan:

Pada contoh perhitungan ini akadilakukana perhitungan angka ekivalen total pada

mobil penumpang.

Angka ekivalen STRT =

Angka ekivalen STRG =

Angka ekivalen STdRG =

Angka ekivalen STrRG =

Sehingga didapatkan angka ekivalen total untuk mobil penumpang sebagai berikut:

17


Perhitungan angka ekinvalen total (AE) dilakukan untuk seluruh jenis kendaraan

sehingga didaptkan hasil seperti yang tersaji pada Tabel 3.1 Angka Ekivalen.

2. Menghitung CBR desain

Pada perancangan perkerasan dengan menggunakan metode AASTHO93 ini, CBR

desain yang digunakan menggunakan nilai CBR 90% untuk bagian awal, tengah,

dan akhir. Nilai CBR 90% yang digunakan didapat dari perhitungan sebelumnya

yang dibahas pada BAB 2, yaitu sebesar 2.9% dititik awal, 2.73% di titik tengah,

dan 2.75% di titik akhir. Nilai CBR yang digunakan dalam perhitungan adalah nilai

CBR yang paling kecil agar didapatkan hasil yang lebih konservatif, yaitu 2.73%.

3. Menentukan modulus Resillien

Modulus Resillien dapat dihitung menggunakan cara sebagai berikut:

4. Menentukan koefisien kekuatan relative permukaan, pondasi, dan pondasi

bawah

Dalam menentukan koefisien kekuatan relative dari masing-masing lapisan dapat

menggunakan du acara yaitu bisa secara grafis ataupun dihitung dengan

menggunakan rumus yang ada. Nilai modulus elastic setiap lapisan dibutuhkan

untuk menentukan nilai koefisien kekakuan baik dengan cara grafis maupun dengan

menghitung menggunakan rumus. Nilai modulus elastic (E) yang digunakan

bergantung pada jenis material yang digunakan untuk membentuk setiap lapisan.

Nilai modulus elastik untuk lapis permukaan adalah 200000 Psi (AC), untuk lapis

pondasi atas 40000 Psi (Granular base), dan untuk lapisan pondasi bawah sebesar

20000 Psi (Granular sub base).

Untuk menentukan koefisien kekuatan pada lapis permukaan dilakukan dengan

cara grafis, dengan menggunakan grafik sebagai berikut:

18


Gambar 4.1 Grafik a1 vs Eac

Dengan mengetahui nilai E untuk lapis permukaan sebesar 200000Psi, maka dari

grafik bisa didapatkan nilai a1 sebesar 0.3.

Gambar 4.2 Grafik untuk menentukan nilai a2

19


Gambar 4.3 Grafik untuk menentukan nilai a3

Namun untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat maka menentukan nilai a2 dan

a3 dihitung dengan cara berikut ini:

Untuk menentukan koefisien kekuatan pada lapis pondasi atas dilakukan

dengan menggunakan rumus:

Untuk menghitung koefisien kekuatan pada lapis pondasi atas dan pondasi bawah

dapat menggunakan grafik sebagai berikut:

Untuk menentukan koefisien kekuatan pada lapis pondasi bawah dilakukan

dengan menggunakan rumus:

Dari perhitungan diatas didapat a1=0.3 , a2=0.168913 , dan a3 =0.137334.

5. Menghitung kumulatif 18-kips ESAL pada lajur rencana

Menghitung kumulatif 18-kips ESAL pada lajur rencana dapat menggunakan

rumus:

20


Dimana,

DD = Faktor distribusi arah (0,3,-0,7)

DL = Faktordistribusi lajur (lihat tabel)

18 = kumulatif 18-kip ESAL untuk dua arah

Nilai DL dapat ditentukan dengan menggunakan tabel:

Tabel 4.2 DL

Karena dalam perancangan perkerasan jalan ini diperuntukan untuk jalan arteri 2

dan 2 arah maka nilai DL didapatkan 100% =1. Dan untuk nilai DD sesuai dengan

yang sudah dihitung pada BAB2 yaitu sebesar 0.5.

