ANALISA TEBAL PERKERASAN KAKU BERDASARKAN METODE BINA MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM VISUAL BASIC SKRIPSI

Transkripsi

1 ANALISA TEBAL PERKERASAN KAKU BERDASARKAN METODE BINA MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM VISUAL BASIC SKRIPSI Oleh Devi Siska Putri Mawarno BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

2 ANALISA TEBAL PERKERASAN KAKU BERDASARKAN METODE BINA MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM VISUAL BASIC SKRIPSI diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesajarnaan pada Jurusan Teknik Sipil Jenjang Pendidikan Strata 1 Oleh Devi Siska Putri Mawarno BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

3 ANALISA TEBAL PERKERASAN KAKU BERDASARKAN METODE BINA MARGA DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAM VISUAL BASIC SKRIPSI Oleh: Devi Siska Putri Mawarno Disetujui: Made Suangga, Ir., MT., D.Eng. D2650 BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

4 KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat- Nya, sehingga laporan Skripsi ini dapat selesai tepat waktu. Adapun laporan Skripsi ini dibuat dengan judul Analisa Tebal Perkerasan Kaku Berdasarkan Metode Bina Marga dengan Menggunakan Program Visual Basic. Laporan Skripsi ini dapat selesai, tidak terlepas dari bantuan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo selaku Rektor Binus University. 2. Ibu Dr. Ho Hwi Chie, S.Pd., M.Sc. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Binus University. 3. Ibu Sherly Hartono, Ph. D. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Binus University. 4. Ibu Yuny Ayu Maharani, ST. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Sipil Binus University dan Koordinator Skripsi. 5. Bpk. Made Suangga, Ir., MT., D.Eng. selaku Dosen Jurusan Teknik Sipil Binus University dan Dosen Pembimbing Skripsi. 6. Ibu Amelia Makmur, ST., MT. selaku Dosen Jurusan Teknik Sipil Binus University dan Dosen Penguji. 7. Bpk. Gouw Tjie Liong, Ir., M.Eng. selaku Dosen Jurusan Teknik Sipil Binus University dan Dosen Penguji. 8. Ibu Godeliva Juliastuti, ST., MT. selaku Pembimbing Akademik Angkatan Bpk. Irpan Hidayat, ST. selaku Kepala Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Binus University. 10. Ibu Tini Kartini, S.Kom. selaku Administrasi Laboratorium Jurusan Teknik Sipil Binus University. 11. Seluruh staf pengajar dan karyawan jurusan Teknik Sipil. 12. Untuk keluargaku, papa, mama, dan cici-cici ku yang telah memberikan banyak dukungan dan semangat. 13. Teman-teman angkatan 2006 (Iwan, Lishia, Vega, Lungguk, Frandy, Hendrik, Felix, Andika, Kurnia, Ali, Toto, Budi). vii

5 14. Thank you special for you Alumni yang telah mendukung dan memberikan ide, Arief, Rachman, Artha, Meni Risan. 16. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, thanks to you all. Akhir kata, semoga laporan ini dapat berguna bagi rekan-rekan sekalian. Atas perhatiannya saya ucapkan terima kasih. Jakarta, Agustus 2010 Penulis viii

6 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LUAR... i HALAMAN JUDUL DALAM... ii HALAMAN PERSETUJUAN HARD COVER...iii HALAMAN PERNYATAAN DEWAN PENGUJI... iv HALAMAN PEMBERIAN HAK CIPTA NON EKSKLUSIF... v ABSTRAK... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR NOTASI...xviii DAFTAR LAMPIRAN... xx BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Identifikasi Masalah Tujuan dan Manfaat Penelitian Lingkup Penelitian Sistematika Penulisan... 4 BAB 2 TINJAUAN KEPUSTAKAAN 2.1 Perkerasan Jalan Raya Perkerasan Kaku... 9 ix