Menghitung 18-kips ESAL untuk dua arah dengan cara:

Contoh perhitungan dilakukan untuk jenis kendaraan mobil penumpang.

Perhitungan dilakukan terhadap jenis kendaraan lain lalu dijumlahkan seluruhnya

sehingga didapatkan:

21


Setelah didapatkan parameter-parameter yang dibutuhkan maka nilai kumulatif 18-

kips ESAL pada jalur rencana dapat dihitung

Maka didapatkan hasil sebagai berikut:

Tabel 4.3 kumulatif 18-kips ESAL

1 Kendaraan Penumpang 2 45 20250 0.002352 21060 420837.0565

2 Truk Kecil (T1.2L) 8 6 2700 0.236227 2808 5635444.757

2 Truk 2 as (T1.2H) 20 10 4500 12.15341 4680 483219623.6

3 Truk 3 as (T1.22) 20 5 2250 2.147214 2340 42686624.92

4 Truk 4 as (T1.222) 20 1 450 1.171927 468 4659584.511

5 Truk Gandengan (T1.2+22) 25 5 2250 2.071612 2340 41183654.31

6 Truk Gandengan (T1.22+22) 30 5 2250 2.441277 2340 48532600.89

7 Trailer (T1.2-1) 32 5 2250 15.71822 2340 312478404.5

8 Trailer (T1.2-22) 32 5 2250 5.32033 2340 105768183.8

9 Trailer (T1.2-222) 32 1 450 3.711304 468 14756150.09

10 Trailer (T1.22-22) 42 5 2250 7.269993 2340 144527512.8

11 Trailer (T1.22-222) 42 1 450 4.106152 468 16326067.15

12 Bus 7 5 2250 0.153 2340 3041645.035

12 Bus 12 1 450 0.802006 468 3188775.734

45000

W18

1226425109 613212555

Jumlah

AE LHR awal LHR*GF*365*AE 18Tipe Nama Kendaraan Total Beban (ton) Komposisi Jumlah

6. Menentukan koefisien drainase, angka reabilitas dan Zr

Sesuai yang suda dijelaskan pada sub bab 4.1 bahwa jalan ini memiliki kondisi

drainase yang baik sekali, air akan hilang dalam waktu 2 jam. Angka reabilitas

didapatkan sesuai jenis jalan yang akan dibangun, dalam laporan ini jenis jaln yang

akan dibangun adalah jalan arteri yang memiliki angka reabilitas sebesar 80-99%

seperti yang dapat dilihat di Tabel 3.4.

Tabel 4.4 Angka reabilitas

Dalam laporan ini digunakan angka reabilitas sebesar 90 % sehingga didapat Zr =

-1.282, sesuai dengan Tabel 3.5.

22


Tabel 4.5 Angka reabilitas dan nilai Zr

50 -0,000

60 -0,253

70 -0,524

75 -0,674

80 -0,841

85 -1,037

90 -1,282

91 -1,340

92 -1,405

93 -1,476

94 -1,555

95 -1,645

96 -1,751

97 -1,881

98 -2,054

99 -2,327

99,9 -3,090

99,99 -3,750

Reliability (%)Standar Normal

Deviate(Zr)

7. Menentukan PSI

PSI (Pavement Serviceability Index) adalah kemampuan layan dari jalan pada umur

tertentu. Nilai PSI pada awal dibuka untuk perkerasan lentr bernilai 4.2 dimana

performa jalan sedang dalam kondisi terbaiknya, namun seiring berjalannya waktu

kemampuan layan suatu jalan pasti berkurang. Nilai PSI jalan pada akhir masa

layan untuk jalan utama sebesar 2.5 sehingga nilai dari PSI sebesar 1.7

8. Menentukan SN

Menentukan nilai SN dapat dihitung dengan menggunaka

rumus:

Dimana,

Zr = deviasi standar normal

23


S0 = combined standar error of the traffic prediction and performance

prediction

Nilai yang disarankan 0,45.