7 2.2.1 Lapisan Perkerasan Kaku Jenis Perkerasan Kaku Komponen Perkerasan Kaku Parameter Perencanaan Perkerasan Kaku Berdasarkan Metode Bina Marga Parameter Perencanaan Ruji, Batang Pengikat, dan Tulangan Berdasarkan Metode Bina Marga BAB 3 METODOLOGI 3.1 Pendekatan Penelitian Tahap Perhitungan Perkerasan Kaku Tahap Perhitungan Manual Tahap Perhitungan Program BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Validasi Program Perkerasan Beton Bersambung Tanpa Tulangan (BBTT) Perhitungan Manual Perkerasan Beton Bersambung Tanpa Tulangan (BBTT) Perhitungan Program ConPave untuk Perkerasan Beton Bersambung Tanpa Tulangan (BBTT) Perkerasan Beton Bersambung Dengan Tulangan (BBDT) Perhitungan Manual Perkerasan Beton Bersambung Dengan Tulangan (BBDT) Perhitungan Program ConPave untuk Perkerasan Beton Bersambung Dengan Tulangan (BBDT) x

8 4.1.3 Perkerasan Beton Menerus Dengan Tulangan (BMDT) Perhitungan Manual Perkerasan Beton Menerus Dengan Tulangan (BMDT) Perhitungan Program ConPave untuk Perkerasan Beton Menerus Dengan Tulangan (BMDT) Hasil Perbandingan Perhitungan Manual dan Program Studi Kasus Analisa Perubahan CBR Tanah Dasar terhadap Tebal Pelat Beton Analisa Perubahan Umur Rencana terhadap Tebal Pelat Beton Analisa Perubahan Kuat Tekan Beton terhadap Tebal Pelat Beton Analisa Pengaruh Tipe Perkerasan terhadap Biaya BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xxi RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN xi

9 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Perbedaan Antara Perkerasan Kaku dan Perkerasan Lentur... 8 Tabel 2.2 Alasan Digunakan dan Tidak Digunakannya Subbase Tabel 2.3 Nilai Koefisien Gesek (µ) Tabel 2.4 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan dan Koefisien Distribusi (C) Kendaraan Niaga pada Lajur Rencana Tabel 2.5 Faktor Keamanan Beban (F KB ) Tabel 2.6 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Tanpa Bahu Beton Tabel 2.7 Tegangan Ekivalen dan Faktor Erosi untuk Perkerasan Dengan Bahu Beton Tabel 2.8 Koefisien untuk Menghitung Tegangan Ekivalen Tabel 2.9 Koefisien untuk Menghitung Faktor Erosi Tanpa Ruji Tabel 2.10 Koefisien untuk Menghitung Faktor Erosi Dengan Ruji Tabel 2.11 Ukuran Ruji (Dowel) Tabel 2.12 Ukuran Batang Pengikat (Tie Bar) Tabel 4.1 Data Lalu Lintas untuk Kasus BBTT Tabel 4.2 Jumlah Sumbu Berdasarkan Jenis dan Beban Sumbu Kendaraan Niaga untuk Kasus BBTT Tabel 4.3 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas untuk Kasus BBTT Tabel 4.4 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga untuk Kasus BBTT Tabel 4.5 Repetisi Sumbu yang Terjadi untuk Kasus BBTT Tabel 4.6 Analisa Fatik dan Erosi untuk Kasus BBTT xii

10 Tabel 4.7 Data Lalu Lintas untuk Kasus BBDT Tabel 4.8 Jumlah Sumbu Berdasarkan Jenis dan Beban Sumbu Kendaraan Niaga untuk Kasus BBDT Tabel 4.9 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas untuk Kasus BBDT Tabel 4.10 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga untuk Kasus BBDT Tabel 4.11 Repetisi Sumbu yang Terjadi untuk Kasus BBDT Tabel 4.12 Analisa Fatik dan Erosi untuk Kasus BBDT Tabel 4.13 Data Lalu Lintas untuk Kasus BMDT Tabel 4.14 Jumlah Sumbu Berdasarkan Jenis dan Beban Sumbu Kendaraan Niaga untuk Kasus BMDT Tabel 4.15 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas untuk Kasus BMDT Tabel 4.16 Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga untuk Kasus BMDT Tabel 4.17 Repetisi Sumbu yang Terjadi untuk Kasus BMDT Tabel 4.18 Analisa Fatik dan Erosi untuk Kasus BMDT Tabel 4.19 Perbandingan Perhitungan Manual dan Program untuk Kasus BBTT Tabel 4.20 Perbandingan Perhitungan Manual dan Program untuk Kasus BBDT Tabel 4.21 Perbandingan Perhitungan Manual dan Program untuk Kasus BMDT Tabel 4.22 Pengaruh CBR Tanah Dasar terhadap Tebal Pelat Beton Tabel 4.23 Pengaruh Umur Rencana terhadap Tebal Pelat Beton Tabel 4.24 Pengaruh Kuat Tekan Beton terhadap Tebal Pelat Beton Tabel 4.25 Hasil Perhitungan Perencanaan Perkerasan Jalan Raya Tabel 4.26 Hasil Perhitungan Volume Beton dan Berat Baja Tulangan Tabel 4.27 Hasil Perhitungan Biaya xiii