SN = Structural number

MR = modulus resilient (psi)

Setelah semua data yang telah dihitung diatas, untuk mempermudah perhitungan

digunakan goalseek pada program Microsoft excel sehingga didapat nilai SN

sebesar 10.00876.

Tabel 4.6 Hasil Goalseek SN

10.00876

8.787611

-0.5769

-0.20091

0.404289

9.550673

0.310429

8.787244

(9.36log(SN+1))-0.2

2.37logMr - 8.07

total suku kanan

0.4+(1094/(SN+1)^5.19)

Zr*So

SN

log W18

log(PSI/2.7)

9. Menentukan tebal perkerasan

Menentukan tebal perkerasan dilakukan dengan menggunakan rumus :

Dimana,

a1, a2, a3 = koefisien kekuatan relative lapisan

m2, m3 = koefisien drainase

D1, D2, D3 = tebal lapisan perkerasan jalan

Nilai D1 dan D2 untuk perkerasan jalan dicari hingga kira-kira membenrikan nilai

tebal perkerasan yang proporsional. Nilai D1 minimum adalah sebesar 4 inch dan

D2 sebesar 6 inch.

Contoh perhitungan:

24


Dalam perhitungan ini nilai D1 dan D2 tidak menggunakan nilai minimum karena

akan menghasilkan tebal lapis pondasi bawah yang sangat besar sehingga kurang

proporsional. Setelah dicari dengan cara trial and error maka didapatkan D1

sebesar 8 inch (21 cm), D2 sebesar 20 inch (51 cm) dan D3 sebesar 21.57 inch (55

cm).

LASTON (MS 590) 21 CM

BATU PECAH KELAS A 51 CM

SIRTU KELAS A 55 CM

lapisan tanah dasar

Gambar 4.4 Lapisan struktur perkerasan AASTHO

25


BAB 4

5 KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Perancangan perkerasan lentur dengan menggunakan metode MAK dan

AASHTO93 pada jalan arteri perkotaan 2 lajur 2 arah yang dilintasi oleh 45000

pada saat pemantauan awal dan memiliki angka pertumbuhan 4% untuk 2tahun

pertama dan 6% untuk 15 tahun umur rencana menghasilkan nilai yang berbeda.

Tebal perkersan yang dihasilkan oleh perhitungan dengan metode MAK adalah

sebagai berikut:

Tabel 4.1 Desain lapis perkerasan MAK

Lapisan Tebal

D1 Laston (MS 590) 20 cm

D2 Batu pecah kelas A 70 cm

D3 Sirtu kelas A 60 cm

Tebal perkerasan lentur yang dihitung dengan menggunakan metode AASHTO93

adalah sebagai berikut:

Tabel 4.2 Desain lapis perkerasan AASTHO

Lapisan Tebal

D1 Laston (MS 590) 21 cm

D2 Batu pecah kelas A 51 cm

D3 Sirtu kelas A 55 cm

Dari kedua tabel diatas dapat dilihat bahwa perhitungan perkerasan lentusr dengan

menggunakan metode AASHTO93 menghasilkan tebal perkerasan yang lebih

kecil. Metode perhitungan AASHTO93 menghasilkan tebal perkerasan yang lebih

efektif karena dengan tebal yang lebih kecil mampu memikul beban yang sama dan

efisien karena tebalnya yang lebih tipis tentu saja akan memakan biaya konstruksi

lebih murah.

4.2 Saran

Dalam perancangan perkerasan lentur pada daerah ini sebaiknya menggunakan

perhitungan metode AASHTO93 agar didapat hasil yang lebih efisien dan efektif.

26


Daftar Pustaka

Departemen Pekerjaan umum, 1987. Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan

Raya dengan Metode Analisa Komponen

AASTHO Guide for Design of Pavement Structure 1993

tugas besar perkerasan 15012004 15012107

Documents