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur... 6 Gambar 2.2 Lapisan Perkerasan Kaku... 7 Gambar 2.3 Lapisan Perkerasan Komposit... 7 Gambar 2.4 Perkerasan Beton Bersambung Tanpa Tulangan (BBTT) Gambar 2.5 Perkerasan Beton Bersambung Dengan Tulangan (BBDT) Gambar 2.6 Perkerasan Beton Menerus Dengan Tulangan (BMDT) Gambar 2.7 Perkerasan Beton Prategang Gambar 2.8 Ilustrasi Penyaluran Beban Gambar 2.9 Ruji pada Sambungan Melintang Gambar 2.10 Batang Pengikat pada Sambungan Memanjang Gambar 2.11 Sambungan Memanjang dengan Pengunci Gambar 2.12 Sambungan Isolasi Gambar 2.13 Tebal Minimum Pondasi Bawah Gambar 2.14 CBR Tanah Dasar Efektif Gambar 2.15 Analisa Fatik dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Rasio Tegangan Dengan / Tanpa Bahu Beton Gambar 2.16 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Faktor Erosi Tanpa Bahu Beton Gambar 2.17 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Faktor Erosi Dengan Bahu Beton Gambar 3.1 Bagan Alir Penelitian Secara Umum Gambar 3.2 Bagan Alir Perhitungan Tebal Pelat Beton Semen secara Manual xiv

12 Gambar 3.3 Bagan Alir Perhitungan Tulangan BBDT secara Manual Gambar 3.4 Bagan Alir Perhitungan Tulangan BMDT secara Manual Gambar 3.5 Bagan Alir Perhitungan Program Gambar 4.1 Jenis dan Tebal Pondasi untuk Kasus BBTT Gambar 4.2 CBR Efektif untuk Kasus BBTT Gambar 4.3 Analisa Fatik dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Rasio Tegangan Tanpa Bahu Beton untuk Kasus BBTT Gambar 4.4 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Faktor Erosi Tanpa Bahu Beton untuk Kasus BBTT Gambar 4.5 Lapisan Perkerasan untuk Kasus BBTT Gambar 4.6 Tampak Atas untuk Kasus BBTT Gambar 4.7 Start Program untuk Kasus BBTT Gambar 4.8 Pilih Perkerasan BBTT Gambar 4.9 Input Data Proyek untuk Kasus BBTT Gambar 4.10 Input Data untuk Kasus BBTT Gambar 4.11 Hasil Analisa Lalu Lintas untuk Kasus BBTT Gambar 4.12 Hasil Repetisi Sumbu Rencana untuk Kasus BBTT Gambar 4.13 Hasil Analisa Fatik dan Erosi untuk Kasus BBTT Gambar 4.14 Nomogram Fatik dan Erosi untuk Kasus BBTT Gambar 4.15 Hasil Akhir Program untuk Kasus BBTT Gambar 4.16 Jenis dan Tebal Pondasi untuk Kasus BBDT Gambar 4.17 CBR Efektif untuk Kasus BBDT Gambar 4.18 Analisa Fatik dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Rasio Tegangan Dengan Bahu Beton untuk Kasus BBDT xv

13 Gambar 4.19 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Faktor Erosi Dengan Bahu Beton untuk Kasus BBDT Gambar 4.20 Lapisan Perkerasan untuk Kasus BBDT Gambar 4.21 Tampak Atas untuk Kasus BBDT Gambar 4.22 Start Program untuk Kasus BBDT Gambar 4.23 Pilih Perkerasan BBDT Gambar 4.24 Input Data Proyek untuk Kasus BBDT Gambar 4.25 Input Data untuk Kasus BBDT Gambar 4.26 Hasil Analisa Lalu Lintas untuk Kasus BBDT Gambar 4.27 Hasil Repetisi Sumbu Rencana untuk Kasus BBDT Gambar 4.28 Hasil Analisa Fatik dan Erosi untuk Kasus BBDT Gambar 4.29 Nomogram Fatik dan Erosi untuk Kasus BBDT Gambar 4.30 Hasil Akhir Program untuk Kasus BBDT Gambar 4.31 Jenis dan Tebal Pondasi untuk Kasus BMDT Gambar 4.32 CBR Efektif untuk Kasus BMDT Gambar 4.33 Analisa Fatik dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Rasio Tegangan Tanpa Bahu Beton untuk Kasus BMDT Gambar 4.34 Analisa Erosi dan Repetisi Beban Ijin Berdasarkan Faktor Erosi Tanpa Bahu Beton untuk Kasus BMDT Gambar 4.35 Lapisan Perkerasan untuk Kasus BMDT Gambar 4.36 Tampak Atas untuk Kasus BMDT Gambar 4.37 Start Program untuk Kasus BMDT Gambar 4.38 Pilih Perkerasan BMDT Gambar 4.39 Input Data Proyek untuk Kasus BMDT xvi

14 Gambar 4.40 Input Data untuk Kasus BMDT Gambar 4.41 Hasil Analisa Lalu Lintas untuk Kasus BMDT Gambar 4.42 Hasil Repetisi Sumbu Rencana untuk Kasus BMDT Gambar 4.43 Hasil Analisa Fatik dan Erosi untuk Kasus BMDT Gambar 4.44 Nomogram Fatik dan Erosi untuk Kasus BMDT Gambar 4.45 Hasil Akhir Program untuk Kasus BMDT Gambar 4.46 Grafik Hubungan antara CBR dengan Tebal Pelat Beton Gambar 4.47 Grafik Hubungan antara Umur Rencana dengan Tebal Pelat Beton Gambar 4.48 Grafik Hubungan antara Kuat Tekan Beton dengan Tebal Pelat Beton. 112 Gambar 4.49 Grafik Analisa Biaya dari Tiga Jenis Perkerasan xvii

15 DAFTAR NOTASI BP CBK = Bahan Pengikat = Campuran Beton Kurus µ = Koefisien gesekan antara pelat beton dengan pondasi bawah f'c f cf C R i UR JSKN JSKNH = Kuat tekan beton umur 28 hari = Kuat tarik lentur beton umur 28 hari = Koefisien distribusi kendaraan niaga = Faktor pertumbuhan lalu lintas = Laju pertumbuhan lalu lintas per tahun = Umur Rencana = Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga selama umur rencana = Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga Harian pada saat jalan dibuka F KB / L SF = Faktor Keamanan Beban / Safety Factor Ef N f N e Se P F 1 / F 4 F 2 F 3 As fs = CBR tanah dasar efektif = Repetisi beban ijin untuk analisa fatik = Repetisi beban ijin untuk analisa erosi = Tegangan Ekivalen = Beban sumbu = Faktor penyesuaian untuk beban sumbu = Faktor penyesuaian untuk bahu jalan = Faktor Erosi = Luas penampang tulangan = Kuat tarik ijin tulangan xviii

16 g h L M Ps f ct fy n Es Ec L cr p u f b ε s = Gravitasi = Tebal pelat beton = Jarak antar sambungan yang tidak diikat atau tepi bebas pelat = Berat per satuan volume pelat = Presentase luas tulangan yang dibutuhkan terhadap luas penampang beton = Kuat tarik langsung beton = Tegangan leleh baja = Angka ekivalensi antara baja dan beton = Modulus elastisitas baja = Modulus elastisitas beton = Jarak teoritis antar retakan = Perbandingan luas tulangan memanjang dengan luas penampang beton = Perbandingan keliling terhadap luas tulangan = Tegangan lekat antara tulangan dan beton = Koefisien susut beton xix

17 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 LAMPIRAN 2 SUMBER PROGRAM HASIL SIMPAN PROGRAM xx